USB-9211A数据采集卡使用说明书
USB-9211A
数据采集板使用说明书
一．概述
USB-9211A是USB总线数据采集控制板,支持USB协议2.0版本,该板可插入具备USB插口的个人微机或笔记本电脑,USB-9211A为用户提供了16bit单端32路/双端16路模拟量数据采集输入通道, 模拟量输入最高采样速率100K/S， 16Bit 数字量输入/16Bit 数字量输出,USB-9211A卡使用时无需外供电源,即插即用。
二．性能和技术指标
?模拟信号输入分辩率： 16Bit
?模拟信号输入通道：单端32
?程控放大器增益误差: ±0.05%
?模拟电压信号输入范围: ±10V
?模拟信号输入采集速率: 5K/S ～ 100K/S
? AD转换数据缓冲区容量： 16K字
? A/D转换触发方式: 软件触发
? A/D转换方式: 连续采集，通道自动切换
?数字量输入输出: 输入输出各16BIT；HC电平
?模拟信号输入阻抗: > 10 MΩ
? A/D转换精度: ≤2LSB
?计数器输入: 32位4通道
?定时器输出: 32位4通道（基准时钟40MHZ）
?电源消耗: ≤375 mA
?板外形尺寸: 200mm×110mm ；四层板结构
?铝壳外形尺寸: 280mm×170mm×50mm
?工作温度范围: 0℃～＋70℃
?存储温度范围: －25℃～＋85℃
?相对湿度范围: 90％（不结露）
三．USB-9211A卡WINXP下软件安装
软件运行环境包括Window2000/XP。
(1) 软件列表
所有软件被包含在光盘内，常用软件的位置及主要功能如表1所示：
表1：光盘内常用软件列表
位置与名称功能描述
USB-9211Adriver\CY3684_ez_usb_f
x
USB-9211A的驱动程序
USB-9211Adriver\CyUsb USB-9211A的驱动程序安装配置文件
dll和应用程序USB-9211A的dll
USB-9211A的VC演示程序
（2）软件安装步骤
①Window环境下,进入光盘USB-9211Adriver文件夹，双击文件“CY3684_ez_usb_fx ”图
标，依Window提示完成USB-9211A的驱动程序的安装
②将USB-9211A卡插入到主机的某一USB接口, Window提示发现新的USB设备，当出
现“添加新硬件向导”对话框时，选择“是”，仅这一次”，点击“下一步”
当出现以下提示
○自动安装软件（推荐）
○从列表或指定位置安装(高级) √
选择“从列表或指定位置安装(高级)”, 然后点击“下一步”，出现提示后点击“浏览”，引导至“USB-9211Adriver\CyUsb”, 点击“确定”，在描述提示框中选择“北京安迈泽成AMUSB-9211A数据采集卡”，然后点击“下一步”，再点击“仍然继续”，最后点击“完成”，完成Window下驱动程序的安装。
安装完成驱动程序后,在“设备管理器”中的“通用串行总线控制器”中可看到“北京安迈泽成AMUSB-9211A数据采集卡”。
四．USB-9211A卡DLL函数说明
（1）获取本机上插的USB采集卡的个数
函数：int USB_DeviceNumber()
功能：获取本机上插的USB采集卡的个数
输入参数：无
返回值：本机上插的USB采集卡的个数
（2）打开USB采集卡：
函数：int USB_Open(int DeviceCount)
功能：打开USB采集卡
输入参数：
int DeviceCount //当有若干台设备时，本次要打开的采集卡
返回值：返回“1”则打开设备成功，否则打开设备失败
（3）设置USB采集卡的工作参数
函数：int USB_Set(BYTE * parameter,long length)
功能：设置USB采集卡的工作参数
输入函数：
BYTE * parameter //设置参数的数组
long length //设置参数数组的长度
返回值：返回负值则设置失败，否则设置成功
注意：
高字节低字节字节9 字节8 字节7 字节6 字节5 字节4 字节3~0
1字节1字节1字节1字节1字节1字节4字节
单双端选择PGA
参数
采样
组数
采样模
式（默认
0）
结束
通道
起始
通道
采样率
设置字
说明：
单双端选择：0－单端方式，1－双端方式
PGA参数：0
采样组数：在外触发采样模式时有效。
采样模式：0连续采样模式；软件控制开始转换
1触发采样模式；外触发信号控制开始转换
结束通道：0~31
起始通道：0~31
采样率设置字：32位无符号整型，范围：5K ~ 100K
（4）读取采集的转换数据
函数：long USB_Read(BYTE * buf, long ReadLength, long Circle)
功能：读取采集的数据
输入函数：
BYTE * buf //读取数据的缓冲区
long ReadLength //要读取的数据长度，可选（32768 ，，，）之中的一个值。
long Circle // long Circle：0；不间断连续采集方式
// long Circle ：1；即时读取采集方式 //
//当用户进行连续采集时，将Circle 参数设置为0，此时返回的数 //据长度为实际读出的长度。 //
//即时读取采集方式（不需要连续采样，此时应用程序可任意时刻 //读取转换数据），将Circle 参数设置为1，此时返回的数据字节 //数为1个帧长。
返回值：实际读到的数据字节数 ；
注意：ADC 采样值是通过组帧发送的，结构如下： 帧头 起始通道 … … …
结束通道
EB90 16BIT … … … 16BIT
如上表所示：帧长是由所设置的通道数决定的。
如设起始通道0结束通道6共7个通道，则1帧数据结构为EB90；CH0DATA;CH1DATA;CH2DATA;CH3DATA;CH4DATA;CH5DATA;CH6DATA 共16个字节，每通道占2字节同时EB90占2字节共16个字节，如转换4个通道则共10个字节，请参考光盘应用程序的该部分 读取转换数据注意事项
动态链接库中创建了读取ADC 采集数据的线程，并且将接收到的数据在内存中缓存，应用程序接收的数据，实际是从内存缓冲区中直接读出的，这样应用程序可以每次读取大量数据，从而避免了频繁的读取小量数据的限制。
当然，如果应用程序没有及时把数据从内存缓冲区中把数据取走的话，动态链接库的线程任务是自动将数据更新掉的，也就是会发生数据丢失，所以应用程序读取数据流的速度必须大于数据采集模块的数据上传速度，举例说明：
如果ADC 采样率为100KHz ，通道数为7个通道，那么总的帧数据传输速率计算过程如下： 数据流是组帧发送的，包括帧头和有效数据；
有效数据流量为b y t e k H z 2100?（采样率*数据宽度）
帧内有效数据为14yte ，每个通道2个byte ；帧头占2byte ，即0xEB90；
帧头和有效数据之间比值为1/7，所以帧头流量为
s k H z
/2007/1? ; 所以总的数据流量为：
100≈
2
s
+
?;
7/1
?
kHz
kbyte
200
byte
kHz/
230
上面的速度已经考虑了帧头所占的数据流量。
如果应用程序每次读取8192个byte的话，那它最少需要多长时间读取一次：
8192=
=;
/
230000
t6.
35
ms
为了保险起见，timer的读写周期最好在35ms以内，以保证不丢数据。用户可以通过通道数和采样率的设置，根据上面的介绍，来估算数据流量；并根据每次读取包的大小，来计算最大读取周期。
（5）关闭USB采集卡
函数：int USB_Close()
功能：关闭USB采集卡
输入函数：无
返回值：返回“1”则成功关闭采集卡，否则失败
（6）复位USB采集卡
函数：int USB_Reset()
功能：复位USB采集卡
输入函数：
返回值：返回“1”则成功关闭采集卡，否则失败
（7）读取TTL电平输入值
WORD IO_input(void)
IO接口的16位输入端的输入信号读取函数。
函数功能：读取16位输入端的TTL电平值。
返回类型word，无符号类型
（8）输出TTL电平值
int IO_output(WORD parameter)
IO接口的16位输出端的输出功能函数。
函数功能：输出16位输出端的TTL电平。
输入参数类型：parameter，word，无符号类型，输出TTL电平值。
返回值为1时，设置成功。
（9）设置CLK时钟输出频率值
Int USB_Clk_Set (int clk_addr,int parameter_fs, int parameter_df, BYTE parameter_mode) 参数类型：INT clk_addr ：clk时钟地址（板载4个时钟脉冲，0x00~0x03对应clk0~clk3）INT parameter_fs：每个clk通道的频率字，32位；
Parameter_fs计算公式如下：
Parameter_fs = 232*F out/F s（取整）
F out是需要输出时钟的频率值单位Hz；
Fs是板子的内部工作时钟，为40*106Hz，即40MHz
int parameter_df：脉冲高电平宽度（等效占空比）
高电平宽度= parameter_df*25ns
BYTE parameter_mode ：时钟输出模式
0：连续输出模式
1：脉冲个数输出控制模式；
（10）设置CLK脉冲输出个数（当上述BYTE parameter_mode参数选择＝1时）
Int USB_Clk_OutNum(int clk_addr,int parameter);
参数类型：INT clk_addr ：clk时钟地址（板载4个时钟脉冲，0x00~0x03对应clk0~clk3）Parameter：脉冲输出个数
（11）设置TIMER计数器最大值
Int USB_Timer_Set (INT timer_addr, INT parameter)
参数类型：INT timer_addr Timer地址（板载4个计数器，0x00~0x03对应timer0~timer3）INT parameter 32计数器最大值；
注：板载计数器是外部输入脉冲的驱动下，从设置的最大值递减的，到零后返回到所设置的最大值，周而复始。
（12）读取TIMER计数器值
Int USB_Timer_Read (INT timer_addr);
参数类型：INT timer_addr Timer地址（板载4个计数器，0x00~0x03对应timer0~timer3）函数返回值为计数器值；
四．信号输入/输出插座、跳线、调整电位器定义
USB－9211A铝外壳结构如下：
正面面板结构：
USB插口
状态指示○
使用时将备件中的USB线缆插入上图所示的USB插口
侧板结构：
数字量I/O插座JA 模拟量AD插座 JB
孔座针座
注：左侧的孔式37P插座JA是数字量IO输入输出插座右侧的针式37P插座JB是模拟量AD输入插座
USB-9211A板结构如下
RP1
J1（JB）：AD 输入插头
RP2
RP3 JP400
J2（JA）:DI、DO输入输出插头
JP402
J3：计数定时器
AMUSB
USB插头
(1)模拟量输入输出插头J1定义
a:USB-9211A机壳37P针式D型插头JB（J1）定义
机壳插头JB定义
GND 19○
○37
18○
○36
17○
○35 T31 (T14-) (T14-) T30 16○
○34 T29 (T13-) (T12-) T28 15○
○33 T27 (T11-) (T10-) T26 14○
○32 T25 (T9-) (T8-) T24 13○
○31 T23 (T7-) (T6-) T22 12○
○30 T21 (T5-) (T4-) T20 11○
○29 T19 (T3-) (T2-) T18 10○
○28 T17 (T1-) (T0-) T16 9○
○27 T15 (T15+) (T14+) T14 8○
○26 T13 (T13+) (T12+) T12 7○
○25 T11 (T11+) (T10+) T10 6○
○24 T9 (T9+) (T8+) T8 5○
○23 T7 (T7+) (T6+) T6 4○
○22 T5 (T5+) (T4+) T4 3○
○21 T3 (T3+) (T2+) T2 2○
○20 T1 (T1+) (T0+) T0 1□
b:USB-9211A板40P双排J1（JB）定义
定义插头J1序号定义
(T0+) T0 1□○2 T1 (T1+)
(T2+) T2 3○○4 T3 (T3+)
(T4+) T4 5○○6 T5 (T5+)
(T6+) T6 7○○8 T7 (T7+)
(T8+) T8 9○○10 T9 (T9+)
(T10+) T10 11○○12 T11 (T11+)
(T12+) T12 13○○14 T13 (T13+)
(T14+) T14 15○○16 T15 (T15+)
(T0-) T16 17○○18 T17 (T1-)
(T2-) T18 19○○20 T19 (T3-)
(T4-) T20 21○○22 T21 (T5-)
(T6-) T22 23○○24 T23 (T7-)
(T8-) T24 25○○26 T25 (T9-)
(T10-) T26 27○○28 T27 (T11-)
(T12-) T28 29○○30 T29 (T13-)
(T14-) T30 31○○32 T31 (T14-)
33○○34
35○○36
GND 37○○38
39○○40
T0～T31: 单端方式时通道0 ～通道31的模拟量输入端
T0+～T15+: 双端方式时通道0～通道15的模拟量正输入端
T0-～T15-: 双端方式时通道0～通道15的模拟量负输入端
GND: USB-9211A的模入模出地线
单端输入时信号加在Tn和GND之间
双端输入时信号加在Tn+和Tn-之间，使用双端方式时信号的正负输入端需加阻容低通滤波
(2)数字量输入输出插头JA（J2）定义
a:USB-9211A板机壳37P孔式D型插头JA（J2）定义
PA00 1□机壳插头JA定义
○20 PA01 PA02 2○
○21 PA03
PA04 3○
○22 PA05 PA06 4○
○23 PA07 PA08 5○
○24 PA09
PA10 6○
○25 PA11
PA12 7○
○26 PA13
PA14 8○
○27 PA15 PB00 9○
○28 PB01
PB02 10○
○29 PB03
PB04 11○
○30 PB05
PB06 12○
○31 PB07 PB08 13○
○32 PB09 PB10 14○
○33 PB11 PB12 15○
○34 PB13
PB14 16○
○35 PB15
TR1 17○
○36 NC
+5V 18○
○37 GND
GND 19○
b:USB-9211A板40P双排J2（JA）定义
定义插头J2序号定义
PA00 1□○2 PA01
PA02 3○○4 PA03
PA04 5○○6 PA05
PA06 7○○8 PA07
PA08 9○○10 PA09
PA10 11○○12 PA11
PA12 13○○14 PA13
PA14 15○○16 PA15
PB00 17○○18 PB01
PB02 19○○20 PB03
PB04 21○○22 PB05
PB06 23○○24 PB07
PB08 25○○26 PB09
PB10 27○○28 PB11
PB12 29○○30 PB13
PB14 31○○32 PB15
TR1 33○○34 NC
+5V 35○○36 GND
GND 37○○38
39○○40
说明: PA00 ～ PA15: PA口是16BIT数字量输入
PB00 ～ PB15: PB口是16BIT数字量输出
TR1: AD外触发信号输入端，大于1个AD采样周期宽的负脉冲
GND: USB设备的地
NC: 未定义
(3)计数定时器输入输出插头J3定义
计数器输入: 32位4通道
定时器输出: 32位4通道（基准时钟40MHZ）
J3是26P双排插座定义如下
25P备件序号定义 J3序号定义 25P备件序号
P1 Pin0 1□○2 Pin1 P14
P2 Pin2 3○○4 Pin3 P15
P3 Pout0 5○○6 Pout1 P16
P4 Pout2 7○○8 Pout3 P17
P5 Gate0 9○○10 Gate1 P18
P6 Gate2 11○○12 Gate3 P19
P7 GND 13○○14 GND P20
P8 +5V 15○○16 +5V P21
P9 NC 17○○18 NC P22
P10 NC 19○○20 NC P23
P11 NC 21○○22 NC P24
P12 NC 23○○24 NC P25
P13 NC 25○○26 NC
说明：① 4通道32位计数器
Pin0 ～ Pin3：32位计数器输入通道0～通道3
Gate0 ～ Gate3：计数器Pin0 ～ Pin3的门控输入端，高有效，置低禁止计数
计数器Pin0 ～ Pin3的初值是通过调用前述函数“（11）设置TIMER计数器最大
值”设置的，设置初值后如对应通道的Gaten＝1则输入脉冲信号将使计数器进行
减1操作，减1到0产生溢出将继续从所设初值进行减1操作，Pin与Gate对应关
系如下：
Pin输入端Gate输入端与
Pin对应关系Gaten＝0时计
数器操作
Gaten＝1时计
数器操作
Pin0 Gate0 禁止有效
Pin1 Gate1 禁止有效
Pin2 Gate2 禁止有效
Pin3 Gate3 禁止有效
读取计数器Pin0 ～ Pin3的当前计数值是通过调用前述函数“（12）读取TIMER
计数器值”得到的
使用时可将JP402短接，即将输入端Pin0接至8M时钟基准，后三个通道接被测脉
冲输入，用数字量输出控制计数禁止/有效,经运算得出被测脉冲频率
4通道计数器与4通道定时器是独立的，相互没有关系
② 4通道32位定时器输出
Pout0 ～ Pout3：32位定时器输出通道0～通道3
4通道定时器输出脉冲频率是通过调用前述函数“（10）设置CLK时钟输出频
率值”实现的，它的内部基准时钟为40MHZ，设定数值范围：00000000H～
FFFFFFFFH，具体运算见函数说明
③GND、+5V
GND: USB板的地线GND，使用时应将被测信号的地连到GND
+5V: USB板的+5V电源，当无需控制gaten时可将gaten接至+5V
(4) JP400、JP401、JP402跨接线选择定义
①JP400定义;
JP400用于设定模拟信号单双端输入方式选择
JP400 *: 出品状态
a: 单端输入方式：
□○
○○
即JP400的1、3短接，2、4短接
b: 双端输入方式：
JP400
□○
○○
即JP400的3、4短接
AD输入采用双端方式时要按上图设置JP400，同时软件调用DLL进行参数设置时还需设置为双端输入方式
③JP402定义：
JP402用于将计数器输入Pin0接至板内时钟基准8MHZ
□○ JP402
当JP402短接时Pin0接至板内时钟基准8MHZ，断开时Pin0接至板输入输出插头J3，即Pin0从外部输入
（4）调整电位器定义：
RP1: 程控放大器零偏移调整电位器
RP2: A/D转换器零偏移调整电位器
RP3: A/D转换器满量程调整电位器
五．A/D转换数据与电压的对应关系:
AD转换数据与输入电压对应关系
模拟输入电压输出数据格式(B15～B00) A/D转换
数据(HEX)
+10V 0111 1111 1111 1111 7FFFH
+5V 0100 0000 0000 0000 4000H
.. .. .. .. .. ..
+0.00030518V 0000 0000 0000 0001 00001H
0V 0000 0000 0000 0000 0000H
.. .. .. .. .. ..
-0.00030518V 1111 1111 1111 1111 FFFFH
-5V 1100 0000 0000 0000 C000H
-10V 1000 0000 0000 0000 8000H
六．产品成套性
1. USB-9211A 数据采集卡壹台
2. 37芯备件贰套(F/M各壹)
3． 25芯备件壹套
4. USB-9211A 软件安装光盘壹张
5. A-B标准USB电缆壹根
六．产品保修
本产品自售出之日起3年内,凡用户遵守储存和运输及使用要求的,本公司负责免费修理，超过保修期核收维修费及元器件費。
1、大队长由纪律部门、卫生部门、升旗手、鼓号队四个组织各推荐一名优秀学生担任（共四名），该部门就主要由大队长负责部门内的纪律。
2、中、小队长由各班中队公开、公平选举产生，中队长各班一名（共11名），一般由班长担任，也可以根据本班的实际情况另行选举。小队长各班各小组先选举出一名（共8个小组，就8名小队长）然后各班可以根据需要添加小队长几名。
3、在进行班级选举中、小队长时应注意，必须把卫生、纪律部门的检查学生先选举在中、小队长之内，剩余的中、小队长名额由班级其他优秀学生担任。
4、在班级公开、公平选举出中、小队长之后，由班主任老师授予中、小队长标志，大队长由少先队大队部授予大队长标志。
二、成员的职责及任免
1、大、中、小队长属于学校少先队组织，各队长不管是遇见该班的、外班的，不管是否在值勤，只要发现任何人在学校内出现说脏话、乱扔果皮纸屑、追逐打闹、攀爬栏杆、乱写乱画等等一些违纪现象，都可以站出来制止或者报告老师。
2、班主任在各中队要对中、小队长提出具体的责任，如设置管卫生的小队长，管纪律的小队长，管文明礼貌的、管服装整洁的等等，根据你班的需要自行定出若干相应职责，让各位队长清楚自己的职权，有具体可操作的事情去管理，让各位队长成为班主任真正的助手，让学生管理学生。各中队长可以负责全班的任何违纪现象，并负责每天早上检查红领巾与校牌及各小队长标志的佩戴情况。
3、大、中、小队长标志要求各队长必须每天佩戴，以身作则，不得违纪，如有违纪现象，班主任可根据中、小队长的表现撤消该同学中、小队长的职务，另行选举，大队长由纪律、卫生部门及少先队大队部撤消，另行选举。
4、各班中、小队长在管理班级的过程中负责，表现优秀，期末评为少先队部门优秀干部。