为了满足IBM-PC机及其兼容机用于数据采集与控制的需要,国内外许多厂商生产了各种各样的数据采集板卡(或I/O板卡)。这类板卡均参照IBM-PC机的总线技术标准设计和生产,用户只要把这类板卡插入IBM-PC机主板上相应的I/O扩展槽中,就可以迅速方便地构成一个数据采集与处理系统,从而大大节省了硬件的研制时间和投资,又可以充分利用IBM-PC机的软硬件资源,还可以使用户集中精力对数据采集与处理中的理论和方法进行研究、进行系统设计以及程序的编制等。
基于PC总线的板卡种类很多,其分类方法也有很多种。按照板卡处理信号的不同可以分为模拟量输入板卡(A/D卡)、模拟量输出板卡(D/A卡)、开关量输入板卡、开关量输出板卡、脉冲量输入板卡、多功能板卡等。其中多功能板卡可以集成多个功能,如数字量输入/输出板卡将模拟量输入和数字量输入/输出集成在同一张卡上。根据总线的不同,可分为PXI/CPCI板卡和PCI板卡。
在工业控制中,有些控制对象都是开关量的输入、输出,专门要用到数字I/O板卡。数字I/O板卡用于开关量输入和输出控制的设备中,一般的设备都离不开输入和输出量的控制。
数字量I/O板卡的主要技术指标如下:
1.隔离参数:
有些板卡有隔离措施,有些板卡无隔离措施,一般的都要求有隔离措施,增加抗干扰能力,若有隔离措施要注意隔离电压大小,隔离电压是一个重要参数,若隔离电压选得不正确会损坏隔离电路,有时甚至会损坏整个板卡。
2.输入电压范围:
在板卡的输入端,对每一路输入信号要加上输入电压,若输入电压过低,计算机不会响应,输入电压过高会损坏板卡,在使用时要注意输入电压的选择。
3.输入响应时间和输出建立时间
由半导体的非线性可知,输入端加上输入电压时,电路不是马上响应,通常要演示一段时间,尽管这个延时时间很短(几微秒至几十微秒),人无法感觉,但在编写程序时一定要考虑,尤其是在输入端为高速开关时就必须考虑。
4.输出参数
输出参数主要用于说明输出电路的性能、输出方法、输出压降、输出电路形式、驱动电流值等。
如上图所示,是研华公司的24路数字量I/O卡。PCL-724 是一款适用于ISA 总线的24路并行数字I/O 板卡。该板卡提供6/2套24路I/O 接口,每24路接口都可仿工业标准8255 P P I(模式0),并且提供3个8位端口:PA ,PB 和PC 。P C分成2个半字节宽(4位)的 端口。每一PPI通道都有一个独立的符合OPTO-22引脚定义的接插件。24路数字输入/输出卡,TTL/DTL兼容的数字I/O 通道,高驱动能力的缓冲电路,输出状态读回,可编程中断操作,具有11级中断请求的PC /AT总线。