某模擬器的虛擬信號產生方法研究
摘要:介紹了研華PCI-1721的主要特點,它具有最大更新速率為10 MHz的波形輸出功能、自動校準功能和板卡ID等,是要求高速連續模擬量輸出或實時波形輸出應用的理想選擇。給出正確的信號連接方式,在某模擬器的應用中討論了使用PCI-1721產生虛擬信號的具體的較簡易的一種方法。使用PT_FAOWaveFormStart配置模擬量輸出通道等信息,使用模擬量輸出函數(DRV_FAOWaveFormStart),通過DMA方式實現模擬量波形輸出。
關鍵詞:PCI-1721;虛擬信號;模擬器;波形輸出
0 引言
研華PCI-1721是一款高性能的PCI模擬量輸出卡,每個模擬量輸出通道都帶有一個12位的雙緩沖器DAC。此輸出卡具有許多強大的獨特功能,比如最大更新速率為10 MHz的波形輸出功能、自動校準功能和板卡ID等。PCI-1721是要求高速連續模擬量輸出或實時波形輸出應用的理想選擇。
在某模擬器中大量使用到高速連續模擬量輸出或實時波形輸出,深入研究此板卡的模擬信號產生方法很有必要。
1 PCI-1721的主要特點
PCI~1721具有以下特點:
自動校準功能 通過使用校準程序可以提供自動校準功能。PCI-1721內建的校準電路對模擬量輸出通道中的增益和偏移誤差進行修正,無須調整外部設備和用戶設置。
PCI總線數據傳輸 研華PCI-1721支持PCI總線DMA(Direct Memory Access)功能用于高速數據傳輸和無間隔的模擬量輸出。通過設置PC的內存,PCI-1721可執行總線數據傳輸,而不需要CPU的干預,可使CPU去執行其他更重要的工作,比如數據分析和圖形操作。這種功能允許用戶全速使用所有的I/O功能且不丟失數據。
系統重啟動后保持輸出值 用戶可以單獨將4個通道的輸出設為不同的范圍:0~+5 V,0~+10 V,-5~+5 V,-10~+10 V,0~20 mA或4~20 mA,所有范圍都可以通過軟件進行選擇。當系統熱重啟動(電源不關閉)時,根據跳線設置,PCI-1721能夠保持上一次的模擬量輸出設置或輸出值,或者返回到默認配置。這種特有的功能能夠避免在系統意外重啟動過程中的誤操作帶來的危險。
板卡ID 研華PCI-1721帶有一個DIP撥碼開關,當計算機機箱中安裝了多塊PCI-1721板卡時,可使用此開關來定義每個板卡的ID。當用戶使用多塊PCI-1721板卡構建自己的系統時ID設置功能將極為有用。如果板卡的ID設置正確,用戶就可以很方便地在硬件配置和軟件編程過程中區分和訪問每塊板卡。
卡上FIFO(先入先出)存儲器 研華PCI-1721卡上提供了FIFO(先入先出)存儲器,可存儲1K D/A轉換值。
可編程定時器/計數器 通過使用卡上的可編程計數器/定時器,PCI-1721提供了可編程的定時器和計數器,用于為D/A變換提供觸發脈沖。定時器/計數器芯片為82C54,含有3個16位10 MHz時鐘。其中有一個計數器作為事件計數器,用來對輸入通道的事件進行計數。另外兩個計數器級連在一起,用作脈沖觸發的32位定時器。
波形模擬量輸出 研華PCI-1721提供4路模擬量輸出通道。它們均可產生連續的波形輸出,對一個模擬量輸出通道可產生每秒10 ms的數據輸出,用戶也可以對波形數據存儲在卡上的FIFO中,這樣可以產生循環的波形輸出。PCI-1721卡上的FIFO可以存儲2~1 024個波形采樣。
2 信號連接
在數據采集應用中,為了達到準確測量并防止損壞應用系統,正確的信號連接是非常重要的。要正確連接模擬信號的輸出連接,首先要了解它的管腳。PCI-1721有一個68芯I/O接口,管腳圖如圖1所示。
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