PCI2362 数字量输入输出卡
硬件使用说明书
阿尔泰科技发展有限公司
产品研发部修订
阿尔泰科技发展有限公司
目录
目录 (1)
第一章功能概述 (2)
第一节、产品应用 (2)
第二节、DIO 数字量输入/输出功能 (2)
第三节、定时/计数器功能 (2)
第二章元件布局图及简要说明 (3)
第一节、主要元件布局图 (3)
第二节、主要元件功能说明 (3)
第三节、信号输入输出连接器定义 (3)
一、XS1 连接器定义 (3)
二、XS2 连接器定义 (5)
三、XS3 连接器定义 (6)
第三章各种信号的连接方法 (9)
第一节、DI 数字量输入的信号连接方法 (9)
第二节、DO 数字量输出的信号连接方法 (9)
第三节、定时计数器信号的连接方法 (10)
第四章地址空间的分配 (11)
第五章产品的应用注意事项、校准、保修 (15)
第一节、注意事项 (15)
第二节、保修 (15)
第三节、产品组成 (15)
PCI2362 数字量输入输出卡硬件使用说明书
版本：6.15
第一章功能概述
信息社会的发展，在很大程度上取决于信息与信号处理技术的先进性。数字信号处理技术的出现改变了
信息与信号处理技术的整个面貌，而数据采集作为数字信号处理的必不可少的前期工作在整个数字系统中起
到关键性、乃至决定性的作用，其应用已经深入到信号处理的各个领域中。实时信号处理、数字图像处理等
领域对高速度、高精度数据采集卡的需求越来越大。ISA 总线由于其传输速度的限制而逐渐被淘汰。我公司
推出的PCI2362 数据采集卡综合了国内外众多同类产品的优点，以其使用的便捷、稳定的性能、极高的性价比，获得多家试用客户的一致好评，是一款真正具有可比性的产品，也是您理想的选择。
第一节、产品应用
本卡是一种基于PCI 总线的数据采集卡，可直接插在IBM-PC/AT 或与之兼容的计算机内的任一PCI 插槽中，构成实验室、产品质量检测中心等各种领域的数据采集、波形分析和处理系统。也可构成工业生产过
程监控系统。它的主要应用场合为：
◆电子产品质量检测
◆信号采集
◆过程控制
◆伺服控制
第二节、DIO数字量输入/输出功能
◆通道数：48 路双向开关量输入/输出通道，24 路开关量输入，24 路开关量输出
◆通过软件控制，该板最大可以配置开关量输入72 路，开关量输出72 路
◆电气标准：TTL、DTL 兼容
◆输入输出信号最高切换频率10M（方波）
第三节、定时/计数器功能
◆通道数：3 路
◆软件设置各个通道的CLK 时钟来源：内部10M、外部输入或级联使用
◆软件设置各个通道的GATE 门控信号：低电平、高电平、外部同相输入或外部反相输入
◆8253 的OUT 输出可以触发中断
◆TTL、DTL 电平兼容
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第一节、主要元件布局图
第二节、主要元件功能说明
第二章 元件布局图及简要说明
请参考第一节中的布局图，了解下面各主要元件的大体功能。 XS1: 48 路双向开关量输入/输出通道插座
XS2: 24 路开关量输出(DO48-DO71)和前 8 路开关量输入(DI72-DI79) XS3：后 16 路开关量输入(DI80-DI95)和三组计数器
以上连接器的详细说明请参考《信号输入输出连接器定义》章节。
第三节、信号输入输出连接器定义
一、XS1 连接器定义
关于 62 芯 D 型插头 XS1 的管脚定义（图形方式）
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版本：6.15
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二、XS2 连接器定义
关于40芯插头XS2的管脚定义(图片形式)
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关于40芯插头XS2的管脚定义(表格形式)
版本：6.15
三、XS3 连接器定义
关于40芯插头XS3的管脚定义(图片形式)
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关于40芯插头XS3的管脚定义(表格形式)
PCI2362 数字量输入输出卡硬件使用说明书版本：6.15
注明：关于DI数字量信号的输入连接方法请参考《DI数字量输入的信号连接方法》章节；
关于DO数字量信号的输出连接方法请参考《DO数字量输出的信号连接方法》章节；
关于定时/计数器信号的输入、输出连接方法请参考《定时计数器信号的连接方法》章节。
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第三章 各种信号的连接方法
第一节、DI 数字量输入的信号连接方法
现场开关设备
现场开关设备
第二节、DO 数字量输出的信号连接方法
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现场开关设备
第三节、定时计数器信号的连接方法
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第四章 地址空间的分配
PCI2362 板的 I/O 地址分配两组连续空间。
第一组占用 128 字节 I/O 连续空间。
第二组占用 64 字节 I/O 连续空间：
读
写
（1） 0000H 端口：
0000H 端口对应 32 路双向开关量输入/输出 DIO0~DIO31，数据格式如下：
000CH （开关量输出使能寄存器）端口。 当使用开关量输出功能时，读 0000H 端口，可以回读 DIO0~DIO31 输出状态。
（2） 0004H 端口：
0004H 端口对应 16 路双向开关量输入/输出 DIO32~DIO47，数据格式如下：
000CH （开关量输出使能寄存器）端口。 当使用开关量输出功能时，读 0004H 端口，可以回读 DIO32~DIO47 输出状态。
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（3） 0008H 端口：
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0008H 端口对应 24 路开关量输入（DI72~DI95）和开关量输出（DO48~DO71），数据格式如下： 读： 写：
000CH （开关量输出使能寄存器）端口。
（4） 000CH 端口：
000CH 端口对应“开关量输出使能寄存器”，数据格式如下： 1：对应开关量输出使能(即作为 DO 输出功能)
能
能
（5） 0010H 端口：
”，用于和开关量输入 DIO7~DIO0 比较，数据格式如下： 当 CMP7~CMP0 这 8 位数据和开关量输入 DIO7~DIO0 一一对应相同时，相应的状态标志位将置“1” （具体见端口 0018H “状态寄存器”），如果使能其中断（具体见端口 001CH “中断屏蔽寄存器”）， 将发生中断。
（6）
0014H 端口：
0014H 端口对应“开关量输入触发方式寄存器”，用于控制开关量输入 DIO15~DIO8 的触发方式，对
当 MSELn 指定的状态发生时，对应的标志位将置“1”（具体见端口 0018H “状态寄存器”），如果使
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能其中断（具体见端口 001CH “中断屏蔽寄存器”），将发生中断。
（7） 0018H 端口：
读 0014H 端口，将读出“状态寄存器”，对应数据格式如下：
触发状 态 在状态寄存器中： 触发状 态 触发状 态
触发状 态
触发状 态
触发状 态
触发状 态
触发状 态
1：有指定状态发生 0：没有指定状态发生
写 0018 端口，可以清“状态标志”，如果对应位写“0”，将清除标志（标志位清“0”）；写“1”，
不改变对应位。对应数据格式如上。
（8
DIO15 DIO14 DIO13 DIO12 触发中 断 触发中 断 触发中 断
触发中 断
触发中 断
触发中 断
触发中 断
触发中 断
在中断屏蔽寄存器中： 1：使能该中断信号 0：屏蔽中断
（9） 0020H~002CH 端口：
0020H~002CH 端口 4（×8）个地址对应“8253 定时/计数器”的 4 个地址，对应数据位 DB7~DB0 （10）。用于控制 8253 定时/计数器的 CLK 、GATE 和来源。
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DB1~DB0 对应通道0 的GATE ：
DB3~DB2 对应通道1 的GATE ：
DB5~DB4 对应通道2 的GATE ：
DB7~DB6 对应通道0 的CLK：
DB9~DB8 对应通道1 的CLK：
DB11~DB10 对应通道2 的CLK：
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第五章产品的应用注意事项、校准、保修
第一节、注意事项
在公司售出的产品包装中，用户将会找到这本说明书和PCI2362板，同时还有产品质保卡。产品质保卡请用户务必妥善保存，当该产品出现问题需要维修时，请用户将产品质保卡同产品一起，寄回本公司，以便
我们能尽快的帮用户解决问题。
在使用PCI2362板时，应注意PCI2362板正面的IC芯片不要用手去摸，防止芯片受到静电的危害。
第二节、保修
PCI2362自出厂之日起，两年内凡用户遵守运输，贮存和使用规则，而质量低于产品标准者公司免费修
理。
第三节、产品组成
包装内应包括以下物品：
1）PCI2362 接口板
2）用户手册及软件工具光盘
如任何物品丢失或损坏，请立即与销售商联系。
实验一数字量输入输出实验 一、实验目的 1．熟悉教学板电路及其结构。 2．掌握利用μVision C51 软件编辑、调试（包括仿真调试、单步调试）、运行单片机 程序的步骤和方法，掌握利用STC-ISP V39软件和下载线将程序写入单片机的方 法。 3．通过实验熟悉51单片机的并行I/O口，并掌握它们的应用。 4．掌握矩阵键盘、LED动态显示的工作原理。 二、实验设备 PC机一台、实验教学板一块。 三、实验准备 1．阅读实验讲义附录一、实验教学板电路图和附录二、μVision软件使用说明 2．按实验题目要求设计好硬件电路，画出电路原理图，设计出相应程序，并给程序加 上较详细的注释。 四、实验内容 1. 1.实验线路如附图所示，51单片机的P0口输出接8个发光二极管的阴极，P 2.4经 NPN三极管9011控制发光管的阳极。P3口支持一个8位行列式键盘，其中P3.4~P3.7 供键盘扫描输出，P3.2、P3.3作键盘扫描输入。 2.实验要求：编程实现键盘对发光二极管的控制，每按一个按键，使对应的二极管点 亮。 2．51单片机P0口输出同时接4个数码管的阴极，P2.0~P2.3，经NPN三极管9011接数码管的阳极，该端口用于分别控制相应数码管的导通。 实验要求：编程实现对任意按键动作的次数进行计数（最大99次），同时将计数值实时显示。 五、实验步骤 1.将实验板与PC机通过COM口连接。启动PC机，进入μVision软件环境，选择建立 新工程文件，即可开始输入源程序。 2．完成汇编、编译、连接，若有错误，则修改源程序，直至编译、连接通过为止。 3．接上实验板上的电源。 3．运行“STC-ISP V39.EXE”，将程序代码下载到实验板的单片机中。操作的顺序是：1）选择单片机（MCU TYPE）型号。 如：“STC89C51RC”要与实验板上所装单片机的型号一至。 2）打开文件（Open File）。 即把要下载到单片机的程序文件（已通过编译了的机器码文件——二进制（.Bin）或十六进制（.Hex）的）调到“文件缓冲区”，这时可看到右边的“文件缓冲 区”有数字变化。 3）选择串行通信口。 选对时，软件上的小灯会变绿。否则小灯是灰色。且在左下窗口提示“出错信息”。
智能仪器原理与设计------第4章开关量信号的输入输出 第四章开关信号的输入/输出 1．开关和开关量信号的区别？ 开关是一种有二个可选择的、有固定位置的装置，主要用于向单片机输入电平信号。开关量信号就是通过拨动开关的位置，使单片机得到的一个固定不变的电平信号。在智能仪器中用于向单片机输入控制命令或数据，开关信号可以通过机械式开关、电子式开关、温度开关等方式产生。 2．开关量信号的特点是什么？ 只有开和关、通和断、高电平和低电平两种状态的信号叫开关量信号，在智能仪器的电子电路中，通常用二进制数0和1来表示。 1
智能仪器原理与设计------第4章开关量信号的输入输出 3．开关量信号的作用？ 开关量输入、输出部分是智能仪器与外部设备的联系部 件，智能仪器通过接受来自外部设备的开关量输入号和向外部 设备发送开关量信号，实现对外部设备状态的检测、识别和对 外部执行元器件的驱动和控制。 4．常见电子开关都有哪些？ 常见电子开关有：扳键开关、BCD码拔盘开关、磁性开关、光敏器件开关（光电开关、光纤开关等）、温度超限开关。 5.电子开关的缺点是什么？如何解决该缺点？ 由于外部装置输入的开关量信号的形式一般是电压、电流 和开关的触点，这些信号经常会产生瞬时高压、过电流或接触 抖动等现象。因此为使信号安全可靠，在输入到单片机之前必 须接入信号输人电气接口电路，对外部的输入信号进行滤波、 电平转换和隔离保护等。 2
智能仪器原理与设计------第4章开关量信号的输入输出 外界的开关量信号在一般情况下可直接连入以单片机为核心的智能仪器中。但当外界的开关量信号的电平幅度与单片机I／O端口的信号电平不 相符时（由于这些电平信号功率有限，加上外界还存在各种干扰和影响），应在电平转换后(采用各 种缓冲、放大、隔离和驱动电路等措施），再输入到单片机的I／O端口上。 3
一、实验目的 1．熟悉教学板电路及其结构。 2．掌握利用μVision C51 软件编辑、调试（包括仿真调试、单步调试）、运行单片机程序的步骤和方法，掌握利用STC-ISP V39软件和下载线将程序写入单片机的方 法。 3．通过实验熟悉51单片机的并行I/O口，并掌握它们的应用。 4．掌握矩阵键盘、LED动态显示的工作原理。 二、实验设备 PC机一台、实验教学板一块。 三、实验内容 1.实验线路如附图所示，51单片机的P0口输出接8个发光二极管的阴极，P 2.4经NPN 三极管9011控制发光管的阳极。P3口支持一个8位行列式键盘，其中P 3.4~P3.7供键盘扫描输出，P3.2、P3.3作键盘扫描输入。 实验要求：编程实现键盘对发光二极管的控制，每按一个按键，使对应的二极管点亮。 2．51单片机P0口输出同时接4个数码管的阴极，P2.0~P2.3，经NPN三极管9011接数码管的阳极，该端口用于分别控制相应数码管的导通。 实验要求：编程实现对任意按键动作的次数进行计数（最大99次），同时将计数值实时显示。 四、实验步骤 1.将实验板与PC机通过COM口连接。启动PC机，进入μVision软件环境，选择建立 新工程文件，即可开始输入源程序。 2．完成汇编、编译、连接，若有错误，则修改源程序，直至编译、连接通过为止。 3．接上实验板上的电源。 4．运行“STC-ISP V39.EXE”，将程序代码下载到实验板的单片机中。操作的顺序是：1）选择单片机（MCU TYPE）型号。 如：“STC89C51RC”要与实验板上所装单片机的型号一至。 2）打开文件（Open File）。 即把要下载到单片机的程序文件（已通过编译了的机器码文件——二进制（.Bin）或十六进制（.Hex）的）调到“文件缓冲区”，这时可看到右边的“文件缓冲区”有数字变化。 3）选择串行通信口。 选对时，软件上的小灯会变绿。否则小灯是灰色。且在左下窗口提示“出错信息”。 4）下载：按“Download/下载”按键下载。 5）把实验板上的供电的直流电源拔掉或关掉3秒钟再插入或打开电源（为单片机上电复位）。 5．观察单片机运行情况，验证程序是否能完成题目给出的控制要求，若不能达到要求，分析原因、查找错误，修改源程序，再次汇编、连接，重新下载、运行，直至达到题目的控制要求。 五、遇到的问题及原因: 1.实验一，把程序烧进单片机后，发现按键时，LED灯乱亮，经检查是LED等亮的数
实验 ControlLogix数字量输入输出控制 一、实验目的 了解RSLinx软件的基本用法 了解RSLogix5000编程的基本方法与逻辑设计 使用ControlLogix进行数字量输入输出控制 二、实验任务 RSLogix5000编程仿真十字路口彩灯控制 三、实验设备和软件 实验设备: 网络控制平台、导线若干、380V电源、PC机 实验软件：RSLinx、RSLogix5000 四、实验步骤 步骤一：连线 本实验中，用导线将位于控制台上的数字输入区的I0插口与点动/自锁按钮区插孔C7，I1与插孔C8连起来，把SB7作为启动按钮，SB8作为停止按钮。数字输入区中的GND-0 (17)端口与24V电源-相连，C7，C8所对应的COM端口(即和其同一列的COM端口)与24V电源+相连。控制台中数字输出区的O0－O5分别用导线和指示灯区的L1-L3，L9－L11这个六个插孔一一对应相连；在指示灯区，从左端数起的三个COM端均应与24V（－）相连；数字输出区的DC-0插孔应与电源24V（＋）相连，RTN OUT-0与电源24V（－）相连。 步骤二：RSLinx的设置 1、运行RSLinx，单击菜单栏中的“Communication/Configure Drivers…”,弹出“Configure Driver Types”的对话框（图 2.1）。单击“Available Driver Types”的下拉箭头，选择添加驱动程序，由于PC机和ControlLogix5555是通过以太网连接，所以这里选“Ethernet devices”。
图2.1 选好“Ethernet devices”后，单击“Add New”,就出现如图2.2的对话框，单击OK。 图2.2 2、单击“Add New”按钮，弹出“Add New RSLinx Driver”窗口。输入新驱动的名称，如：AB_ETH-1, AB_ETH1-2等。单击“OK”按钮，弹出如图2.3的窗口。在Station Maping窗口栏中，对应“Station 0”，填入“Host Name”。该PLC模块在内网的地址：192.168.0.211，相应填入，则组态成功。（注意，此时ControlLogix5555必须已加上电源）。
本技术新型涉及一种开关量输入电路，属于低压电气技术领域，包括外部开关量电源S1、外部开关接口K1、整流桥电路、滤波电路、限流电路、防反向保护电路、光耦隔离电路、开关量输出接口，所述外部开关量电源、所述外部开关接口、所述整流桥电路、所述滤波电路、所述限流电路、所述防反向保护电路、所述光耦隔离电路、所述开关量输出接口依次连接，该电路硬件电路结构简单，工作有效可靠，提高了开关量输入电路的抗电磁干扰能力，有利于开关量输入电路的长期稳定运行。 技术要求 1.一种开关量输入电路，包括外部开关量电源S1、外部开关接口K1、整流桥电路、滤波 电路、限流电路、防反向保护电路、光耦隔离电路、开关量输出接口，所述外部开关量 电源S1、所述外部开关接口、所述整流桥电路、所述滤波电路、所述限流电路、所述防 反向保护电路、所述光耦隔离电路、所述开关量输出接口依次连接。 2.根据权利要求1所述的一种开关量输入电路，其特征在于：所述外部开关量电源S1的一端与所述外部开关接口K1的一端相连，另一端与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第3端子相连，所述外部开关接口K1的另一端与所述整流桥电路第一电阻R1的一端相连。 3.根据权利要求2所述的一种开关量输入电路，其特征在于：所述整流桥电路第一电阻R1的另一端与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第1端子相连。 4.根据权利要求3所述的一种开关量输入电路，其特征在于：所述滤波电路的第一电容C1和第二电阻R2并联在所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子和第2端子之间，其中第 一电容C1的正极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子相连，第一电容C1的负极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第2端子相连，所述防反向保护电路的第一二极管D1并联在所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子和第2端子之间，其中第一二极管D1的负 极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子相连，第一二极管D1的正极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第2端子相连。
实验一输入、输出接口实验 一、实验要求 1、P1 口做输出口，接八只发光二极管。 2、P3.0,P3.1 作输入口接两个拨动开关 3.要求若P3.0单独闭合，则LED灯从L7-L0循环闪烁，每次亮一个，若P3.1单独闭合，则led灯从L0-L7闪烁，每次亮一个。若P3.0 P3.1同时闭合，则所有灯一起闪烁，闪烁间隔为1S。若P3.0 P3.1全部断开，则所有灯全不亮。 4、将闪烁间隔修改为30MS，观察现象。 二、实验目的 1、学习 I/0 口的使用方法。 2、学习延时子程序的编写和使用。 三、实验设备 １、IPC-610研华工控机一台， ２、伟福LAB2000P教学实验系统。 四、实验电路及连线 五、实验说明 1、P1口是准双向口。它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同。由准双向口结构可知当 P1口用为输入口时，必须先对它置1。若不先对它置1，读入的数据是不正确的。 ２、8051 延时子程序的延时计算问题，对于程序 Delay： MOV R6，#0H MOV R7,#0H DelayLoop： DJNZ R6，DelayLoop DJNZ R7，DelayLoop RET 查指令表可知 MOV，DJNZ 指令均需用两个机器周期，在 6MHz 晶振时，一个机器周期时间长度为12/6MHZ，所以该段程序执行时间为： （（256×2+2）×256+4）×2＝263176
六、实验报告 1、解释为什么P1端口作为输入口时，需先对它置1，才能读取正确的外部输入数据？ ２、画出完整的实验电路原理图 ２、整理实验程序
连线 连接孔 1 连接孔 2 1 P1.0 L0 2 P1.1 L1 3 P1.2 L2 4 P1.3 L3 5 单脉冲输出 T0 实验二 外中断及定时、计数器实验 一、实验目的 1、掌握外部中断的运用方法，本实验中采用边沿触发模式。 2、学习 8051 内部 T0 T1 定时/计数器使用方法。 3、掌握中断处理程序的编程方法。 二、实验内容及要求 1、用单次脉冲申请外中断INTO ，采用边沿触发模式，在外中断处理程序中对输出信号灯LED6（P3.1控 制）进行反转（采用CPL 指令） 2、8031 内部定时计数器 T0，按计数器模式和方式2工作，对 P3.4（T0）引脚进行计数。将其数值按二进制数在 P1 口驱动 LED 灯上（L0,L1,L2,L3）显示出来。 3、用 T1作定时器中断方式计时,实现每一秒钟LED7（L7）（P3.0控制）灯闪烁一次 三、实验设备 １、IPC-610研华工控机一台。 ２、伟福LAB2000P 教学实验系统。 四、实验电路及连线 注意： 本实验中，“单次脉冲”同时作为计数脉冲输入T0引脚，同时也引到引脚INTO 申请外部中断，本实验中将要求同时开放外部中断INTO 和T1的定时中断这两个中断。 五、实验说明 1、关于内部计数器的编程主要是定时常数的设置和有关控制寄存器的设置。内部计数器在单片机中主要有定时器和计数器两个功能。本实验T0使用的是计数器。T1使用的是定时器。 2．本实验中内部T0起计数器的作用。外部事件计数脉冲由 P3.4 引入定时器 T0。 单片机在每个机器周期采样一次输入波形，因此单片机至少需要两个机器周期才能 检测到一次跳变。这就要求被采样电平至少维持一个完整的机器周期，以保证电平在变化之前即被采样。同时这就决定了输入波形的频率不能超过机器周期频率。 3、定时器有关的寄存器有工作方式寄存器 TMOD 和控制寄存器 TCON 。TMOD 用于设置定时器/计数器 连线 连接孔 1 连接孔 2 1 P3.0 L7
开关量输入输出模块 （ELM-25-01） 1 模块结构框图和功能描述 模块结构框图如图：开关量模块功能由三部分组成：四个8421拨码盘，8位LED发光管和8个拨码开关。模块的译码控制电路由两片74138来完成。74HC245和74HC574分别是输入输出锁存器。 2 各模块原理图
2.1 8421拨码盘 图ELM-25-01-02 8421拨码盘原理图 8421拨码盘使用：拨码盘有四个。左边两个DA1和DA2受同一输入缓冲芯片U1控制，DA1输出为8位的高四位，DA2为8位的低四位输出。右边两个DA3和DA4受U2控制。DA3为8位的高四位输出，DA4为8位的低四位输出。U1和U2的片选地址不同。 8421拨码盘盘面中间有一可调节旋钮，对应刻度为0～9、A～F。使用时，拨动旋钮的指针指向某一刻度，则与拨码盘相连的8、4、2、1 四个插孔分别由高到低地输出该刻度的8421编码值。例如，当指针指向5时，四个插孔输出“0101”。 2.2 LED指示灯原理图 图ELM-25-01-03 LED指示灯原理图 LED指示灯：指示灯L0～L7受驱动芯片U3控制。可以显示8位的单片机数据输出。L7指示最高位，L0指示最低位。接通电源后指示灯常亮。
2.3 拨动乒乓开关原理图 图ELM-25-01-04 拨动乒乓开关原理图 乒乓开关使用：乒乓开关G0～G7为开关量8位输出。G7为最高位，G0为最低位。当开关拨到上面为开，拨到下面为关，输出受U4控制。 3 模块器件分布及说明 ELM-25-01-05 模块器件分布图
J2：总线插槽 J3：电源插槽，从左向右依次为VCC，VCC，GND，GND。当接通电源时LED1指示灯亮。若芯片U13不焊且J12跳线连上，则本系统工作电压为+3.3V，否则为+5V。 J4，J5，J6，J7：当1，2脚短接时，表示其对应芯片的使能段均为高电平，即芯片不工作，逻辑编程由FPGA实现,信号由PR1，PR2，PR3，PR4接入；当2，3脚短接时，则工作在总线方式。 4模块资源分配 各个模块单元片选地址为：基地址＋偏移地址，此模块的基地址为CPU主模块的74138管脚分配;偏移地址由74138译码实现如下表 译码控制：由74138译码实现。通过A2、A1和A0取值选中模块单元。
ControlLogix数字量输入输出控制
实验 ControlLogix数字量输入输出控制 一、实验目的 了解RSLinx软件的基本用法 了解RSLogix5000编程的基本方法与逻辑设计 使用ControlLogix进行数字量输入输出控制二、实验任务 RSLogix5000编程仿真十字路口彩灯控制三、实验设备和软件 实验设备: 网络控制平台、导线若干、380V 电源、PC机 实验软件：RSLinx、RSLogix5000 四、实验步骤 步骤一：连线 本实验中，用导线将位于控制台上的数字输入区的I0插口与点动/自锁按钮区插孔C7，I1与插孔C8连起来，把SB7作为启动按钮，SB8作为停止按钮。数字输入区中的GND-0 (17)端口与24V电源-相连，C7，C8所对应的COM端口(即和其同一列的COM端口)与24V电源+相连。控制台中数字输出区的O0－O5分别用导线和指示灯区的L1-L3，L9－L11这个六个插孔一一对应相连；在指示灯区，从左端数起的三个COM端均应与24V（－）相连；数字输出区的DC-0插孔应与电源24V（＋）相连，RTN OUT-0与电源24V（－）相连。 步骤二：RSLinx的设置 1、运行RSLinx，单击菜单栏中的“Communication/Configure Drivers…”,弹
出“Configure Driver Types”的对话框（图2.1）。单击“Available Driver Types”的下拉箭头，选择添加驱动程序，由于PC机和ControlLogix5555是通过以太网连接，所以这里选“Ethernet devices”。 图2.1 选好“Ethernet devices”后，单击“Add New”, 就出现如图2.2的对话框，单击OK。
4.2 开关量输入实验 4.2.1 实验目的 掌握iCAN4050输入、输出控制原理及应用。 4.2.2 实验设备及器件 PC 机一台 iCAN实验教学开发平台一台 4.2.3 实验内容 能够利用 iCAN4050 模块检测开关量输入信号。 4.2.4 实验要求 要求能够掌握 iCAN4050 模块输入输出基本原理。 4.2.5 实验步骤 系统接线连接 上电运行 输入检测 实验总结 4.2.6 实验预习要求 阅读iCAN4050功能模块简介、数据手册 阅读iCAN实验教材中相关实验 掌握iCAN4050功能模块输入、输出控制原理 4.2.7 数字量输入检测 1．输入检测连接线 该实验主要利用iCAN4050模块检测1路开关量输入信号，其中开关（SW0）分布于PCB上，PCB 板为内嵌在iCAN实验平台表面上，PCB板全局图如图 4.9 所示：
图4.9 PCB 板正面俯视图 在 iCAN 实验平台上我们已经将 iCAN4050 输入控制信号线与 PCB 板上的SW0 连接，用户也可以尝试检测 SW1—SW7 的开关输入信号。（注意：iCAN4050 模块的 COM 端与 PCB 板上 GND 相连接） 表4.3 信号连接线标记号定义 提示：iCAN 实验平台连接线已经标准化，无需用户自行连接；若由于其他外界因素导致实验平台的连接线脱离或段开，用户可以根据以上表格提供的信息连线；若用户需要根据实际需要在此实验平台上开发可以根据端子排端口号定义重新连线，此时不一定利用原来标准化的模块来控制对象。 2．系统连线正面俯视图 如图 4.10 所示为 iCAN4050 检测开关量输入的简单框图，该图是为 iCAN 实验教学平台的正面俯视图，绿色线为开关输出信号与模块之间的控制线，红色为电源线，蓝色为 CAN 通信线。 图 4.10 系统连线框图
第二部分数字量I/O 目录 1 DO、DI硬件原理 2 2.1 CPC板的电路图 3 2.1.1 所用I\O口 4 2.1.2 485通讯口7 2.1.3 显示电路的设计8 2.1.4 晶振模块8 2.1.5 上层板的原件清单9 2.2 输入板I/O原理图 10 2.2.1 电路原理11 2.2.2 输入底板的原件清单12 2.3 输出板I/O电路图 13 2.3.1 反向驱动器ULN2003 芯片 14 2.3.2 输出底板的原件清单14 2.4 通讯部分15 3 DI、DO软件部分设计 16 3.1 通讯方式16 3.1.1 Modbus 协议 16 3.1.2 CRC校验17 3.1.3 莫尼康RTU 17 3.1.4 看门狗程序19 3.2 计算机界面的设计20 3.3 输入板的程序设计21 3.4 输出板的程序设计24 4 DI、DO的应用26 4.1 数字输入板的应用26 4.2 数字输出板的应用32 5. 数字量输入程序清单37 6.数字量输出程序清单 49
硬件部分由程序下载口，状态显示，复位，信息通信，I/O口，AD,DA等几部分组成，软件部分采用MODBUS通信协议，CRC校验，看门狗程序，数据传送等部分组成。 1.DO、DI硬件原理 输入板电路分为上层板电路和底板电路，其中上层板电路以Atmega128为核心，主要实现显示状态、控制端口、数据处理和通讯的功能。设计如下：
1.1 CPU 板硬件原理图 图2-2 输入输出上层板电路 1 234567816 1514131211109S1 5.1K Rs 1 5.1K Rs 25.1K Rs 35.1K Rs 45.1K Rs 55.1K Rs 65.1K Rs 75.1K Rs 8P A 3 P A 4P A 5P A 6P A 7P D 5P D 6P D 7VCC
C2000 M232-M
1 路 RS232 转 TCP/IP、16DI、16DO 带导轨增强型 32 位开关量网络采集模块
使用说明
C2000 M232-M 使用说明书
目录
第 1 章 概述..................................................................................................................- 3 -
第 2 章 技术参数..........................................................................................................- 5 -
第 3 章 硬件说明..........................................................................................................- 7 -
3.1 产品外观..........................................................................................................- 7 -
3.2 指示灯.............................................................................................................- 7 -
3.3 引脚说明 .........................................................................................................- 8 -
3.4 接线示意图 ...................................................................................................- 11 -
第 4 章 软件说明........................................................................................................- 12 -
4.1 虚拟串口管理程序 .......................................................................................- 12 -
4.1.1 使用快速设置进行设置 ....................................................................- 12 -
4.1.2 使用设置进行设置 ............................................................................- 15 -
4.1.3 使用批量设置进行通讯 ....................................................................- 23 -
4.1.4 延时补偿 ............................................................................................- 23 -
4.2 C2000 设置程序 .........................................................................................- 24 -
4.2.1 使用快速设置进行设置 ....................................................................- 25 -
4.2.2 使用设置进行设置 ............................................................................- 26 -
4.2.3 使用批量设置进行设置 ....................................................................- 28 -
4.2.4 远程设置和远程查询状态 ................................................................- 28 -
公司网址：http:https://www.doczj.com/doc/9a4587918.html,
联系电话：文超 180******** 0755-********-833
科技学院 课程设计报告 ( 2010 -- 2011 年度第2 学期) 名称：计算机控制系统A 题目：开关量I/O通道中抗干扰措施 的分析与可实现方案设计 院系： 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数：
成绩： 日期：2011 年月日
《计算机控制系统A》课程设计 任务书 一、目的与要求 1．通过本课程设计教学环节，使学生加深对所学课程内容的理解和掌握； 2．结合工程问题，培养提高学生查阅文献、相关资料以及组织素材的能力； 3．培养锻炼学生结合工程问题独立分析思考和解决问题的能力； 4．要求学生能够运用所学课程的基本理论和设计方法，根据工程问题和实际应用方案的要求，进行方案的总体设计和分析评估； 5.报告原则上要求依据相应工程技术规范进行设计、制图、分析和撰写等。 二、主要内容 1、数字控制算法分析设计； 2、现代控制理论算法分析设计 3、模糊控制理论算法分析设计 4、过程数字控制系统方案分析设计； 5、微机硬件应用接口电路设计； 6、微机应用装置硬件电路、软件方案设计； 7、数字控制系统I/O通道方案设计与实现； 8、PLC应用控制方案分析与设计； 9、数据通信接口电路硬软件方案设计与性能分析； 10、现场总线控制技术应用方案设计； 11、数控系统中模拟量过程参数的检测与数字处理方法； 12、基于嵌入式处理器技术的应用方案设计 13、计算机控制系统抗干扰技术与安全可靠性措施分析设计 14、计算机控制系统差错控制技术分析设计 15、计算机控制系统容错技术分析设计 16、工程过程建模方法分析 三、进度计划
四、设计成果要求 1．针对所选题目的国内外应用发展概述； 2．课程设计正文内容，包括设计方案、硬件电路和软件流程，以及综述、分析等； 3．课程设计总结或结论以及参考文献； 4．要求设计报告规范完整。 五、考核方式 《计算机控制系统》课程设计成绩评定依据如下： 1．撰写的课程设计报告； 2．独立工作能力及设计过程的表现； 3．答辩时回答问题情况。 成绩以五级分制综合评定分为优、良、中、及格、不及格五个等级。
实验一过程通道和数据采集处理 为了实现计算机对生产过程或现场对象的控制，需要将对象的各种测量参数按要求转换成数字信号送入计算机；经计算机运算、处理后，再转换成适合于对生产过程进行控制的量。所以在微机和生产过程之间，必须设置信息的传递和变换的连接通道，该通道称为过程通道。它包括模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道、数字量输出通道。 模拟量输入通道：主要功能是将随时间连续变化的模拟输入信号变换成数 字信号送入计算机，主要有多路转化器、采样保持器和A/D 转换器等组成。 模拟量输出通道：它将计算机输出的数字信号转换为连续的电压或电流信号，主要有D/A 转换器和输出保持器组成。 数字量输入通道：控制系统中，以电平高低和开关通断等两位状态表示的 信号称为数字量，这些数据可以作为设备的状态送往计算机。 数字量输出通道：有的执行机构需要开关量控制信号 (如步进电机)，计算机可以通过I/O 接口电路或者继电器的断开和闭合来控制。 输入与输出通道 本实验教程主要介绍以A/D 和D/A 为主的模拟量输入输出通道，A/D 和D/A 的芯片非常多，这里主要介绍人们最常用的ADC0809 和TLC7528。 一、实验目的 1．学习A/D 转换器原理及接口方法，并掌握ADC0809 芯片的使用 2．学习D/A 转换器原理及接口方法，并掌握TLC7528 芯片的使用 二、实验内容 1．编写实验程序，将－5V ~ +5V 的电压作为ADC0809 的模拟量输入，将 转换所得的8 位数字量保存于变量中。 2．编写实验程序，实现D/A 转换产生周期性三角波，并用示波器观察波形。 三、实验设备 PC 机一台，TD-ACC+实验系统一套，i386EX 系统板一块 四、实验原理与步骤 1．A/D 转换实验 ADC0809 芯片主要包括多路模拟开关和A/D 转换器两部分，其主要特点为：单电源供电、工作时钟CLOCK 最高可达到1200KHz 、8 位分辨率，8 个单端模拟输入端，TTL 电平兼容等，可以很方便地和微处理器接口。TD-ACC+教学系统中的ADC0809 芯片，其输出八位数据线以及CLOCK 线已连到控制计算机的数据线及系统应用时钟1MCLK (1MHz) 上。其它控制线根据实验要求可另外连接 (A、B、C、STR、/OE、EOC、IN0～IN7)。根据实验内容的第一项要求，可以设计出如图1.1-1 所示的实验线路图。
数字量输入输出实验 一、实验目的 了解P1口作为输入输出方式使用时，CPU 对P1口的操作方式。 二、实验环境 1、软件环境要求 Windows XP操作系统以及Keil C51 单片机集成开发环境。 2、硬件环境要求 电脑一台，TD-51单片机系统，开关及LED显示单元，单次脉冲单元。三、实验内容 编写实验程序，将P1口的低4位定义为输出，高4位定义为输入，数字量从P1口的高4位输入，从P1口的低4位输出控制发光二极管的亮灭。 提高部分： LED灯控制 要求：通过KK1实现LED灯工作方式即时控制，完成LED灯左循环、右循环、间隔闪烁功能。 四、实验分析 P1口是8位准双向口，每一位均可独立定义为输入输出，输入位置1。 通过A的左/右移位及赋值55H、0AAH，再将A值送入P1，可实现LED灯左循环、右循环、间隔闪烁功能。 五、实验步骤 （一）基础实验程序及实验程序流程图如下。 实验程序： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV P1,#0F0H ；将开关状态送入P1高位 MOV A,P1 ；送入A SWAP A ；高低位互换 MOV P1,A ；将开关状态送入P1低位 JMP MAIN ；循环 SJMP $
END 实验步骤： 1. 按图2所示，连接实验电路图，图中“圆圈”表示需要通过排线连接； 2. 编写实验程序，编译链接无误后进入调试状态； 3. 运行实验程序，观察实验现象，验证程序正确性； 4. 按复位按键，结束程序运行，退出调试状态； 5. 自行设计实验，验证单片机其它IO 口的使用。
（二）提高实验程序及实验程序流程图如下。 实验程序：实验程序流程图：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: KT: ；检查KK1 SETB P3.3 JNB P3.3,KT CLR P3.3 LL1: ；左循环MOV A,#01H X1: MOV P1,A CALL DELAY RL A SETB P3.3 JNB P3.3,X1 CLR P3.3 LL2: ；右循环MOV A,#80H X2: MOV P1,A CALL DELAY RR A SETB P3.3 JNB P3.3,X2 CLR P3.3 LL3: ；间隔闪烁MOV A,#55H MOV P1,A CALL DELAY MOV A,#0AAH MOV P1,A CALL DELAY SETB P3.3 JNB P3.3,LL3 CLR P3.3 JMP KT DELAY: ；延时子程序MOV R2,#00H MOV R3,#00H ABC: DJNZ R2,ABC
PCI2362数字量输入输出卡 硬件使用说明书 北京阿尔泰科技发展有限公司 产品研发部修订
北京阿尔泰科技发展有限公司 目录 目录 (1) 第一章功能概述 (2) 第一节、产品应用 (2) 第二节、DIO数字量输入/输出功能 (2) 第三节、定时/计数器功能 (2) 第四节、板卡尺寸 (2) 第五节、产品安装核对表 (2) 第六节、安装指导 (2) 一、软件安装指导 (3) 二、硬件安装指导 (3) 第二章元件布局图及简要说明 (4) 第一节、主要元件布局图 (4) 第二节、主要元件功能说明 (4) 第三节、信号输入输出连接器定义 (4) 一、XS1连接器定义 (4) 二、XS2连接器定义 (6) 三、XS3连接器定义 (7) 第三章各种信号的连接方法 (10) 第一节、DI数字量输入的信号连接方法 (10) 第二节、DO数字量输出的信号连接方法 (10) 第三节、定时计数器信号的连接方法 (11) 第四章地址空间的分配 (12) 第五章产品的应用注意事项、校准、保修 (16) 第一节、注意事项 (16) 第二节、保修 (16) 第三节、产品组成 (16)
PCI2362数字量输入输出卡硬件使用说明书版本：6.16 第一章功能概述 信息社会的发展，在很大程度上取决于信息与信号处理技术的先进性。数字信号处理技术的出现改变了信息与信号处理技术的整个面貌，而数据采集作为数字信号处理的必不可少的前期工作在整个数字系统中起到关键性、乃至决定性的作用，其应用已经深入到信号处理的各个领域中。实时信号处理、数字图像处理等领域对高速度、高精度数据采集卡的需求越来越大。ISA总线由于其传输速度的限制而逐渐被淘汰。我公司推出的PCI2362数据采集卡综合了国内外众多同类产品的优点，以其使用的便捷、稳定的性能、极高的性价比，获得多家试用客户的一致好评，是一款真正具有可比性的产品，也是您理想的选择。 第一节、产品应用 本卡是一种基于PCI总线的数据采集卡，可直接插在IBM-PC/AT 或与之兼容的计算机内的任一PCI插槽中，构成实验室、产品质量检测中心等各种领域的数据采集、波形分析和处理系统。也可构成工业生产过程监控系统。它的主要应用场合为： ◆ 电子产品质量检测 ◆ 信号采集 ◆ 过程控制 ◆ 伺服控制 第二节、DIO数字量输入/输出功能 ◆ 通道数：48路双向开关量输入/输出通道，24路开关量输入，24路开关量输出 ◆ 通过软件控制，该板最大可以配置开关量输入72路，开关量输出72路 ◆ 电气标准：TTL、DTL兼容 ◆ 输入输出信号最高切换频率10M（方波） 第三节、定时/计数器功能 ◆ 通道数：3路 ◆ 软件设置各个通道的CLK时钟来源：内部10M、外部输入或级联使用 ◆ 软件设置各个通道的GATE门控信号：低电平、高电平、外部同相输入或外部反相输入 ◆ 8253的OUT输出可以触发中断 ◆ TTL、DTL电平兼容 第四节、板卡尺寸 板卡尺寸：176 mm x 98 mm x 15 mm 第五节、产品安装核对表 打开PCI2362板卡包装后，你将会发现如下物品： 1、PCI2362板卡一个 2、ART软件光盘一张，该光盘包括如下内容： a)本公司所有产品驱动程序，用户可在PCI目录下找到PCI2362驱动程序； b)用户手册（pdf格式电子文档）； 第六节、安装指导
电子系统综合实验 专业班级：电子09-3班 学生姓名：柳青 学号：09052315 指导教师：林青 设计成绩： 2013年1 月6日
一设计目的 1、掌握PCI1711采集板中的数字量输入输出程序的编写方法； 2、熟悉和数字量有关的基础知识。 3、综合使用采集板卡PCI1711中的A/D和D/A转换部分； 4、掌握工业控制中常用的PID算法； 5、掌握VB绘制曲线的方法。 二实验仪器 1、ACCC-IE计算机测控系统实验装置 2、PCI1711多功能数据采集板卡 3、万用表 4、计算机 三实验内容 （一）、喷泉模拟控制系统的实验。 1.实验原理 数字量也叫开关量，只有两种状态，高电平表示数字量“1”，低电平表示数字量“0”，电平的标准采用TTL电平。PCI1711有16路数字量输入通道和16路数字量输出通道，可以采集16路现场的数字量的信号，可以输出16路数字量信号去控制现场的设备。 2. 接线方法. 数字量控制对象部分的电路都是用发光二极管模拟实际生活场景中的控制对象的动作。在各单元电路中，各发光二极管的正端都是连接在一起的，同时和+24V插孔相连，实验时将+5V直流稳压电源接到+24V插孔上，将PCI1711的数字量输出的通道接到发光二极管的相应的控制端（负端），当输出低电平时，发光二极管点亮。将按钮下方的插孔和PCI1711的数字量输入通道相连，可以采集到开关的状态，实现控制。 3．要求设计电路并编写程序实现喷泉的效果，控制效果要求如下：（1）按下“起动”按钮，开始喷泉模拟控制； （2）顺序轮流点亮L1~L12发光二极管灯，实现喷泉的效果； （3）各灯点亮之间的延时时间根据实际的效果进行调整，要求调整到满意的
开关量输入 学院：物理与电子工程学院班级：11.4 学号：1109040433 姓名：陈刘佩 摘要：在计算机控制系统中，计算机是信息处理的核心，它不断地从外部获取 关于被控对象或过程的状态信息，按照某种策略加工、处理，再向外发出控制信息，从而达到调节、控制的目的。而我们为了获取系统的运行状态或设定信息，则经常需要进行开关量信号的输入。 关键词：开关量、光耦合器 KEY WORDS: switching value、optical coupler 一、引言：“开”和“关”是电器最基本、最典型的功能。开关量，指控制继电器 的接通或者断开所对应的值，即“1”和“0”。开关量是指非连续性信号的采集和输出，包括遥信采集和遥控输出。开关量主要指开入量和开出量，开关量输入是PLC与现场的以开关量为输出形式的检测元件的连接通道，它把反映生产过程的有关信号转换成CPU单元所能接收的数字信号。 二、开关量 1、开关量： 该物理量只有两种状态，如开关的导通和断开的状态，继电器的闭合和打开，电磁阀的通和断，等等。 2、开关和开关量信号的区别: 开关是一种有两个可选择的、有固定位置的装置，主要用于向单片机输入电平信号。开关量信号就是通过拨动开关的位置，使单片机得到的一个固定不变的电平信号。在智能仪器中用于向单片机输入控制命令或数据，开关信号可以通过机械式开关、电子式开关、温度开关等方式产生。 3、开关量信号的特点: 只有开和关、通和断、高电平和低电平两种状态的信号叫开关量信号，在智能仪器的电子电路中，通常用二进制数0和1来表示。 4、开关量信号的作用: 开关量输入、输出部分是智能仪器与外部设备的联系部件，智能仪器通过接受来自外部设备的开关量输入号和向外部设备发送开关量信号，实现对外部设备状态的检测、识别和对外部执行元器件的驱动和控制。 5、常见电子开关: 常见电子开关有：扳键开关、BCD码拔盘开关、磁性开关、光敏器件开关（光电开关、光纤开关等）、温度超限开关等。 6.电子开关的缺点及解决方法： 由于外部装置输入的开关量信号的形式一般是电压、电流和开关的触点，这些信号经常会产生瞬时高压、过电流或接触抖动等现象。因此为使信号安全可靠，在输入到单片机之前必须接入信号输人电气接口电路，对外部的输入信号进行滤
开关量输入输出通道的工程化实现方法 机电信息工程学院 自动化093 尚国伟
关键词：开关量、输入通道、输出通道、抗干扰 序言： 在控制现场中，对信息的检测、处理、运算和输出往往都是开关量的形式。开关领控制的逻辑规律一般是与、或、非、异或…开关量自动控制系统一般由控制装置和被控对象组成。控制装置又包括：检测装置、逻辑控制器和执行器。控制装置示意图如下： 在一个自动控制系统中对信息的检测、处理、运算和输出往往都是开关量的形式，开关量的可靠性与否直接制约着自动控制系统的稳定性，因此我们可以发现，对于一个系统，开关量输入输出信号的可靠性至关重要。 开关量自动控制系统的框图如下：
正文： 开关量控制的是被控对象的的通或者断，反映到数字电路中就是 0（打开）或者1（断开），而多个开关量就可以组成由0或1编码的二进制数字量。开关量的输入和输出就是控制被控对象的开或者断的信号，比如变压器的温控端所带的继电器的温度触发点、阀门开关的触发点、按键的按下和抬起等等。而这些信号往往是通过控制器来检测的，但是开关量是无源的，所以往往需要控制器来提供电源，比如单片机读取键值时就是通过单片机提供的电源来完成检测的（形如图1）。 图一 开关量一般通过如下几种方式获取： 1、通过各种形式的开关量变送器获得如压力、流量、液位、温度、电 量等。 2、通过模拟量转换至开关量模拟量由常规变送器测得，在经过诸如差 值转换器、限幅报警器或者二次仪表的触点转换而来。 3、采用显示仪表上的附加开关。可靠性差，一般不采用 常用的几种类型的开关量变送器有流量开关、液位开关、料位开 关温度开、气敏开关、光敏开关和定时开关等。 通常，当输入信号是模拟信号时，我们可以用用斯密特触发器将模拟量转开关量。