高速数据采集卡250MSPS

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USB-2404 4通道24位156KHz SPS同步采集16路DI，16路DO卡用户手册说明书

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一、前言 (3)二、概述 (3)三、产品应用 (3)四、性能特点 (3)五、技术参数 (4)六、工作原理 (4)6.1、逻辑框图 (4)6.2、工作原理简述 (4)6.3、触发模式 (5)6.3.1、软启动： (5)6.3.2、外触发： (5)6.4、SDRAM中数据存放顺序 (5)6.5、FIFO容量 (5)6.6、批量数据的传输 (5)七、信号定义 (6)7.1、模拟输入输出引脚定义 (6)7.2、数字量输入、输出引脚定义 (7)7.3、ID设置：（四位拨码开关SW设置） (8)7.4、双极性模拟量输入的电压换算 (8)八、常用信号连接 (9)8.1、外部模拟输入差分信号 (9)8.2、数字量输入 (9)8.3、数字量输出 (9)九、软件 (10)9.1、驱动安装 (10)9.2、测试程序 (13)9.3、函数调用说明 (13)9.3.1、库中部分函数说明: (13)9.3.2、函数调用注意事项 (18)9.4、DLL函数全部是WINAPI调用约定的，即__stdcall接口 (18)9.5、驱动文件 (18)十、编程指导 (18)10.1、VC程序编程说明 (18)10.2、VB程序编程说明 (19)10.3、LabVIEW程序编程说明 (20)10.4、Delphi程序编程说明 (20)十一、维修服务 (21)11.1、产品完整性 (21)11.2、维修 (21)11.3、服务 (21)一、前言信息社会的发展，在很大程度上取决于信息与信号处理技术的先进性。

国控精仪PCI PXI PCIe-7265 250kS s数据采集卡用户手册说明书

PCI/PXI/PCIe-7265 250kS/s隔离单端48路/差分24路轮询模拟量输入2路任意波形发生8路可编程数字量IO多功能数据采集卡用户手册版本号：Q7-30-02修订日期:2017-1-12国控精仪（北京）科技有限公司2017年版权所有本软件文档及相关套件均属国控精仪(北京)科技有限公司所有，包含专利信息，其知识产权受国家法律保护，除非本公司书面授权许可，其他公司、组织不得非法使用和拷贝。

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5 -1.3.5数字量触发（D.Trig） ............................................................................... - 6 -1.3.6设备同步接口.............................................................................................. - 6 -1.3.7系统稳定时间.............................................................................................. - 6 -1.3.8物理特征...................................................................................................... - 6 -1.3.9产品功耗(典型值) ..................................................................................... - 7 -1.3.10工作环境...................................................................................................... - 7 -1.3.11存储环境...................................................................................................... - 7 -1.4软件支持.................................................................................................................. - 7 -2设备安装.............................................................................................................................. - 9 -2.1产品开箱.................................................................................................................. - 9 -2.2软件安装.................................................................................................................. - 9 -2.3产品布局图............................................................................................................ - 10 -2.4产品硬件配置........................................................................................................ - 11 -3信号连接说明.................................................................................................................... - 13 -3.1连接器管脚分配.................................................................................................... - 13 -3.2模拟量输入的信号连接方式................................................................................ - 16 -3.2.1信号源类型................................................................................................ - 16 -3.2.2单端连接方式............................................................................................ - 16 -3.2.3差分连接方式............................................................................................ - 17 -4产品功能详细介绍............................................................................................................ - 19 -4.1AI 转换 ................................................................................................................. - 19 -4.1.1AI数据获取模式....................................................................................... - 19 -4.1.2AI数据格式............................................................................................... - 20 -4.1.3时钟源相关................................................................................................ - 21 -4.1.4AI启动方式............................................................................................... - 22 -4.1.5触发功能.................................................................................................... - 22 -4.1.6DMA数据传输功能 ................................................................................. - 27 -4.2数字量输入、输出................................................................................................ - 28 -4.2.1方向控制.................................................................................................... - 28 -4.2.2电气特性.................................................................................................... - 28 -4.3计数器.................................................................................................................... - 28 -4.3.1方式0：计数模式0；.............................................................................. - 29 -4.3.2方式1：计数模式1；.............................................................................. - 29 -4.3.3方式2：频率周期模式0；...................................................................... - 29 -4.3.4方式3：频率周期模式1；...................................................................... - 30 -4.3.5方式4：频率周期模式2；...................................................................... - 30 -4.3.6方式5：脉冲发生模式0；...................................................................... - 31 -4.3.7方式6：脉冲发生模式1；...................................................................... - 31 -4.3.8方式7：脉冲发生模式2；...................................................................... - 32 -5产品校准............................................................................................................................ - 33 -图目录图2-1 PCI-7265产品布局图........................................................................................ - 10 -图2-2 PXI-7265产品布局图........................................................................................ - 11 -图2-3 PCIe-7265产品布局图 ...................................................................................... - 11 -图3-1 端子示意图 ........................................................................................................ - 13 -图 3-2 单端连接方式.................................................................................................... - 17 -图3-3 差分连接方式 .................................................................................................... - 18 -图4-1 AI工作时钟 ....................................................................................................... - 21 -图 4-2 预触发模式........................................................................................................ - 24 -图 4-3 后触发模式........................................................................................................ - 24 -图4-4 延时触发模式 .................................................................................................... - 25 -图 4-5 中间触发模式.................................................................................................... - 25 -图4-6 中间触发触发点分割数据 ................................................................................ - 26 -图4-7 持续触发模式 .................................................................................................... - 26 -图4-8 窗触发 ................................................................................................................ - 27 -图 4-9 重复触发............................................................................................................ - 27 -图4-19 计数模式0 ....................................................................................................... - 29 -图 4-20 计数模式1....................................................................................................... - 29 -图 4-21 频率周期模式0............................................................................................... - 30 -图 4-22 频率周期模式1............................................................................................... - 30 -图 4-23 频率周期模式2............................................................................................... - 31 -图 4-24 脉冲发生模式0............................................................................................... - 31 -图 4-25 脉冲发生模式1............................................................................................... - 32 -图4-26 脉冲发生模式2 ............................................................................................... - 32 -表目录表1-1 -3dB 小信号带宽 ................................................................................................ - 3 -表1-2 Spurious-Free Dynamic Range ............................................................................. - 3 -表1-3 Signal-to-Noise Ratio ........................................................................................... - 3 -表1-4 Total Harmonic Distortion .................................................................................... - 3 -表1-5 Signal-to-(Noise + Distortion) .............................................................................. - 3 -表1-6 Differential Linearity Error ................................................................................... - 3 -表1-7 Integral Linearity Error ......................................................................................... - 4 -表1-8 Gain Error ............................................................................................................. - 4 -表1-9 Offset Error ........................................................................................................... - 4 -表3-1 68-pin scsi接口定义.......................................................................................... - 14 -表3-2 68-pin scsi接口说明.......................................................................................... - 15 -表3-3 20-pin DSI接口定义.......................................................................................... - 15 -表3-4 20-pin DSI接口说明.......................................................................................... - 16 -表4-1 AI双极性量程及码值 ....................................................................................... - 21 -1概述PCI/PXI-7265是基于32位PCI架构的高性能数据采集卡，PCIe-7265是基于PCI Express 1X架构的高性能数据采集卡。

激光雷达高速数据采集系统解决方案

Start
Capture Data
Transfer Length Per DMA
Transfer To PC
DMA1
DMA2
DMA3
多次触发采集模式多次触发采集模式将存储空间分成 N 个子段，可以接收连续触发操作。系统自动将每次触发前后采集的数据存入对应的存储器子段，这个过程不需要软件干预，采集卡也不需要重新启动。存储空间分段
QT1138 使用 PCI Express Gen2 传输协议时，连续数据读写速度为 3.0GB/s 。对于一些较老的主板可能不支持 PCI Express Gen2 传输， QT1138 将自动降为 PCI Express Gen1 协议传输，此时连续数据读写速度为 1.4GB/s。
模拟信号输入 QT1138 具有 8 个独立的模拟信号输入通道为用户提供 4 种输入方式选择：标配: 交流耦合采用 Balun 耦合，单端输入输入阻抗 50Ω，输入范围 2Vpp 默认输入带宽 100KHz ~300MHz -OPT2: 直流耦合采用运算放大器直流耦合，单端输入输入阻抗 50Ω，输入范围 2Vpp，软件可配置默认输入带宽 DC~100MHz -OPT3: 带程控增益输入直流耦合，单端输入支持软件程控增益设置输入阻抗 50Ω，输入范围±50mVpp 到±5Vpp，软件可配置输入带宽 DC~100MHz 具有直流偏置调节功能
系统框图：
CH1 INPUT
AFE
DDR3
DDR3
DDR3
DDR3
ADC
CH2 INPUT AFE
CH3 INPUT
AFE
ADC
CH4 INPUT AFE
CH5 INPUT

FPGA高速ADC接口实战——250MSPS采样率ADC9481

FPGA⾼速ADC接⼝实战——250MSPS采样率ADC9481⼀、前⾔最近忙于硕⼠毕业设计和论⽂，没有太多时间编写博客，现总结下之前在某个项⽬中⽤到的⼀个⾼速ADC接⼝设计部分。

ADC这⼀器件经常⽤于⽆线通信、传感、测试测量等领域。

⽬前数字系统对⾼速数据采集的需求与⽇俱增，本⽂使⽤了⽶联客的⼀款速率较⾼的AD/DA模块ADQ9481来阐述利⽤FPGA设计⾼速ADC接⼝的技术要点。

⼆、ADC硬件特性分析⾸先必须通过datasheet分析其核⼼参数、接⼝定义和时序要求。

ADC9481的采样率为250MSPS，精度8bit。

其原理结构图如下：主要引脚说明： CLK+-：差分时钟输⼊，信号频率为250MHz VIN+-：模拟信号输⼊，范围是1Vpp VREF：电压参考输⼊/输出，这⾥使⽤内部固定参考电压模式 SENSE：参考模式选择 D7A~D0A：通道A数字信号输出 D7B~D0B：通道B数字信号输出 DCO+-：数字差分时钟输出，信号频率为125MHz S1：数据格式选择，该接⼝电压决定数格式时原码还是补码 PDWN：低功耗选通接下来看看接⼝时序：很容易看出A和B两个数字输出通道是交替输出的，通道A在DCO+上升沿输出，B在DCO-上升沿输出。

DCO+-的频率仅是采样率250MHz的⼀半，也就是降低了对数字系统处理速率的要求。

三、ADC接⼝设计　根据上述时序关系可知，FPGA端需要在DCO+上升沿采集通道B数据，在DCO-上升沿采集通道A数据。

并且由于在DCO+-同⼀变化沿时刻，通道A为前⼀个数据，因此要注意数据的采集顺序。

这类数据采集的普遍做法是将数据存⼊到RAM中，然后利⽤本地时钟同步。

具体⽅法是：按照两通道的数据顺序对数据进⾏拼接，之后缓存到异步FIFO中。

本地PLL⽣成的125MHz时钟作为读侧和后续处理时钟信号。

这⾥就要利⽤Xilinx FPGA的“原语”中的IBUFDS+BUFG，依次是差分输⼊缓冲器和全局缓冲器。

多功能数据采集卡安全操作及保养规程

多功能数据采集卡安全操作及保养规程数据采集卡是一种重要的电子设备，广泛应用于各种领域的数据采集和控制。

不正确的使用和保养会影响采集卡的性能和寿命，并可能导致使用风险和事故发生。

本文将介绍多功能数据采集卡的安全操作规程和保养指南，以确保采集卡的安全和长期稳定运行。

安全操作规程环境要求要确保多功能数据采集卡的稳定运行，必须在以下环境下使用：•温度范围：0～50℃；•湿度范围：10%～90%；•电压稳定：220伏交流电±10%。

电源接口多功能数据采集卡的电源接口必须接地，以保证使用安全。

连接设备在连接设备之前，必须检查设备的规格和参数是否符合数据采集卡的技术要求，同时在连接设备之前应注意以下事项：1.关闭所有电源，断开所有设备的连接线。

2.确定正确连接设备。

在相似的接口上，必须连接正确的设备，以免短路或连接错误的设备，导致设备的损坏和危险。

3.仅在断电状态下插入和拔出连接线。

4.必须将安装位置和间距设置正确，以免过热或短路。

其他注意事项1.不要去掉采样卡的偏转开关。

2.避免大型电气设备在同一电源线路上使用。

3.在连接设备和电缆之前，必须先确认它们的绝缘强度、地线情况是否符合要求。

4.在操作期间，不要拆卸或更换数据采集卡的任何组件或元器件，否则可能会导致设备的工作不正常。

5.在使用和操作和维护过程中，不要触及任何电路板和电器组件，以免发生触电事故。

保养指南保养是确保设备的长期达到最佳性能和寿命的关键因素之一。

正确的保养可以最大限度地减少故障和维修次数，确保设备的高效、稳定和安全运行。

下面是多功能数据采集卡的保养指南：拆卸和清洁1.停止工作。

2.关闭电源并切断电源。

3.解除设备连接，并拆卸采集卡。

4.使用干净、柔软、无磨损的布清洁表面和连接。

5.避免使用任何刮痕、有刷或其他不当清洁剂。

6.清洁所有插头和盒口。

防尘1.在设备不使用时使用防尘套或盖板。

2.在操作过程中，防止灰尘进入设备中。

防潮1.避免在潮湿的环境中使用和存储。

数据采集卡

这是全局原理图：具体思路是模拟输入信号由输入级输入，经阻抗匹配和放大后进入ICL5510进行模数转换，出来的数据存放到FIFO高速缓存芯片IDT7203，单片机将数据读出再经由D12 USB发到电脑显示，上位机打算有NI公司的LabWindowsCVI来开发（也可以用VB,VC等）。

下面我分别介绍我的各部分电路：1．输入级电流比较大所以输入阻抗不是太大，300K欧，下面是NE5532 datashit的截图如果大家觉得输入阻抗不够大可以采用JFET的高输入阻抗运放，如TL082，它的封装与NE5532兼容。

第二级输入是加法放大电路，通过选取不同的反馈电阻进行小信号的放大。

由于ICL5510的输入电压范围是2V，所以大家根据需要，自行计算。

不过要说明的是由于运放采用+/-15V供电，最大输出可达+/-12V左右，所以放大倍数不能太大，输入的电压也要在自己设计的范围内。

也可以加一个稳压管进行限压保护。

下面讨论一下一个很重要的问题，输入带宽。

NE5532接成跟随器的带宽有10M,但在放大模式下会降低很多。

如9倍放大，跟理论放大倍数一致的带宽只能达到1M。

输入信号的频率再大，放大倍数就会相应变低，100倍放大带宽只有100KHZ。

下面是NE5532 datashit的截图：测试电路如下：频率响应如下：所以本设计的采集频率范围定为1M，如果你想设计更高速的输入通道那你就要采用更高速的运放，不过这些运放价格不菲，而且封装是一个元件一个运放（5532有两个）。

这里要说明的是为什么采用加法器，因为输入的信号有正负，如果输入一负信号，那经放大输出也是负信号，不满足5510的采样输入电压范围。

举个例：假如你输入一个+/-0.1v的信号，经加法器加上一个1v的电压，那得出的是+0.9~+1.1的电压信号，满足输入要求。

2．AD转换ICL5510ICL5510是CMOS,8位，20MSPS高速模数转换器，它采用半闪结构，5V电源供电，功率100mW。

Xilinx Artix-7系列FPGA 高速采集卡中文资料

Xilinx Artix-7系列FPGA 高速采集卡中文资料双通道250MSPS*12Bit高速高精度ADC，一路175MSPS*12Bit高速高精度DAC，满足多种数据采集需求；支持PCI Express 2.0标准，提供PCIe x2高速数据传输接口，单通道通信速率可高达5GBaud；FPGA芯片XC7A35/50/75/100T可选，DDR3-1333 256MB/512MB可选，NOR FLASH 256Mb；支持千兆高速网口及I2C等常见接口，拓展能力强；配有板卡原理图和丰富的开发例程，入门简单。

图1 TL-A7HSAD采集卡图2TL-A7HSAD采集卡接口1图3TL-A7HSAD采集卡接口2图4TL-A7HSAD采集卡接口3图5TL-A7HSAD采集卡接口4TL-A7HSAD是一款由广州创龙基于Xilinx Artix-7系列FPGA自主研发的高速数据采集卡，可配套广州创龙TMS320C6655、TMS320C6657、TMS320C6678开发板使用。

该采集卡包含一个双通道250MSPS*12Bit的高速高精度ADC及一个175MSPS*12Bit 高速高精度DAC，配备Xilinx Artix-7系列FPGA可进行高速数据转换和时序控制。

TL-A7HSAD高速数据采集卡完全支持PCI Express 2.0标准，提供工业级高速数据传输PCIe x2接口，串行高速输入输出SRIO总线通过HDMI接口提供稳定、可靠的高速传输能力.1典型运用领域✓高速数据采集处理系统✓高端图像处理设备✓高端音视频数据处理✓通信系统✓高精度仪器仪表✓高端数控系统2软硬件参数硬件参数图6TL-A7HSAD采集卡硬件框图图7 采集卡硬件资源图解1图8 采集卡硬件资源图解2表1CPU Xilinx Artix-7 XC7A35/50/75/100T FPGARAM 256Mbit NOR FLASHROM 2x 128M/256MByte DDR3EEPROM 2Kbit网络1x Ethernet，10/100/1000M自适应LED2x 供电指示灯3x 可编程指示灯按键2x 复位按键（FULL RESET、PROGRAM RESET）2x 用户可编程按键ADC 双通道，1.8Vp-p，12bit，最高250MHz采样率，LVDS信号输出DAC 175MHz，12bit，最大输出电流5mAXADC 双通道，12bit，1MHz，1.25Vp-p拓展IO 1x SRIO TX，1x SRIO RX，2通道，单通道最高速率5GBaud，HDMI座1x （PCIe x2）2x 48pin欧式连接器，GPIO拓展1x I2C，HDMI座仿真器接口1x 14pin TI Rev B JTAG接口，间距2.54mm启动方式1x 2bit启动方式选择拨码开关串口1x UART，Micro USB接口，提供4针TTL电平测试端口电源开关1x 电源拨码开关电源接口1x 12V 2A直流输入DC417电源接口，外径4.4mm，内径1.65mm 软件参数表 2Vivado版本号2015.23开发资料●采集卡原理图、入门教程、丰富的Demo程序；●完整的软件开发包，以及配套的C66x DSP系统开发文档。

高速信号采集板卡

高速信号采集板卡——从10MS/s到10GS/s采样率范围坤驰科技将于近期发布PCIe 250MS/s, 500MS/s, 1GS/s, 2.5GS/s, 5GS/s采样率高速信号采集板卡！模拟带宽可达3GHz，总线传输速率可达3GB/s。

高速信号采集板卡用于应用于宽带信号采集与处理，与SATA阵列、Flash存储卡可以组建采集存储系统，与GPU可以组建实时信号处理系统。

应用于超声、雷达、无线通信、软件无线电、电子对抗、电子侦察、卫星导航、复杂电磁环境模拟信号的高速采集、分析、记录、存储和数据回放。

M4i系列在采样率和分辨率方面都是最出色的。

PCIe×8 Gen2 接口提非常优秀的数据流模式。

拥有独立ADC的双通道或者四通道提供14bit和16bit分辨率，将满足高质量的信号采集需求。

M4i家族包括：AD数据采集卡M4i.4451-×8: 4通道500MS/s/ch 16bit PCIe高速信号采集板卡M4i.4450-×8: 2通道500MS/s/ch 16bit PCIe高速信号采集板卡M4i.4421-×8: 4通道250MS/s/ch 16bit PCIe高速信号采集板卡M4i.4420-×8: 2通道250MS/s/ch 16bit PCIe高速信号采集板卡M4i.4411-×8: 4通道130MS/s/ch 16bit PCIe高速信号采集板卡M4i.4410-×8: 2通道130MS/s/ch 16bit PCIe高速信号采集板卡QT系列是基于V6 FPGA设计的PCIeX8高速数据采集卡，具有有出色的动态特性，采样率指标从250MS/s到5GS/s,精度从8bit到16bit，支持FPGA开发。

QT1138 250Msps 16bit PCI Express Gen2 高速数字化仪，最高8通道，2GB板上内存QT1135500Msps 14bit PCI Express Gen2 高速数字化仪，最高4通道，2GB板上内存QT1130 1GSPS 采样率；12bit分辨率；4通道；2GHz 模拟输入带宽；板载4GB DDR3；FPGA开放QT1125 2.5 GSPS 采样率；10bit分辨率；2通道；1.5 GHz 模拟输入带宽；板载4GB DDR3；QT1120 5 GSPS 采样率；10bit分辨率；1通道；1.5 GHz 模拟输入带宽；板载4GB DDR3；FPGA开放应用领域：●激光脉冲●卫星通信●软件无线电●电子对抗●高能物理●高速信号采集与处理。

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高速数据采集卡250MSPS 14bit 250MSPS 14bit 8通道高速数据采集卡主要应用于雷达、通信、电子对抗、高能物理、质谱分析、超声等高科技领域。

西安慕雷电子在高速数据采集卡研发及系统应用领域拥有十多年经验，2013年底发布了250MSPS 14bit 8通道高速数据采集卡MR-HA-250M，采集记录存储带宽高达3000MB/S。

高速数据采集卡MR-HA-250M及记录存储系统的成功发布使得西安慕雷电子在高速数据采集卡及相关记录存储回放领域为国防及科研领域又提供了一套高性能解决方案。

图一高速数据采集卡MR-HA-250M
高速数据采集卡MR-HA-250M模块参数：
●输入接口：
连接器：SSMC；
输入方式：AC或DC耦合；
通道数量：8通道，可同步32通道
●AFE模块：
高速数据采集卡中的信号调理模块一般采用衰减、滤波及程控增益放大器等对信号进行处理，高速数据采集卡MR-HA-250M采用信号直通AD模式，减少前端调理对高速数据采集卡动态性能影响。

图二高速数据采集卡MR-HA-250M
●ADC模块：
高速数据采集卡的ADC芯片采用Linear Tech LTC2157-14 (250 MSPS)
图三高速数据采集卡MR-HA-250M动态性能
●时钟管理模块：
高速数据采集卡MR-HA-250M可选择外时钟、内时钟或参考时钟
●FPGA模块：
XILINX或ALTERA的FPGA芯片广泛用于高速数据采集卡中。

FPGA模块开放编程是高速数据采集卡的必备能力。

高速数据采集卡MR-HA-250M采用XILINX V6系列高性能FPGA。

●DDR模块：
高速数据采集卡一般都会配有DDR缓存，存储采集过程中的数据。

高速数据采集卡MR-HA-250M配置有4GB DDR2。

●FIFO模式
高速数据采集卡将板载内存虚拟为FIFO，允许采集数据由缓冲后连续不断地通过总线传输到主机内存或硬盘中。

该模式特点就是高速、大容量，使得高速数据采集卡记录时间达数小时。

记录时间取决于存储介质的容量。

图四高速数据采集卡MR-HA-250M
存储记录：
高速数据采集卡MR-HA-250M输出采用PCIe GEN2.0 8LANE，传输带宽高达3000MB/S，配以西安慕雷电子为高速数据采集记录系统定制的顶级高速固态磁盘阵列，可长达数小时持续不间断采集记录信号。

高速数据采集卡高速数据存储技术及记录系统已广泛应用于复杂环境电磁信号采集记录存储、电子侦察、卫星导航、雷达信号高速数据记录存储等国防科研领域。

图五高速数据采集卡MR-HA-250M及记录存储系统
西安慕雷电子发布全球顶级高速数据采集卡及超宽带高速采集记录回放系统。

作为顶尖的高速数据采集卡生产商及系统研发集成商，同时也是多家国际一流高速数据采集卡厂商的合作伙伴，我们提供国际顶级高速数据采集卡、任意波形发生回放卡及相关超宽带高速采集记录存储系统。

产品主要应用于雷达，通信，生物医学，超声无损检测，分布式光纤测试，质谱，高能物理，高压局放监控等领域。