PCI-8503
PCI-8503 光隔離脈沖計(jì)數(shù)定時(shí)接口卡技術(shù)說(shuō)明書
1. 概述：
PCI-8503光隔離脈沖計(jì)數(shù)定時(shí)接口卡適用于提供了PCI總線插槽的PC系列微機(jī)，具有即插即用（PnP）
的功能。其操作系統(tǒng)可選用目前流行的 Windows 系列、高穩(wěn)定性的Unix等多種操作系統(tǒng)以及專業(yè)數(shù)據(jù)采
集分析系統(tǒng)LabVIEW 等軟件環(huán)境。在硬件的安裝上也非常簡(jiǎn)單，使用時(shí)只需將接口卡插入機(jī)內(nèi)任何一個(gè)
PCI總線插槽中并用螺絲固定，信號(hào)電纜從機(jī)箱外部直接接入。
PCI-8503 光隔離脈沖計(jì)數(shù)定時(shí)接口卡可廣泛應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)中以完成光隔離型多通道外部
事件的計(jì)數(shù)、連續(xù)性脈沖量測(cè)量、可編程方波頻率發(fā)生器、定時(shí)器等多項(xiàng)功能。本接口卡具有適用范圍廣、
功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高的特點(diǎn)?？ㄉ纤械妮斎胼敵鐾ǖ谰佑泄怆姼綦x電路，以實(shí)現(xiàn)與被測(cè)對(duì)象和現(xiàn)場(chǎng)
環(huán)境的電氣隔離，使本卡具有較強(qiáng)的抗干擾能力和自我保護(hù)能力。同時(shí)，外部事件可通過(guò)總線直接向主機(jī)
申請(qǐng)中斷，以達(dá)到實(shí)時(shí)控制的目的。
另外，本卡還提供8路光隔開(kāi)關(guān)量輸入(其中前4路具有中斷捕獲功能)和8路光隔開(kāi)關(guān)量輸出功能。
輸出部分具有上電后自動(dòng)清零功能（但主機(jī)復(fù)位時(shí)不清零）。
2. 主要技術(shù)參數(shù)：
2.1 計(jì)數(shù)定時(shí)部分：
2.1.1 輸入通道數(shù)：9路共地（共陰）輸入方式。(3片8254)
2.1.2 輸出通道數(shù)：6路集電極開(kāi)路輸出方式。
2.1.3 工作模式：事件計(jì)數(shù)、脈沖測(cè)量、定時(shí)控制、頻率輸出等。
2.1.4 計(jì)數(shù)器字長(zhǎng)：16位。
2.1.5 計(jì)數(shù)范圍：0～65535 (任一通道)。
2.1.6 最高計(jì)數(shù)頻率：≤25KHz (50%占空比)。
2.1.7 內(nèi)部基準(zhǔn)時(shí)鐘：1MHz。
2.1.8 輸入信號(hào)電平范圍：5V～48V。
2.1.9 最大輸出驅(qū)動(dòng)電流：≤50mA，可直接驅(qū)動(dòng)小型繼電器。
2.2 開(kāi)關(guān)量部分：
2.2.1 輸入路數(shù)及電氣連接方式：8路共地（共陰）方式（其中前4路可采用中斷方式）。
2.2.2 輸入信號(hào)電平范圍：TTL～48V。
2.2.3 輸入信號(hào)電流消耗：≥5mA／每路
2.2.4 輸出路數(shù)及電氣連接方式：8路集電極開(kāi)路輸出方式。
2.2.5 輸出回路供電要求：＋5V～＋36V
2.2.6 最大輸出電流：≤50mA／每路
2.3 隔離方式：光電隔離
2.4 隔離電壓：≥500V。
2.5 電源消耗：＋5V(±10％)≤800mA（不含外部驅(qū)動(dòng)電流）。
2.6 使用環(huán)境要求：
工作溫度： 10℃～40℃。
相對(duì)濕度： 40％～80％。
存貯溫度： －55℃～＋85℃。
2.7 外型尺寸 (不含檔板)：長(zhǎng)×高=175.0mm×106.7mm(6.89英寸×4.2英寸)
3. 工作原理：
3.1計(jì)數(shù)定時(shí)部分：
PCI-8503光隔離脈沖計(jì)數(shù)定時(shí)接口卡主要由3個(gè)相同的光電隔離脈沖計(jì)數(shù)定時(shí)模塊和接口控制邏輯部
分組成。每個(gè)光隔離脈沖計(jì)數(shù)定時(shí)模塊由一片8254可編程計(jì)數(shù)／定時(shí)器、輸入輸出光電隔離電路及輸入
信號(hào)去抖電路組成。
3.1.1 脈沖計(jì)數(shù)定時(shí)功能的使用與管理：
本接口卡采用 8254可編程計(jì)數(shù)／定時(shí)器芯片完成對(duì)外部脈沖信號(hào)的各種處理。8254芯片內(nèi)部具有三
個(gè)獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器，它可用程序設(shè)置成多種工作方式，按十進(jìn)制計(jì)數(shù)或二進(jìn)制計(jì)數(shù)，最高計(jì)數(shù)速率可
達(dá)10MHz（不含光隔電路部分）。8254能用于多種應(yīng)用場(chǎng)合，例如外部事件計(jì)數(shù)器、可編程方波頻率發(fā)生
器、分頻器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘以及程控單脈沖發(fā)生器等。
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本接口卡的功能組成非常靈活，通過(guò)跨接插座的不同連接方式，可以使8254的時(shí)鐘輸入端 CLK 通過(guò)
光電耦合器與被測(cè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)相連，或者與卡上基準(zhǔn)時(shí)鐘相連，也可以將二至三級(jí)計(jì)數(shù)器串連使用。對(duì)于8254
的啟停控制端 GATE，同樣可以通過(guò)跨接插座的選擇，使其或者受外部信號(hào)的控制或者設(shè)置為常允許。
本接口卡為方便用戶采用中斷方式工作，提供了一個(gè)中斷源。用戶可根據(jù)需要將三片8254的OUT2信
號(hào)接至這一個(gè)中斷源上，并編寫相應(yīng)的中斷管理及處理程序。使用中應(yīng)注意不要將幾個(gè)OUT2信號(hào)同時(shí)接在
這個(gè)中斷源上。前兩片8254 的6路OUT 信號(hào)經(jīng)過(guò)光電耦合器可以提供給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備使用。
3.1.2 8254可編程計(jì)數(shù)／定時(shí)器編程要點(diǎn)：
8254的全部功能是由CPU編程設(shè)定的。CPU通過(guò)輸出指令給8254裝入控制字，從而設(shè)定其功能。8254
控制字格式如下：
D D D D D D D D
7 6 5 4 3 2 1 0
SC SC RL RL M M M BCD
1 0 1 0 2 1 0
各位的功能見(jiàn)表1～表4：
表1 SC 、SC － 計(jì)數(shù)器選擇
1 0
SC SC 選擇計(jì)數(shù)器
1 0
0 0 選擇0#
0 1 選擇1#
1 0 選擇2#
1 1 使用方法參見(jiàn)8254使用說(shuō)明
表2 RL 、RL －CPU讀／寫操作
1 0
RL1 RL0 操作類型
0 0 計(jì)數(shù)器封鎖操作
0 1 讀／寫計(jì)數(shù)器低8位
1 0 讀／寫計(jì)數(shù)器高8位
1 1 先讀／寫低8位，后讀／寫高8位
表3 M 、M 、M －工作方式選擇
2 1 0
M M M 計(jì) 數(shù) 工 作 方 式
3 2 1
0 0 0 方 式 0
0 0 1 方 式 1
0 1 0 方 式 2
0 1 1 方 式 3
1 0 0 方 式 4
1 0 1 方 式 5
表4 BCD－計(jì)數(shù)方式選擇
BCD 數(shù) 碼 形 式
0 十六位二進(jìn)制計(jì)數(shù)
1 四位十進(jìn)制 ( BCD ) 碼計(jì)數(shù)
8254的三個(gè)計(jì)數(shù)器是獨(dú)立的16 位減法計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器的工作方式由工作方式寄存器確定。計(jì)數(shù)器在
編程寫入初始值后，在某些方式下計(jì)數(shù)到0后自動(dòng)預(yù)置，計(jì)數(shù)器連續(xù)工作。CPU訪問(wèn)計(jì)數(shù)器時(shí)，必須先設(shè)
定工作方式控制字中的RL1、RL0位。計(jì)數(shù)器對(duì)CLK計(jì)數(shù)輸入端的輸入信號(hào)進(jìn)行遞減計(jì)數(shù)。選通信號(hào)GATE
控制計(jì)數(shù)工作的進(jìn)行，其功能如表5所示。
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表5 選通信號(hào) GATE 的功能

PCI-8503光隔離脈沖計(jì)數(shù)定時(shí)接口卡是一種專門為工業(yè)自動(dòng)化和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高性能板卡。它采用PCI（Peripheral Component Interconnect）工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線架構(gòu)，能夠作為一個(gè)獨(dú)立的功能模塊集成到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為用戶提供可靠的光學(xué)隔離功能。 該接口卡的主要特點(diǎn)包括： 1. **光隔離脈沖計(jì)數(shù)**：它具有內(nèi)置的光電耦合器，可以將輸入信號(hào)進(jìn)行電-opto-isolation處理，有效隔離數(shù)字信號(hào)與系統(tǒng)之間可能存在的電磁干擾，確保在強(qiáng)電環(huán)境下脈沖信號(hào)的準(zhǔn)確傳輸和計(jì)數(shù)。 2. **定時(shí)功能**：支持精確的時(shí)間間隔測(cè)量和觸發(fā)，用戶可以根據(jù)需求設(shè)置不同的計(jì)時(shí)周期，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入脈沖序列的定時(shí)分析或控制。 3. **計(jì)數(shù)接口**：提供多個(gè)通道用于連接各種脈沖源，如編碼器、按鈕、傳感器等，每個(gè)通道都配備了獨(dú)立的計(jì)數(shù)器和狀態(tài)指示燈，方便實(shí)時(shí)監(jiān)控脈沖輸入情況。 4. **技術(shù)規(guī)格**：詳細(xì)的技術(shù)參數(shù)如采樣率、分辨率、最大計(jì)數(shù)頻率、功耗等會(huì)在技術(shù)說(shuō)明書中明確列出，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合下的性能要求。 5. **編程靈活性**：PCI-8503通常配備配套的軟件開(kāi)發(fā)工具包，便于用戶通過(guò)簡(jiǎn)單的命令行操作或高級(jí)圖形化界面編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)接口卡的各種功能配置和數(shù)據(jù)采集。 總之，PCI-8503光隔離脈沖計(jì)數(shù)定時(shí)接口卡憑借其卓越的性能、穩(wěn)定性以及易用性，在自動(dòng)化生產(chǎn)線、機(jī)器人控制、PLC通信等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。要了解更多詳細(xì)內(nèi)容，請(qǐng)查閱完整的技術(shù)說(shuō)明書。