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ADLINK PCI-9812 / PCI-9810 同步 4 通道高速采集卡
时间: 2026-07-28浏览次数：
ADLINK PCI-9812 / PCI-9810 同步 4 通道高速采集卡
ADLINK PCI-9812 / PCI-9810 同步 4 通道高速采集卡
产品整体介绍
1. 两款型号核心差异
PCI-9812：12bit ADC 分辨率；
PCI-9810：10bit ADC 分辨率；
硬件通道、时钟、触发、接口、机械尺寸完全一致，仅 ADC 采样精度不同。
2. 核心定位
4 通道同步单端模拟采集卡，最高 20MS/s 单通道采样，搭载板载 32K 采样 FIFO+PCI 总线主控 DMA，专为射频采集、超声成像、CCD 视频数字化、振动测试、仪器信号采集等高带宽瞬态信号场景设计。
3. 核心硬件亮点
四路独立 ADC，硬件同步采样，无通道间相位偏移；
最高 20MHz 采样速率，支持内 / 外正弦 / 数字三种时钟源；
可焊配置输入阻抗（50Ω/1.25kΩ/15MΩ）与 ±1V/±5V 双量程；
5 类触发模式、多触发源（软件 / 模拟电平 / 外部数字沿）；
32K 样本板载 FIFO 缓解 PCI 带宽瓶颈，总线主控 DMA 零 CPU 搬运；
配套 DOS/Win95 开发库、可视化 9812UTIL 校准测试工具；
完整硬件电气规格
1. 模拟输入 AI（4 通道同步单端）
ADC 芯片：BB ADS800 系列；
分辨率：PCI-9812 12bit，PCI-9810 10bit；
输入量程（PCB 焊盘选择）：双极性 ±1V / ±5V；
可选输入阻抗（每通道独立焊盘 CxLO/Cx5V）：
开路 LO、开路 5V：15MΩ，仅适配 ±1V；
开路 LO、短接 5V：1.25kΩ，仅适配 ±5V；
短接 LO、开路 5V：50Ω（默认），适配 ±1V；
短接 LO、短接 5V：50Ω，适配 ±5V；
注意高阻模式输入端子必须接信号源，否则电荷累积损坏 ADC；
线性误差：25℃典型 DNL ±0.4LSB、INL ±1.9LSB；增益误差 ±1.5% FS；
采样速率规则：
仅 CH0 启用：最高 20MS/s，FIFO 总 32K；
CH0+CH1 双通道：最高 20MS/s，每通道分配 16K FIFO；
四通道全开：最高 20MS/s，每通道仅 8K FIFO；
超过 FIFO 容量会出现数据溢出、断采。
2. 时钟系统
板载基准 40MHz 内部时钟，分频后输出 ADC 采样时钟；
分频器范围 2~1024 偶数，采样率 = 40MHz / 分频值；
三类外部时钟输入：
J5 BNC 外部正弦时钟（50Ω 阻抗，2V 峰峰值 AC 耦合）；
JP1 引脚外部数字方波时钟（DC 耦合 50Ω，2.4~5V 电平）；
外部时钟频率必须≥2 倍目标采样率；
3. 触发系统
5 种触发模式：软件触发、后触发、预触发、中间触发、延迟触发；
预触发：先采数据，外部触发到来停止；
后触发：触发后才开始采集；
中间触发：触发前后均采集；
延迟触发：触发后延时指定样本再采集；
触发源
软件触发：调用 API 直接启动；
模拟触发：CH0~CH4 任意通道，可设置 8bit 电平阈值、上升 / 下降沿；
外部数字触发：JP1 引脚边沿触发；
16 位后置计数器，用于延时 / 后置样本计数控制；
4. 数字输入（JP1 10 针排针）
1 路外部数字时钟、1 路外部数字触发、3 路通用 TTL DI；
内部 10K 下拉电阻，低电平≤0.8V，高≥2.0V；
5. 机械、供电、环境
尺寸：101mm (H) × 173mm (L) 标准 PCI 短卡；
供电：+5V 最大 2.5A；
工作温 0~40℃，存储 - 20~80℃，湿度 5~85% 无凝露；
6. 连接器布局
5 路 BNC 后置接口：CH0/CH1/CH2/CH3 模拟输入、外部正弦时钟 J5；
板载 JP1 10pin 插针：数字时钟、数字触发、3 路 DI、全部 GND；
硬件安装与防静电规范
PCI 即插即用设计，无跳线 / 拨码，IRQ、I/O 基地址由 BIOS 自动分配；
2 模拟量程、输入阻抗必须通过 PCB 铜焊盘短路设置，软件无法修改；
安装步骤：断电拆机、静电释放、插入 32 位 PCI 槽、固定挡板；
Win95 驱动安装：新硬件弹窗选择厂商磁盘，路径X:\Software\Pci_Card\9812\Win95加载 VXD 驱动；
配套物料：采集卡本体、5 个 BNC 终端、软件手册光盘；
底层 I/O 寄存器结构（共 10 组 32 位基地址寄存器）
全部寄存器 32 位读写，禁止 8/16 位访问，关键寄存器功能：
BASE+0 通道使能寄存器：位 0~3 控制 CH0~CH3 开关，仅允许单 / 双 (CH0+1)/ 四通道组合；
BASE+4 时钟分频寄存器：16bit 偶数分频值 2~1024；
BASE+8 触发模式寄存器：3bit 编码 5 种采集模式；
BASE+C 触发电平寄存器：8bit 对应 ±1V/±5V 阈值电压；
BASE+10 触发源寄存器：选择模拟通道 / 外部数字、上升 / 下降沿；
BASE+14 后置 16bit 计数寄存器；
BASE+18 FIFO 状态 / 控制寄存器：半满、溢出、采集运行、触发检测标志，支持清零 FIFO / 触发标志；
BASE+1C 采集使能位：全局开关 ADC 转换；
BASE+20 时钟源寄存器：切换内 / 外正弦 / 外数字时钟，区分时钟高于 / 低于 PCI 33MHz。
采集工作原理
1. ADC 转换流程
四路 ADC 同步流水线转换，采样数据存入两级 16K 板载 FIFO，再由 AMCC S5933 PCI 主控 DMA 直接搬运至主机连续内存，CPU 仅做数据后处理。
2. 带宽与 FIFO 限制（关键使用约束）
单通道最大吞吐 20MS×2Byte=40MB/s，四通道全开总吞吐 160MB/s，远超 33MHz PCI 理论 132MB/s 持续带宽：
总吞吐＞PCI 持续带宽：采集长度受 FIFO 限制（4 通道 8K 样本、双通道 16K 样本）；
总吞吐＜PCI 带宽：单次最大采集长度受 PCI 控制器 64MB 地址限制；
连续无限采集需双缓冲软件机制，且 CPU 硬盘写入速度不能低于数据流；
3. 多卡同步局限
多卡共用外部时钟仅能做到半个采样周期误差，无法完全硬件同步；
4. AD 数据编码规则
PCI-9812 (12bit)：有效数据占 16bit 高 12 位，低 4 位无效，电压换算公式 电压=采样值/32752 × 量程；
PCI-9810 (10bit)：有效数据占 16bit 高 10 位，低 6 位无效，电压=采样值/32704 × 量程。
C/C++ 高层开发库
1. 平台区分
DOS：函数前缀_9812_，Borland C 静态库；
Win95：DLL 驱动，前缀W_9812_，支持 VB/VC/Delphi；
2. 核心 API 函数清单
_9812_Initial：初始化指定卡号 (0~9)，读取基地址 / IRQ；
_9812_Close：释放板卡资源；
_9812_Set_Clk_Src：选择内 / 外正弦 / 外数字时钟；
_9812_Set_Clk_Rate：配置分频值；
_9812_Set_Trig：一站式配置触发模式、源、边沿、电平、后置计数；
Windows 专属内存接口：W_9812_Alloc_DMA_Mem分配连续 DMA 内存、W_9812_Free_DMA_Mem释放；
DMA 采集控制：_9812_AD_DMA_Start启动后台采集、_9812_AD_DMA_Status查询进度、_9812_AD_DMA_Stop终止采集；
W_9812_Get_Sample：VB 等无指针语言读取缓冲区样本；
3. 标准编程流程
初始化板卡→配置通道 / 时钟 / 触发→分配 DMA 内存→启动 DMA 采集→循环读取数据→停止采集、释放内存、关闭板卡。
硬件校准章节
校准工具需求：高精度直流标准源、配套 9812UTIL 校准程序；
PCB 可调电位器 VR 分配：VR1~VR4 对应 4 通道偏移校准，VR5~VR8 对应 4 通道满幅增益校准；
校准步骤（单通道为例）：
输入满幅直流，调节增益 VR 至读数误差≤±0.1；
输入 0V，调节偏移 VR 至读数接近 0；
重复迭代增益 + 偏移；
校准周期：实验室 6~12 个月，温变 / 振动环境建议 3 个月重校准；出厂已预校准。
配套上位工具 9812UTIL.EXE
DOS 下菜单式可视化工具，三大核心功能：
系统配置：查看卡号、时钟、触发、量程硬件配置；
校准功能：引导分步调节 VR 电位器，实时显示采样均值；
功能测试：波形实时绘图，可切换触发模式、触发电平、通道数，直观验证采集功能，内置波形显示界面。
全平台软件生态
底层：DOS C 库、Win95 DLL、NT 系统 PCIS-DASK 驱动包；
组态 / 测试软件：DAQBench ActiveX 控件、LabVIEW VI 驱动、DASYLab 快速测试软件；
典型应用场景
射频 / 基带信号数字化、超声医疗成像、伽马相机、CCD 视频采集、高速仪器测试、振动冲击瞬态信号捕捉。
