CPCI-AI4 Hardware-Handbuch Rev. 2.0
CPCI-AI4
4 analoge Eingänge, 16 Bit
Hardware-Handbuch
CPCI-AI4 Hardware-Handbuch Rev. 2.0
Dokument-Datei: M:\texte\Doku\MANUALS\CPCI\AI4\cpci-ai4_20h.ma9
Datum des Ausdrucks: 18.02.2003
Platinenversion: CPCI-AI4 Rev. 1.2
Änderungen in den Kapiteln
Die hier aufgeführten Änderungen im Dokument betreffen sowohl Änderungen in der Hardware als
auch reine Änderungen in der Beschreibung der Sachverhalte.
Kapitel Änderungen gegenüber Vorversion
- Handbuch der neuen Platinen-Revision angepasst.
-
Weitere technische Änderungen vorbehalten.
CPCI-AI4 Hardware-Handbuch Rev. 2.0
Der Inhalt dieses Handbuches wurde mit größter Sorgfalt erarbeitet und geprüft. esd übernimmt jedoch
keine Verantwortung für Schäden, die aus Fehlern in der Dokumentation resultieren könnten. Insbeson-
dere Beschreibungen und technische Daten sind keine zugesicherten Eigenschaften im rechtlichen
Sinne.
esd hat das Recht, Änderungen am beschriebenen Produkt oder an der Dokumentation ohne vorherige
Ankündigung vorzunehmen, wenn sie aus Gründen der Zuverlässigkeit oder Qualitätssicherung vor-
genommen werden oder dem technischen Fortschritt dienen.
Sämtliche Rechte an der Dokumentation liegen bei esd. Die Weitergabe an Dritte und Vervielfältigung
jeder Art, auch auszugsweise, sind nur mit schriftlicher Genehmigung durch esd gestattet.
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Vahrenwalder Str. 207
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CPCI-AI4 Hardware-Handbuch Rev. 2.0 1
Inhalt
1. Übersicht .................................................................... 3
1.1 Beschreibung der CPCI-AI4 .............................................. 3
1.2 Platinenansicht mit Steckerbezeichnung .................................... 4
1.3 Zusammenfassung der technischen Daten .................................... 5
1.3.1 Allgemeine technische Daten ...................................... 5
1.3.2 CompactPCI-Interface ........................................... 5
1.3.3 A/D-Konverter Einheit ........................................... 6
1.3.4 Software-Unterstützung .......................................... 6
1.3.5 Bestellhinweise ................................................. 6
2. Beschreibung der Baugruppen .................................................. 7
2.1 Frontplatte und LED-Anzeige ............................................. 7
2.2 Schaltung der analogen Eingänge .......................................... 8
2.3 Schaltung des Trigger-Ports ............................................... 8
2.4 Konfigurationslötbrücken ................................................ 9
3. Steckerbelegung ............................................................. 10
3.1 Analoge Eingänge und Trigger auf X740 ................................... 10
4. Stromlaufpläne .............................................................. 11
CPCI-AI4 Hardware-Handbuch Rev. 2.02
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Übersicht
CPCI-AI4 Hardware-Handbuch Rev. 2.0 3
PCI-Bridge
PCI 9054
IRQ
FPGA 16-Bit
A/D-Wandler
4 A/D-Wandler-Kanäle
Trigger-Ein/Ausgang
Programmier-
Logik
Eingangsschaltung
CompactPCI-Stecker
25-pol.
DSUB-Buchse
1. Übersicht
1.1 Beschreibung der CPCI-AI4
Abb. 1.1.1: Blockschaltbild der CPCI-AI4
Die CPCI-AI4 ist eine CompactPCI- Karte im Euro-Format. Sie besitzt vier analoge Eingänge mit einer
Auflösung von 16 Bits. Der Eingangsspannungsbereich beträgt ±10 V.
Die vier A/D-Wandler werden von einem FPGA gesteuert, der automatisch über die CompactPCI- Bus-
Software initialisiert wird.
Die Eingänge werden kontinuierlich gewandelt. Der Trigger wird über einen DDFS Timer (Direct
Digital Frequency Synthesis) generiert, der in weiten Bereichen frei programmierbar ist.
Alternativ kann über ein externes Trigger-Signal die Wandlung gestartet werden. Das Triggerport ist
bidirektional, so dass die A/D-Wandlung weiterer CPCI-AI4-Karten gleichzeitig gestartet werden kann.
Übersicht
CPCI-AI4 Hardware-Handbuch Rev. 2.04
1.2 Platinenansicht mit Steckerbezeichnung
Abb. 1.2.1: Ansicht der Platine
Übersicht
CPCI-AI4 Hardware-Handbuch Rev. 2.0 5
1.3 Zusammenfassung der technischen Daten
1.3.1 Allgemeine technische Daten
Umgebungstemperatur 0...50 /C,
optional auch für -40 /C...+85 /C erhältlich
Luftfeuchtigkeit max. 90 %, nicht kondensierend
Versorgungsspannung 3.3 V und 5 V
Steckverbinder
X100 (132-pol. Pfostenstecker) -
CompactPCI-Board-Connector
X740 (25-pol. DSUB-Buchse) -
analoge Eingänge und Trigger
X300 (16-pol. Pfostenstecker) -
nur für FPGA-Testzwecke bestückt
Status LEDs 4
Abmessungen 100 mm x 160 mm (ohne Frontplatte und ohne Stecker)
Gewicht < 200 g
Tabelle 1.3.1: Allgemeine Daten der CPCI-AI4
1.3.2 CompactPCI-Interface
Host-Bus PCI-Bus gemäß PCI Local Bus Specification 2.1
PCI-Daten/Adressbus 32 Bit
Controller PCI9054
Interrupt Interrupt-Signal A
Board-Dimension gemäß CompactPCI-Specification, Rev. 1.0
Steckverbinder
Stecker-Kodierung keine Farbkodierung
Universal Board (3.3 V oder 5 V Signalspannung)
Tabelle 1.3.2: CompactPCI-Interface
Übersicht
CPCI-AI4 Hardware-Handbuch Rev. 2.06
1.3.3 A/D-Konverter Einheit
Anzahl der Kanäle 4
A/D-Konverter Auflösung 16 Bits
Eingangsspannung ±10 V
Konvertierungsrate bis zu 96000 Wandlungen/s (4 Kanäle synchron)
Trigger Ein- / Ausgang RS485-kompatibler Transceiver,
parallele Triggerung von verschiedenen Karten möglich
Tabelle 1.3.3: Analoge Eingänge und Triggerports des CPCI-AI4-Moduls
1.3.4 Software-Unterstützung
Zur Ansteuerung der Karte ist ein VxWorks-Treiber als Object-Code lieferbar. Er wird in einem
eigenen Handbuch beschrieben. Weitere Treiber sind auf Anfrage lieferbar.
1.3.5 Bestellhinweise
Typ Eigenschaften Bestell-Nr.
CPCI-AI4 4 analoge Eingänge, 16 Bits
0...+50 /C
I.2302.02
CPCI-AI4-T erweiterter Temperaturbereich
-40...+85 /C
I.2302.03
CPCI-AI4-VxW VxWorks-Objekt-Lizenz I.2302.55
CPCI-AI4-MD *) Anwenderhandbuch in deutsch I.2302.20
*) Wird das Handbuch gemeinsam mit dem Produkt bestellt, so wird es kostenlos mitgeliefert.
Tabelle 1.3.4: Bestellhinweise
Beschreibung der Baugruppen
CPCI-AI4 Hardware-Handbuch Rev. 2.0 7
1
13
14
25
PWR
INIT
IRQ
BUS
AIN TRIGGER
CPCI-AI4
Auswurf-
hebel
X740 (25-pol. DSUB-Buchse)
analoge Eingänge und Trigger
LED220D (grün): PWR
LED220C (grün): INIT
LED220B (rot): IRQ
LED220A (gelb): BUS
2. Beschreibung der Baugruppen
2.1 Frontplatte und LED-Anzeige
Das Modul ist mit vier LEDs in der Frontplatte versehen.
Abb. 2.1.1: Position und Farben der LEDs
LED Farbe Name Anzeigefunktion bei leuchtender LED
LED220A gelb BUS Host-CPU greift über PCI-Bus auf die Karte zu
LED220B rot IRQ Die Karte löst einen PCI-Bus-Interrupt aus
LED220C grün INIT FPGA ist programmiert, Karte ist funktionsfähig
LED220D grün PWR Power - Versorgungsspannung liegt an
Tabelle 2.1.1: Anzeigefunktionen der LEDs
Beschreibung der Baugruppen
CPCI-AI4 Hardware-Handbuch Rev. 2.08
8
1M
Pin 25
AIN0+
1M
AIN0-
Pin 12
+
-G1
G2
Ref
V+
V-
+12V
-12V
+
-
Sen
V+
V-
+12V
-12V
Ref
Vref/2
(2.5V)
3
21
8
5
6
7
4
3
21
5
6
7
4
5.11k/1%
CAP
2.2n
5.6/1%
11.0k/1%
3.3n
220p
+
-
V+
V-
+12V
-12V
Offset
3
21
6
7
4
22R ADS8320
1n
+IN
-IN
GND
Pin 13
GND
2
3
4
4k7
RxD*
TxD*
TxEN
FPGA
1k
GND
VCC
+5V MAX485E
Pin 14
GND_Trigger
Pin 1, 15
Tx/Rx+
Tx/Rx-
Pin 2
2.2 Schaltung der analogen Eingänge
Abb. 2.2.1: Schaltung der analogen Eingänge (Beispiel: Kanal 1)
2.3 Schaltung des Trigger-Ports
Das Trigger-Port ist mit einem RS485-kompatiblen Treiberbaustein ausgestatttet.
Abb. 2.3.1: Schaltung des Trigger-Ports
Beschreibung der Baugruppen
CPCI-AI4 Hardware-Handbuch Rev. 2.0 9
2.4 Konfigurationslötbrücken
Die acht Konfigurationslötbrücken dürfen vom Anwender nicht verändert werden.
Abb. 2.4.1: Konfigurationslötbrücken CONF1...CONF8
Steckerbelegung
CPCI-AI4 Hardware-Handbuch Rev. 2.010
1
13
1425
23456789101112
15161718192021222324
3. Steckerbelegung
3.1 Analoge Eingänge und Trigger auf X740
Gerätestecker: 25-pol. DSUB, Buchsenkontakte,
z.B. Hersteller Harting, Best.-Nr.: 09 66 352 661 3
Leitungsstecker: 25-pol.DSUB, Stiftkontakte
Pin Zuordnung:
Pin Belegung:
Pin-Nr. Signal Pin-Nr. Signal
1 GND_Trigger 14 Rx/Tx- (Trigger)
2 Rx/Tx+ (Trigger) 15 GND_Trigger
3 - 16 -
4 - 17 -
5 - 18 GND
6 AIN3+ 19 AIN3-
7 GND 20 GND
8 AIN2+ 21 AIN2-
9 GND 22 GND
10 AIN1+ 23 AIN1-
11 GND 24 GND
12 AIN0+ 25 AIN0-
13 GND
- ... nicht angeschlossen
CPCI-AI4 Hardware-Handbuch Rev. 2.0 11
Stromlaufpläne
4. Stromlaufpläne
Die Stromlaufpläne sind in der PDF-Datei dieses Dokumentes nicht enthalten. Sie werden auf Anfrage
ausgeliefert.
CPCI-AI4 Software-Handbuch Rev. 1.1
CPCI-AI4
4 analoge Eingänge, 16 Bit
Software-Handbuch
CPCI-AI4 Software-Handbuch Rev. 1.1
Handbuch-Datei: M:\texte\Doku\MANUALS\CPCI\AI4\cpci-ai4_11s.ma9
Handbuch-
Bestellnummer: C.2302.20
Datum der Druck-
vorlagenerstellung: 18.02.2003
Software-
Bestellnummer: C.2302.55
Änderungen in der Software und/oder der Dokumentation
Änderung in diesem Handbuch gegenüber der Vorversion Änderung in
der Software
Änderung in der
Dokumentation
Handbuch neu erstellt. x x
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CPCI-AI4 Software-Handbuch Rev. 1.1
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CPCI-AI4 Software-Handbuch Rev. 1.1 1
Inhalt Seite
1. Einleitung ................................................................... 3
2. Starten und Beenden des Treibers ............................................... 3
3. Funktionsbeschreibungen ...................................................... 4
3.1 Konfiguration ............................................................. 4
ai4Open() ................................................................ 4
ai4Close() ................................................................ 4
ai4Config() ............................................................... 5
3.2 Lesen der Analogdaten ...................................................... 6
Datenformat .............................................................. 6
ai4Read() ................................................................ 7
ai4IntRead() .............................................................. 8
ai4DmaRead()............................................................. 9
4. Beispielprogramm ........................................................... 10
CPCI-AI4 Software-Handbuch Rev. 1.1
2
Diese Seite ist bewusst unbedruckt.
Starten und Beenden des Treibers
CPCI-AI4 Software-Handbuch Rev. 1.1 3
1. Einleitung
Dieses Handbuch beschreibt die VxWorks-Treibersoftware des CompactPCI-Moduls CPCI-AI4.
Im ersten Abschnitt werden die Funktionen beschrieben. Im zweiten Abschnitt ist ein Beispiel-
programm angefügt, in dem die Funktionen Verwendung finden.
2. Starten und Beenden des Treibers
Zum Starten des Treibers ist
ai4Start
einzugeben.
Zum Stoppen des Treibers ist
ai4Stop
einzugeben.
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