USB2002数据采集卡使用说明书北京阿尔泰科贸有限公司USB简介USB（UNIVERSAL SERIER BUS）又称之为通用串行总线，不仅仅简单地将计算机和外设连接在一起，而是使我们进入了一个全新的PC机时代。

USB是您进行数字图象处理的最佳选择，同时她也为数字化设计提供了无限的创造空间，一但您尝试使用了USB，势必爱不释手。

为什么USB越来越受到用户的青赖呢？第一．USB实现了那些一直梦想快速直接连接外设到PC机的使用者的梦想，添加一个传统外设首先您不得不弄清楚在那些令人迷惑的端口序列中那一个才是您需要的。

其次，在通常情况下，您还不得不提前拆开PC机，安装需要的板卡，并且选择跳线，诸如中断设置等，这些非常的麻烦。

甚至使一些用户惧怕去想添加外设。

USB使添加外设变的十分简单，任何人都可以轻松的做到。

首先，USB用一个标准的插拔端口代替了所有的不同种类的串并口。

使用USB连接PC机和外设，您只须把他们连接在一起！剩下的事情USB会自动帮您完成。

他就像是给您的PC机添加一个新的功能。

您再也不须拆开您的PC机，也不必担心插入板卡，DIP跳线和中断设置。

第二．USB的即插即用功能，当您需要接入外设时，甚至不必关闭电源重启计算机。

只要插入便可运行！PC自动检测外围设备并且配置必要的软件。

这种功能可用于想分享外设的商业PC和笔记本PC。

而当您需要移走外设时，只须拔走USB插头即可。

也许您会问“我可以同时接多个外围设备吗？PC机有足够的USB接口吗？” USB当然可以同时连接多个外围设备；许多PC机有两个以上的USB端口，而集线器——一种特殊的USB外围设备，可以附属多个USB端口，当您需要使用多于两个外设时，接入一个集线器即可。

第三．USB传输数据的速度非常快，达到12MBIT，而在新发行的USB2．0版本中，其传输速度居然达到480Mbit。

第一章概述USB2002模板是USB总线兼容的数据采集板，可经USB电缆接入计算机，构成实验室、产品质量检验中心、野外测控、医疗设备等领域的数据采集、波形分析和处理系统，也可构成工业生产过程控制监控系统。

而且它具有体积小，即插即用等特点，因此是便携式系统用户的最佳选择。

USB2002板上装有14Bit分辨率的A/D转换器。

为用户提供了32路单端模拟信号输入、16路双端的模拟输入通道。

A/D转换器输入信号范围为:USB2002: ±5V，±10V(AD7899-1)， USB2002A: 0～+5V，0～+2.5V(AD7899-2)。

USB2002数据采集板具有二种采样模式：1、伪同步采集(也称为分组采集)；2、分频采集(也称为连续采集)。

一、性能和技术指标1、性能·模拟电压输入范围：USB2002: ±5V，±10V(AD7899-1)，USB2002A: 0～+5V，0～+2.5V(AD7899-2)。

·A/D转换分辨率：14Bit ，32K字FIFO存储器保证AD数据的完整性。

·32 单端模拟信号输入·16双端模拟信号输入·16路开关量输入·16路开关量输出2、应用·野外测控·信号采集·医疗设备3、技术指标USB总线，支持USB2.0 Full-Speed协议，真正实现即插即用CPLD接口芯片设计，具有极高的保密性，特别适合OEM合作模拟信号输入部分·模拟通道输入数： 32路单端/16路双端模拟信号输入支持通道扫描及伪同时采样（同步采保）扫描模式。

（注：伪同步模式：既模拟同步采样模式，采样被定时器或外部时钟启动后，USB2002以400KHz的最大速度对用户设置的一组通道采样，结束后等待下一次启动，如此循环采样）·模拟电压输入范围：USB2002:±5V，±10V(AD7899-1)，USB2002A:0～+5V，0～+2.5V(AD7899-2)。

·模拟输入阻抗：100MΩ·模拟输入共模电压范围：>±2V·放大器建立时间：2uSA/D转换电路部分·A/D分辨率：14Bit(16384)·非线性误差：±1LSB(最大)·转换时间：2.5μS·系统测量精度(满量程)：0.1%·采样速率：400K·转换时间：2.5 us·系统测量精度(满量程)：0.05%注：以上技术指标未注明者均为典型值。

4、开关量输入输出部分·16路数字量输入、16路数字量输出经过20脚扁平电缆插座 XS2、XS3引出。

·数字端口满足标准TTL电气特性：输入TTL电平，吸入电流小于0.5毫安。

输出TTL电平，最大下拉电流20mA,上拉电流2.6毫安。

·数字量输入高电平(即“1”)的最低电压：2V数字量输入低电平(即“0”)的最高电压：0.8V·数字量输出高电平(即“1”)的最低电压：3.4V数字量输出低电平(即“0”)的最高电压：0.5V5、 USB2002板外形尺寸:137.16006mm * 114.427m6、USB2002机箱（铝合金外壳）的尺寸：310mm （长）* 260mm（宽）*60mm(高)第二章元件位置图、信号插座、跳线和数据定义一、主要元件位置图RP1：程控仪表放大器零点调整电位器RP2：程控仪表放大器满度调整电位器XF2、XF3：模拟电压输入单端、双端选择XF1：模拟电压输入量程选择XS1: 模拟信号输入连接插座XS2：开关量输入插座XS3：开关量输出插座第一个POWER LED: USB2002卡电源指示灯，USB2002与计算机通过USB带缆连接后，此指示灯应亮第二个POWER LED：与POWER LED并联联接，当将USB2002放置于机箱内时，可将其电源指示灯移到机箱上第一个OVERFLOW LED：当USB2002卡上FIFO存储器“全满”指示灯亮时，说明USB2002卡的A/D数据已经溢出第二个OVERFLOW LED：与第一个并联联结，通过它可以将FIFO存储器“全满”指示灯移到上二、关于模拟输入引脚37芯插头XS1的管脚定义(1).图象说明X S 1(2).CH00～CH31：USB2001 A/D 卡输入通道号（单端方式时） CH00～CH15 ：双端模拟信号输入正端 （ 双端方式时）CH16～CH31 ：双端模拟信号输入负端 （双端方式时）在调用InitDeviceAD初始化AD过程中，若用户置硬件参数ADPara.GroundingMode为USB2002_SE_MODE常量时为单端方式，此时所有通道均可被采样，若置硬件参数ADPara.GroundingMode为USB2002_DI_MODE常量时为双端方式，此时，各通道的对应关系如下表：TR：外部触发信号，在调用InitDeviceAD初始化AD过程中，若用户置硬件参数ADPara.TriggerSource为USB2002_IN_TRIGGER常量（即内触发方式）时，此管脚信号对AD采样无效，只有当用户置硬件参数ADPara.TriggerSource为USB2002_OUT_TRIGGER常量时，该管脚信号才有效。

此时，当TR管脚上的信号出现了上升沿（即由低至高的变化）时，USB2002 A/D卡将在硬件上响应该信号，且立即启动AD采集，用户便可以用ReadDeviceAD函数读取AD数据，如果这个TR信号没有上升沿，则ReadDeviceAD函数以不返回的方式一直等待外触发信号的到来，一旦AD被触发后，不管TR信号的状态如何，对后续AD采集无任何影响。

过后用户都可以调用ReleaseDeviceAD释放AD设备，停止采样（也只有停止后，新的外触发信号才有效）。

具体使用可以参考软件说明书和演示工程。

AGND：模拟地GND：数字地DI0～DI15为开关量输入DI16、DI17分别为读入A/D数据的D14、D15位DGND：数字地四、关于20芯插头XS3开关量输出的管脚定义1 DGND2 DGND3 DO84 DO95 DO106 DO117 DO12 8 DO139 DO14 10 DO1511 DGND 12 DGND13 DO0 14 DO115 DO2 16 DO317 DO4 18 DO519 DO6 20 DO7DO0～DO15为开关量输出DGND：数字地管脚号管脚定义1 CLK2 OUT3 GATE4 DGNDCLK、OUT、GATE分别为8254定时/计数器2的三个管脚； DGND：数字地六、短路套设置及数据格式1、模拟信号输入方式选择：本卡模拟信号输入的单、双端选择是由软硬件共同完成的。

在调用InitDeviceAD初始化AD过程中，若用户置硬件参数ADPara.GroundingMode为USB2002_SE_MODE 常量时为单端方式，此时所有通道均可被采样，若置硬件参数ADPara.GroundingMode为USB2002_DI_MODE常量时为双端方式①单端输入方式：XF3XF2②双端输入方式：XF3XF22、模拟信号输入量程选择USB2002XF1 模拟量输入范围为±10V的选择图XF1 模拟量输入范围为±5V的选择图USB2002AXF1 模拟量输入范围为0～5V的选择图XF1 模拟量输入范围为0～2.5V的选择图3、A/D转换结果寄存器：A/D转换结果寄存器各位定义如下：D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0IN1 IN0 AD13 AD12 AD11 AD10 AD9 AD8 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0其中：AD0～AD13：为A/D转换结果的14位数据，它的具体定义如下表。

IN0、IN1：两个数据位已分别通过XS2接线座的11脚和12脚引出，可接外部TTL电平信号。

通过对此两位的合理利用，可以实现在AD采样过程中，跟踪某些特定的或随机的外部信号，如触发点信号，转速脉冲信号，频率脉冲信号等。

注意：外接信号必须符合TTL电平标准，如果不用时，请最好接本设备地线。

USB2002板为双极性模拟输入（USB2002）时的结果数据格式如下表所示：输入AD原始码(二进制)AD原始码(十六进制)求补后的码(十进制)正满度01 1111 1111 1111 1FFF 16383 正满度－1LSB 01 1111 1111 1110 1FFE 16382中间值+1LSB 00 0000 0 8193中间值（零点）00 0000 0 8192中间值－1LSB 11 1111 1111 1111 3FFF 8191负满度+1LSB 10 0000 0 1 负满度10 0000 0 0板为单极性模拟输入（USB2002A）时的结果数据格式如下表所示：输入AD原始码(二进制)AD原始码(十六进制)求补后的码(十进制)正满度01 1111 1111 1111 1FFF 16383 正满度－1LSB 01 1111 1111 1110 1FFE 16382中间值+1LSB 00 0000 0 8193 中间值00 0000 0 8192 中间值－1LSB 11 1111 1111 1111 3FFF 8191零点+1LSB 10 0000 0 1 零点10 0000 0 0七、模拟输入信号的连接方式7．1 单端输入方式：USB2002板均可按图4.1连接成模拟电压单端输入方式，16路模拟输入信号连接到CH00～CH31端，其公共地连接到AGND端。