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ADLINK ACL-8112 系列多功能 ISA 采集卡
时间: 2026-07-27浏览次数：
ADLINK ACL-8112 系列多功能 ISA 采集卡
ADLINK ACL-8112 系列多功能 ISA 采集卡
产品系列型号与核心定位
ACL-8112 是 ISA 总线一体式多功能 DAQ，集成模拟输入 AI、模拟输出 AO、16 路 DI/DO、8254 定时计数器，三款型号增益、通道配置差异化：
型号 AI 通道配置 可编程增益 核心适用场景
ACL-8112HG 16 单端 / 8 差分 超高增益：0.5/1/5/10/50/100/500/1000 倍 毫伏级弱信号（热电偶、微小传感器）
ACL-8112DG 16 单端 / 8 差分 标准增益：0.5/1/2/4/8 倍 通用工业电压采集
ACL-8112PG 仅 16 单端，无差分 1/2/4/8/16 倍，硬件跳线切换 ±5/±10V 量程 低成本标准电压采集
核心通用硬件功能
AI：12 位逐次逼近 ADC，单通道转换 8μs，最高 100kS/s 采样；
AO：2 路 12 位双缓冲乘法 DAC，输出 0~5V/0~10V；
DIO：16 路 TTL 输入 + 16 路 TTL 输出；
定时：板载 8254，3 路 16 位计数器，2MHz 基准，2 路级联做采样时钟，1 路用户自由使用；
传输支持：软件轮询、硬件中断、DMA 三种 AD 数据传输模式。
典型应用
工业设备开关控制、能量监测、报警系统、产品功能测试、脉冲 / 频率测量、波形信号生成、BCD 外设驱动。
完整硬件电气规格
1 模拟输入（A/D）
分辨率：12bit；输入阻抗 10MΩ；±35V 持续过压保护；
HG 量程：单 / 双极性，最低 ±5mV 高增益档；
DG 量程：±10V~±0.625V、单极性 0~10V 系列；
PG 量程：硬件 JP9 切换 ±5V 或 ±10V 基础档，软件切换 5 档增益；
精度：低增益 0.01% FS±1LSB，超高增益最高 0.04% FS；
触发方式：软件触发、内部定时器触发、外部边沿触发；
数据传输：轮询 / 中断 / DMA；FIFO 无，实时寄存器读取。
2 模拟输出（D/A）
2 通道 12bit 双缓冲 DAC，线性误差 ±0.5LSB；建立时间 30μs；
驱动能力 ±5mA；参考源可选板载 - 5V/-10V 或外部精密基准；
输出公式：Vout = -Vref × (DA 数值 / 4096)；
双缓冲机制：先写低 8 位、再写高 4 位，输出一次性刷新无阶梯跳变。
3 数字 IO（DIO）
16 入 16 出，标准 TTL 电平；
输入低≤0.8V、高≥2.0V；输出灌电流最大 8mA，拉电流 0.4mA；
独立 20pin CN1 (DO)、CN2 (DI) 端子，37 针 CN3 集成模拟与计数信号。
4 8254 定时计数器
计数器 1+2 级联生成 AD 采样时钟（0.00046Hz~100kHz）；
计数器 0 开放给用户：测频率、脉冲、PWM、单次触发；
时钟源可选板载 2MHz 或外部 CN3 ExtCLK。
5 通用机械 / 电气
总线：老式 ISA AT 总线；半长 PCB；
I/O 地址占用 16 个连续端口（默认 0x220，0x200~0x3FF 可调）；
中断 IRQ 可选 3/5/6/7/9/10/11/12/15；DMA 支持 1/3 通道；
供电：+5V 430~450mA、+12V 150mA；
温区：工作 0~55℃，存储 - 20~80℃，无凝露 5~95% 湿度。
硬件跳线、拨码与安装配置
1 核心拨码 SW1（6 位 DIP）
设置板卡基地址，出厂默认 0x220，覆盖 0x200~0x3FF 所有合法 ISA 地址。
2 关键跳线功能
JP3 (DG/HG)：单端 / 差分 AI 模式切换；PG 无此跳线，仅单端；
JP4/JP5：AD 触发源（内部定时 / 外部 ExtTrig）；
JP6/JP4：8254 计数器 0 时钟（内部 2MHz / 外部 CN3 时钟）；
JP5/JP3：IRQ 中断通道选择，支持 9 级中断，可关闭中断；
JP7/JP8：DMA 通道 1/3 选择，软盘机推荐 DMA3，硬盘机 DMA1；
JP1/JP8：DAC 内部基准 - 5V/-10V 切换；
JP2/JP6/JP7：两路 DAC 独立选择内部 / 外部参考电压；
JP9（仅 PG）：全局 AI 最大量程 ±5V / ±10V 切换。
3 安装规范
防静电操作，防静电垫 / 手环；
断电拆机，调整跳线后插入空闲 ISA 插槽锁紧；
多卡限制：最多 2 张 ACL-8112，仅支持 DMA1、3 两个通道，不可多卡共用 IRQ；
4 配套端子子板
5 款专用转接板：
ACLD-8125：热电偶冷端补偿，适配 HG 高增益测温；
ACLD-9137：标准 37 针螺丝端子；
ACLD-9182：16 通道隔离 DI 板；
ACLD-9185：16 路继电器 DO 输出；
ACLD-9188：通用 37 针 DIN 端子板。
连接器引脚与接线规范
板卡 3 组外接接口：
CN1（20pin）：16 路数字输出 DO、+5V/+12V、数字地；
CN2（20pin）：16 路数字输入 DI、电源、数字地；
CN3（37 针 D-Sub 后置主接口）：
AI 单端：AI0~AI15 模拟输入；
差分 AI（DG/HG）：AIH+ / AIL - 成对通道；
AO0/AO1 两路模拟输出；
ExtRef 外部基准、ExtTrig 外部触发、ExtCLK 外部计数时钟；
8254 Counter0 GATE/COUT 信号；
独立模拟地 AGND、数字地 DGND。
信号接线选型规则
浮置传感器（无接地）：单端输入；
现场接地信号源：差分输入抑制地环路噪声；
差分传感器（如应变片）：强制差分模式。
底层寄存器完整手册
板卡占用 BASE~BASE+15 共 16 个 I/O 端口，每个寄存器读写功能、位定义完整列出：
BASE+0~3：8254 计数器读写、控制字；
BASE+4/5：AD 转换 12 位数据（低字节 / 高字节，DRDY 就绪标志位）；
BASE+6/7：16 路 DI 高低字节只读；
BASE+4~7 同时作为两路 DAC 写入寄存器；
BASE+9：AD 增益 / 极性控制寄存器；
BASE+10：多路复用通道选择寄存器；
BASE+11：AD 工作模式寄存器（触发 + 传输模式）；
BASE+12：软件触发寄存器；
BASE+13/14：16 路 DO 高低字节只写；
BASE+8：中断清除寄存器。
完整位表覆盖增益编码、通道选择、触发模式、中断标志，适合无库裸机底层编程。
硬件工作原理
1 A/D 采集流程
通道寄存器选中 AI 通道，PGA 自动切换增益；
三种触发：软件写寄存器触发、8254 定时脉冲、外部 CN3 边沿；
转换完成置 DRDY 标志；三种读取方式：
轮询：循环读取 DRDY 位判断数据就绪；
中断：转换完成发 ISA 中断，ISR 读取数据；
DMA：直接搬运数据至内存，不占用 CPU；
2 D/A 输出逻辑
双缓冲 12 位寄存器，必须先低字节、后高字节写入，避免中间错误电压输出；支持内外基准自由切换适配精密信号源。
3 8254 计数器架构
Counter1+2 级联：分频产生均匀 AD 采样脉冲；
Counter0 独立：门控、时钟、输出全部引出至 CN3，支持 6 种计数模式（单次、方波、事件计数等）。
整机校准流程
板卡搭载 6 个可调精密电位器 VR，用于抵消零点、满量程、运放偏移误差：
VR1：AD 满量程、VR2：双极性零点、VR6：单极性零点；
VR5：PGA 运放偏移、VR3/VR4：两路 DAC 满量程；
校准工具需求
五位半高精度万用表、标准直流电压源、配套 8112util 校准软件；
步骤
预热 15 分钟；
DAC 满量程校准；
PGA 运放零点校准；
AD 双极性零点 / 满量程校准；
AD 单极性补充校准（仅 DG/HG）；
校准参数断电不丢失，保证长期采集精度。
DOS C 开发函数库
提供全套 23 个标准化 C API，区分 HG/DG/PG 型号，配套 8 个完整 Demo 源码：
核心通用函数
_8112_Initial：板卡初始化，必须首调用；
_8112_AD_Set_Channel：选择模拟输入通道；
_8112_AD_Set_Range：软件设置增益量程；
_8112_AD_Set_Mode：配置触发 + DMA / 中断传输；
_8112_AD_Soft_Trig：软件单次采集；
_8112_AD_Aquire：读取 AD 转换数值；
_8112_DA：设置两路模拟输出电压；
_8112_DI/_8112_DO：数字 IO 读写；
_8112_TIMER_Start/Read：8254 计数器配置读取；
DMA / 中断成套函数：AD_DMA_Start/Stop、AD_INT_Start/Stop；
Demo 程序清单
AD 单采、中断采集、DMA 高速采集、多通道扫描、DA 波形输出、DI 数字读取、DO 开关控制、计数器频率测量，可直接编译运行。
