USB 系列多功能数据采集卡 - smacq.cn Series DAQ User Manual.pdf · USB 系列多功能数据采集卡 USB Series Multifunction DAQ 用户手册 User Manual 北京思迈科华技术有限公司

USB 系列多功能数据采集卡

USB Series Multifunction DAQ

用户手册 User Manual

北京思迈科华技术有限公司

Smacq Technologies Co., Ltd.

2014-12-10

1

目录

第 1 章快速入门 ....................................................................................................................... 4 装箱清单 ....................................................................................................................... 4 工作环境与保养 ........................................................................................................... 4

第 2 章 USB 数据采集卡介绍 ................................................................................................... 5 Smacq USB 系列数据采集卡 ........................................................................................ 5

第 3 章采集卡安装与调试 ....................................................................................................... 6 安装驱动 ....................................................................................................................... 7 基本测试 ..................................................................................................................... 11

第 4 章模拟输入 ..................................................................................................................... 12 硬件原理结构图 ......................................................................................................... 12 接线端口 ..................................................................................................................... 13 LabVIEW Driver 使用说明 .......................................................................................... 14

OpenDevice.vi .......................................................................................................... 14 CloseDevice.vi .......................................................................................................... 14 SetSampleRate.vi ..................................................................................................... 14 SetUSB4AiRange.vi .................................................................................................. 15 SetUSB2AiRange.vi .................................................................................................. 15 SetChanMode.vi ...................................................................................................... 15 SetChanSel.vi ........................................................................................................... 15 SetTrigSource.vi ....................................................................................................... 16 SetSoftTrig.vi ............................................................................................................ 16 StartRead.vi ............................................................................................................. 16 StopRead.vi .............................................................................................................. 16 GetSingleAiChan.vi .................................................................................................. 17 GetMultiAiChans.vi .................................................................................................. 17 ClearBufs.vi .............................................................................................................. 17

库函数使用说明 ......................................................................................................... 18 OpenDevice() ........................................................................................................... 18 CloseDevice() ........................................................................................................... 18 SetSampleRate() ...................................................................................................... 18 SetUSB4AiRange() ................................................................................................... 18 SetUSB2AiRange() ................................................................................................... 19 SetChanMode() ........................................................................................................ 19 SetChanSel() ............................................................................................................ 19 SetTrigSource() ........................................................................................................ 19 SetSoftTrig() ............................................................................................................. 20 StartRead() .............................................................................................................. 20 StopRead() ............................................................................................................... 20 GetAiChan() ............................................................................................................. 20 GetAiChans .............................................................................................................. 21

2

ClearBufs() ............................................................................................................... 21 技术参数 ..................................................................................................................... 21

第 5 章数字 IO ........................................................................................................................ 23 硬件原理结构图 ......................................................................................................... 23 接线端口 ..................................................................................................................... 23 LabVIEW Driver 使用说明 .......................................................................................... 24

SetDioOut.vi ............................................................................................................. 24 TransDioIn.vi ............................................................................................................ 25 GetDioIn.vi ............................................................................................................... 25

库函数使用说明 ......................................................................................................... 25 SetDioOut() .............................................................................................................. 25 TransDioIn() ............................................................................................................. 26 GetDioIn() ................................................................................................................ 26

技术参数 ..................................................................................................................... 26

第 6 章模拟输出 ..................................................................................................................... 27 硬件原理结构图 ......................................................................................................... 27 接线端口 ..................................................................................................................... 27 LabVIEW Driver 使用说明 .......................................................................................... 28

InitDA.vi ................................................................................................................... 28 SetDA.vi ................................................................................................................... 28 SetWavePt.vi ........................................................................................................... 28 ClrWavePt.vi ............................................................................................................ 29 SetWaveSampleRate.vi ............................................................................................ 29 WaveOutput.vi......................................................................................................... 29

库函数使用说明 ......................................................................................................... 30 InitDA() .................................................................................................................... 30 SetDA() .................................................................................................................... 30 SetWavePt() ............................................................................................................. 30 ClrWavePt() ............................................................................................................. 31 SetWaveSampleRate() ............................................................................................. 31 WaveOutput() .......................................................................................................... 31

技术参数 ..................................................................................................................... 31

第 7 章计数器 ......................................................................................................................... 32 LabVIEW Driver 使用说明 .......................................................................................... 33

SetCounter.vi ............................................................................................................ 33 StartCounter.vi ......................................................................................................... 33 GetCounter.vi ........................................................................................................... 34 GetCounterTime.vi ................................................................................................... 34 ClearCounter.vi ........................................................................................................ 34

库函数使用说明 ......................................................................................................... 35 SetCounter() ............................................................................................................ 35 StartCounter() .......................................................................................................... 35 GetCounter() ............................................................................................................ 35

3

GetCounterTime() .................................................................................................... 36 ClearCounter() ......................................................................................................... 36

技术参数 ..................................................................................................................... 36

第 8 章型号及参数 ................................................................................................................. 36

第 9 章技术支持与售后服务 ................................................................................................. 39

4

第1章快速入门

本文档为 USB 系列数据采集卡用户手册，包含对 USB-4000 系列、USB-2000 系列和

USB-1000 系列数据采集卡的相关信息介绍。

装箱清单

当您打开一套新的 USB 系列数据采集卡时，包装箱内应包含以下列表中的物品：

USB 系列数据采集卡 1 台

5VDC 电源适配器 1 个

USB-A TO USB-B 线缆 1 条

3p 接线端子 8 个或 4 个（根据具体型号不同）

10p 接线端子 2 个

数据光盘 1 张

保修说明 1 份

工作环境与保养

温度： 0℃至+50℃

湿度： 0℃至+30℃时，≤95%相对湿度

+30℃至+40℃时，≤75%相对湿度

+40℃至+50℃时，≤45%相对湿度

保养：对采集卡进行清洁时，首先应断开电源及所有信号连接，然后用干燥的软布进

行擦拭清洁。

5

第2章 USB 数据采集卡介绍

一个典型的数据采集系统，通常包含传感器，信号调理设备、数据采集设备和计算机以

及运行在计算机上的数据处理软件。图 2.1 展示了一个使用 USB 系列数据采集卡构成的基本

数据采集系统。

USB 接口的数据采集卡与 PCI、PXI 等接口的数据采集卡相比，其特点在于优秀的便携性，

可以配合笔记本电脑机动灵活的在任意需要的场合使用。

Smacq USB 系列数据采集卡

Smacq USB 系列数据采集卡分为 USB-4000、USB-2000 和 USB-1000 三个子系列。

USB-4000 系列为通道同步采样，即每一个模拟输入通道都有一个独立的 AD 转换单元，

在采集信号时，可以保证每个通道采集得到的数据在绝对时间上是同步的。USB-4000 系列

的超低底噪和高精度，适用于所有的数据采集应用，对于需要分析通道间信号的相位和延迟

等信息的应用场合，更能发挥其同步采样的优势。

USB-2000 系列为普通型，即所有通道的模拟信号都先通过了一个多路复用器，再进入

到 AD 转换单元，是轮巡采集。USB-2000 系列和 USB-4000 系列同样拥有极低的底噪和最大

化的有效位数。

USB-1000 系列具备 12-bit 的模拟采集分辨率，是经济型的 USB 数据采集卡，可以让您

以极低的成本启动您的数据采集任务。

Smacq USB 系列数据采集卡的功能结构如图 2.2 所示。根据型号不同，功能模块会略有

图 2.1 使用 USB 系列数据采集卡的基本数据采集系统

传感器、信号调理测试线缆

USB 数据采集卡计算机数据处理

6

不同，详细内容请参考第 8 章。

第3章采集卡安装与调试

USB 系列数据采集卡的前后面板如图 3.1 所示，前面板是连接模拟输入通道、模拟输出

通道和计数器通道的连接器插座，后面板是数字 IO 连接器、USB 接口和电源插座。

图 2.2 Smacq USB 系列数据采集卡功能结构图

Signal Connector

Analog Input

Analog Output

Isolated Digital Input

Isolated Digital Output

Counter

Logical

Control

&

Memory

USB Interface

7

安装驱动

当接通直流电源，并将 USB 接口与计算机连接，即可开始采集卡的测试与调试。如果

该计算机与采集卡是第一次连接，系统会发现新硬件并提示您安装驱动程序，此时，您可以

在系统的设备管理器中看到未安装驱动的设备信息，如图 3.2 所示。

图 3.1 USB 系列数据采集卡前后面板图

模拟输入通道模拟输出通道计数器通道

电源接口 5VDC

USB 接口

光电隔离的数字 IO 接口

8

安装驱动的步骤：

1、选中“Smacq USB Series DAQ”，单击鼠标右键，选择“更新驱动程序软件”。

2、进入到如图 3.3 所示的“如何搜索驱动程序软件”的界面，选择第二项“浏览计算机以查找

驱动程序软件”。

3、进入到如图 3.4 所示的“浏览计算机上的驱动程序文件”，选择第二项“从计算机的设备驱

动程序列表中选择”。

4、进入到如图 3.5 所示的“从以下列表选择设备的类型”，单击“下一步”按钮。

5、进入到如图 3.6 所示的“选择要为此硬件安装的设备驱动程序”，单击“从磁盘安装”按钮，

在弹出的文件选择对话框中点“浏览”，根据您的操作系统，选择光盘中 driver 文件夹中

的“USB Series DAQ.inf”文件，单击“打开”按钮，然后单击“确定按钮”。

6、 “选择要为此硬件安装的设备驱动程序”窗口中会出现“Smacq USB Series DAQ”的硬件信

息，如图 3.7 所示，选中之后点击“下一步”按钮，在弹出的 Windows 安全对话框中，选

择“始终安装此驱动程序软件”之后就完成了驱动安装。（此步骤根据操作系统不同，会略

有不同，本手册中以 Windows7 操作系统为例。）

7、正确安装驱动程序之后，在设备管理器中会正确显示出采集卡的设备信息，如图 3.8 所

示。

图 3.2 未安装驱动的设备信息

9

图 3.4 浏览计算机上的驱动程序文件

图 3.3 如何搜索驱动程序软件

10

图 3.6 选择要为此硬件安装的设备驱动程序

图 3.5 从以下列表选择设备的类型

11

基本测试

在正确安装好驱动程序之后，即可开始进行基本测试和数据采集系统的开发。在光盘的

lib 文件夹中有用于 Smacq USB 系列数据采集卡开发的库文件及头文件。在 daqus 文件夹中

包含依据库文件做好的供 LabVIEW 直接调用的 vi 文件。库函数和 LabVIEW Driver 在后文中

将根据对应的功能做详细介绍。

基本测试是指用我们提供的测试例程来启动数据采集卡的采集功能，以验证采集卡的功

能是否正常。

图 3.8 正确安装驱动之后的设备管理器信息

图 3.7 选择要为此硬件安装的设备驱动程序

12

第4章模拟输入

USB系列数据采集卡的模拟输入通道有8通道和16通道两种，采样率从1MS/s到100kS/s，

分辨率从 16-bit 到 12-bit，输入电压范围为±10V 或±1V，有各通道同步和通道复用的，具体

型号对应的参数请参考第 8 章内容。

硬件原理结构图

USB-4000 系列数据采集卡，是各通道同步产品，每一个模拟输入通道具备独立的 AD 转

换单元，并且每个 AD 转换单元都使用同一个时钟源，其硬件原理结构图如图 4.1 所示。

USB-2000 和 USB-1000 系列数据采集卡，是通道复用产品，每个模拟通道经过一个复用

器输入到 AD 转换单元，其硬件原理结构图如图 4.2 所示。

AI 0 ADC FIFO DATA 0

……

……

……

……

……

图 4.1 USB-4000 系列数据采集卡模拟通道原理结构图

AI 1 ADC FIFO DATA 1

AI n ADC FIFO DATA n

13

接线端口

模拟输入通道用 AI n 来表示，n 代表通道号，AI 0 为通道 0，AI 1 为通道 1，以此类推。

模拟输入通道接线端口示意图如图 4.3 所示，其中 AI n 为模拟信号输入端口，GND 为信

号地输入端口。图 4.3 中上图为 16 模拟输入通道机型接口图，下图为 8 模拟输入通道机型

接口图。

图 4.3 模拟输入通道接线端口示意图

图 4.2 USB-2000/1000 系列数据采集卡模拟通道原理结构图

MU

X

AI 0

ADC FIFO DATA

AI 1

AI n

……

14

LabVIEW Driver 使用说明

在 daqus 文件夹中，有一系列操作 USB 系列数据采集卡所有功能的 vi 程序，本节将对

模拟输入相关的 vi 程序作详细说明。

在 example 文件夹中有例程可供参考。

OpenDevice.vi

打开硬件，建立计算机与 USB 系列数据采集卡在程序上的连接。

CloseDevice.vi

关闭硬件，断开计算机与 USB 系列数据采集卡在程序上的连接，与 OpenDevice.vi 对应

使用。

SetSampleRate.vi

设置模拟采集采样率。

SampleRate：无符号长整型参数，模拟输入通道的采样率。对于 USB-4000 系列数据采

集卡，该参数指每通道的采样率。对于 USB-2000 和 USB-1000 系列数据采

集卡，该参数是指所有使用的通道来均分此参数，例如设置 1MS/s 的采

样率，打开了 5 个通道，即每通道采样率为 200kS/s。

15

SetUSB4AiRange.vi

设置 USB-4000 系列数据采集卡的模拟输入通道的量程范围。

Range：单精度型参数，模拟输入通道量程值，以 V 为单位。例如输入 10，表示量程

设置为±10V。USB-4000 可以设置 10V，5V，2V，1V 这四个量程。

SetUSB2AiRange.vi


Range：单精度型参数，模拟输入通道量程值，以 V 为单位。例如输入 10，表示量程

设置为±10V。USB-2000 可以设置 24V，20V，10V，5V，2V，1V，0.5V 这七个

量程。

SetChanMode.vi

设置 USB-2000 系列数据采集卡的模拟输入模式，可设置为单端输入或者差分输入。

ChanMode：无符号字节型参数，通道输入模式，1 为单端输入，0 为差分输入。

SetChanSel.vi

设置需要采集的模拟通道。

ChansSel：簇参数，选择需要读取的通道。

16

SetTrigSource.vi

设置模拟采样的触发源。

TrigSource：无符号字节型参数，0 表示设置为软件触发，1~8 分别表示触发源为数字

输入通道 0~7。当以数字输入通道为触发源时，高电平表示已触发。

SetSoftTrig.vi

设置软件触发的触发开关。

SoftTrig：布尔型参数，软件触发开关。当输入 True 时，打开软件触发；当输入 False

时，关闭软件触发。

StartRead.vi

设置后台驱动程序开始从 USB 系列数据采集卡中读取到内存的缓存空间中，执行该 vi

程序后，从采集卡中读数的过程无需再由用户程序干预，后台驱动程序将自动执行，以保证

采集卡硬件缓存不会溢出。

StopRead.vi

设置后台驱动程序停止从 USB 系列数据采集卡中读取数据，与 StartRead.vi 对应使用。

17

GetSingleAiChan.vi

读取单个通道的模拟采样数据。

PtsToRead：无符号长整型参数，需要读取采样点数。

ChanSel：整型参数，选择需要读取的通道。

TimeOut：长整型参数，设置读取函数超时时间。在该时间内没有读到指定数量的数

据，则退出函数。

Data：单精度一维数组，读取到指定通道及数量的模拟采样数据。

GetMultiAiChans.vi

读取多个通道的模拟采集数据。

PtsToRead：无符号长整型参数，每通道读取采样点数。

ChansSel：簇参数，选择需要读取的通道。

TimeOut：长整型参数，设置读取函数超时时间。在该时间内没有读到指定数量的数

据，则退出函数。

Data：单精度二位数组，读取到指定通道及数量的模拟采样数据。

ClearBufs.vi

设置清空板载缓存及内存空间的缓存数据。

18

库函数使用说明

在 lib 文件夹中，存放有能够操作 Smacq USB 系列数据采集卡所有功能的函数库 gusb.dll

及其头文件 gusb.h，可应用与其他任何支持 Windows 标准动态链接库的开发语言。本节将

对模拟输入相关的库函数作详细说明。

下文中参数的数据类型均为 C 语言的数据类型。

OpenDevice()

int_stdcall OpenDevice(void);

打开硬件，建立计算机与USB系列数据采集卡在程序上的连接。

返回值0表示打开硬件成功，其他表示打开硬件失败。

CloseDevice()

void_stdcall CloseDevice(void);

关闭硬件，断开计算机与USB系列数据采集卡在程序上的连接，与OpenDevice()对应使

用。

SetSampleRate()

int_stdcall SetSampleRate(unsignedint SampleRate);

设置模拟采集采样率。

返回值 0 表示该函数执行成功，其他表示该函数执行错误。

SampleRate： unsigned int型参数，模拟输入通道的采样率。对于USB-4000系列数据采集

卡，该参数指每通道的采样率。对于USB-2000和USB-1000系列数据采集卡，

该参数是指所有使用的通道来均分此参数，例如设置1MS/s的采样率，打

开了5个通道，即每通道采样率为200kS/s。

SetUSB4AiRange()

int _stdcall SetUSB4AiRange(float Range);


19


Range： float型参数，模拟输入通道量程值，以V为单位。例如输入10，表示量程

设置为±10V。USB-4000可以设置10V，5V，2V，1V这四个量程。

SetUSB2AiRange()

int _stdcall SetUSB2AiRange(float Range);



Range： float型参数，模拟输入通道量程值，以V为单位。例如输入10，表示量程

设置为±10V。USB-2000可以设置24V，20V，10V，5V，2V，1V，0.5V这七

个量程。

SetChanMode()

int _stdcall SetChanMode(unsigned char ChanMode);

设置 USB-2000 系列数据采集卡的模拟输入模式，可设置为单端输入或者差分输入。


ChanMode：无符号字节型参数，通道输入模式，1 为单端输入，0 为差分输入。

SetChanSel()

int _stdcall SetChanSel(short ChSel);

设置需要采集的模拟通道。

ChanSel： int 型参数，选择需要读取的通道。

SetTrigSource()

int_stdcall SetTrigSource(unsignedchar TrigSource);

设置模拟采样的触发源。


TrigSource： unsigned char型参数，0表示设置为软件触发，1~8分别表示触发源为数字

输入通道0~7。当以数字输入通道为触发源时，高电平表示已触发。

20

SetSoftTrig()

int_stdcall SetSoftTrig(unsignedchar Trig);

设置软件触发的触发开关。


SoftTrig： unsigned char型参数，软件触发开关。当输入1时，打开软件触发；当输

入0时，关闭软件触发。

StartRead()

int_stdcall StartRead(void);

设置后台驱动程序开始从USB系列数据采集卡中读取到内存的缓存空间中，执行该vi程

序后，从采集卡中读数的过程无需再由用户程序干预，后台驱动程序将自动执行，以保证采

集卡硬件缓存不会溢出。

返回值0表示该函数执行成功，其他表示该函数执行错误。

StopRead()

int_stdcall StopRead(void);

设置后台驱动程序停止从USB系列数据采集卡中读取数据，与StartRead.vi对应使用。


GetAiChan()

int_stdcall GetAiChan(unsignedlong Num, int Chan, float *Ai, long TimeOut);

读取单个通道的模拟采样数据。


PtsToRead： unsigned long 型参数，需要读取采样点数。


TimeOut： unsigned long 型参数，设置读取函数超时时间。在该时间内没有读到指定

数量的数据，则退出函数。

*Ai： float型指针，读取到指定通道及数量的模拟采样数据数组。

21

GetAiChans

int_stdcall GetAiChans(unsignedlong Num, short ChSel, float *Ai, long TimeOut);

读取多个通道的模拟采集数据。


PtsToRead： unsigned long 型参数，每通道读取采样点数。


TimeOut： unsigned long 型参数，设置读取函数超时时间。在该时间内没有读到指定

数量的数据，则退出函数。

*Ai： float型指针，读取到指定通道及数量的模拟采样数据数组。多个通道存放

在一个一维数组中，例如读取了3个通道，每通道读取1000点，则一共返

回3000点数据，前1000点是所选取的第一个通道的数据，中间1000点是所

选取的第二个通道的数据，后1000点是所选取的第三个通道的数据，以此

类推。

ClearBufs()

int_stdcall ClearBufs(void);

设置清空板载缓存及内存空间的缓存数据。


技术参数

模拟输入通道的分辨率、采样率及通道数等参数根据型号不同而各不相同，其技术参数

请参考下表。

名称参数

分辨率 USB-46XX，USB-26XX：16-bit

USB-44XX：14-bit

USB-42XX，USB-121X：12-bit

最高采样率 USB-465X：500kSa/s/ch

USB-462X ：250kSa/s/ch

22





USB-260X：1MSa/s

USB-265X：500kSa/s

USB-262X：250kSa/s

USB-261X：125kSa/s

USB-121X：100kSa/s

通道数 USB-4XX2，USB-26X2：16 单端，8 差分

USB-4XX1，USB4XX0，USB-26X1：8 单端，4 差分

同步采样 USB-4000，是

USB-2000，否

USB-1000，否

量程 USB-4000：±10V，±5V，±2V，±1V

USB-2000：±24V，±20V，±10V，±5V，±2V，±1V，±0.5V

USB-1000：±10V

精度 USB-4000：±10V 量程，0.1%+1mV；其余量程，0.1%+0.5mV

USB-2000：0.1%+0.01%FS

USB-1000：0.5%+1mV

输入阻抗 USB-4000：>10GΩ

USB-2000：500MΩ

USB-1000：100MΩ

-3dB 带宽 USB-4000：200kHz

USB-2000：400kHz

USB-1000：50kHz

输入耦合 DC 耦合

触发源软件触发，数字输入通道

23

第5章数字 IO

USB 系列数据采集卡全系列都具备 16 个光电隔离的数字 IO 通道，其中 8 个 DI 通道，8

个 DO 通道。


USB 系列数据采集卡的数字 IO 通道原理结构图如图 5.1 所示，DI 和 DO 分别数字输入和

数字输出的用户接线端口。

接线端口

数字输入端口使用 DI n 来表示，n 代表通道号，DI 0 代表数字输入通道 0，DI 1 代表数

字输入通道 1，以此类推。

数字输出端口使用 DO n 来表示，n 代表通道号，DO 0 代表数字输出通道 0，DO 1 代表

数字输出通道 1，以此类推。

数字 IO 通道接线端口示意图如图 5.2 所示，由于其光电隔离的特性，此处的 GND 与模

DI

Din

Vcc

图 5.1 数字 IO 通道原理结构图

Dout DO

Vcc Viso

24

拟通道的 GND 及采集卡自身的 GND 都是隔离的。


在 daqus 文件夹中，有一系列操作 USB 系列数据采集卡所有功能的 vi 程序，本节将对

数字 IO 相关的 vi 程序作详细说明。

在 example 文件夹中还有例程可供参考。

SetDioOut.vi

设置数字输出通道值。

DioChanSel：无符号字节型参数，选择需要设置的通道号。0~7 分别对应 DO 0~DO 7；

如果该参数设置为 255，则表示 DO 0~DO 7 将同步一起设置。

DioOut：无符号字节型参数，需要设置的数字输出值。0 表示所选通道输出低电平；

1 表示所选通道输出高电平。如果 DioChanSel 参数为 255，则 DioOut 按二

进制数据处理，代表 DO 0~DO 7 所有的值，0 为低电平，1 为高电平。

例如，DioChanSel 为 1，DioOut 为 1，则设置 DO 1 为高电平；

DioChanSel 为 255，DioOut 为 255，则将 DO 0~DO 7 均设置为高电

平。

图 5.2 数字 IO 通道接线端口示意图

25

TransDioIn.vi

设置是否从采集卡读取数字输入通道值回计算机。

TransDioSwitch：无符号字节型参数，设置是否从采集卡读取数字输入通道值回计算机，

0 代表不读取，1 代表需要读取。

GetDioIn.vi

读取数字输入通道值。

DIO：无符号字节型参数，读取到的数字输入通道的值，其数据二进制的 8 个位分别

代表 8 个数字输入通道的值，0 代表低电平，1 代表高电平。另外一个 DIO 已

经从无符号字节型参数转好成 8 个布尔型数组。


SetDioOut()

int_stdcall SetDioOut(unsignedchar DioChanSel, unsignedchar DioOut);

设置数字输出通道值。


DioChanSel： unsigned char 型参数，选择需要设置的通道号。0~7 分别对应 DO 0~DO 7；

如果该参数设置为 255，则表示 DO 0~DO 7 将同步一起设置。

DioOut： unsigned char 型参数，需要设置的数字输出值。0 表示所选通道输出低电

平；1 表示所选通道输出高电平。如果 DioChanSel 参数为 255，则 DioOut

按二进制数据处理，代表 DO 0~DO 7 所有的值，0 为低电平，1 为高电平。

26

TransDioIn()

int_stdcall TransDioIn(unsignedcharTransDioSwitch);

设置是否从采集卡读取数字输入通道值回计算机。


TransDioSwitch：无符号字节型参数，设置是否从采集卡读取数字输入通道值回计算机，

0 代表不读取，1 代表需要读取。

GetDioIn()

unsignedchar_stdcall GetDioIn();

读取数字输入通道值。

返回值是 unsigned char 型，其二进制位分别表示数字输入通道的 8 个位。

技术参数

USB-4000，USB-2000 和 USB-1000 系列均具备光电隔离的 8 通道数字输入和 8 通道数字

输出，其技术参数请参考下表。

名称参数

通道数 8DI，8DO

输入电压范围高电平，1.2V 至 10V

低电平，0V

输出电压高电平，3.3V 至 3.6V

低电平，0V

输出上升时间 18us

输出下降时间 18us

数字输出初始或复位状态 0V

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第6章模拟输出

USB 系列数据采集卡中，USB-4xx1 和 USB-2xx1 包含 4 个模拟输出通道，能够输出 0~10V

电压，分辨率为 16-bit、14-bit 和 12-bit，具体型号请参考第 8 章内容。


USB 系列数据采集卡的 4 个模拟输出通道由 4 个 DA 转换器组成，输出阻抗为 50Ω，其

硬件原理结构图如图 6.1 所示。

接线端口

模拟输入通道用 AO n 来表示，n 代表通道号，AO 0 为通道 0，AO 1 为通道 1，以此类

推。

模拟输入通道接线端口示意图如图 6.2 所示，其中 AO n 为模拟信号输入端口，GND 为

信号地输出端口。

AO 0 DAC DATA 0

AO 2 DAC DATA 2

AO 1 DAC DATA 1

AO 3 DAC DATA 3

图 6.1 USB 系列数据采集卡模拟输出通道原理结构图

28


InitDA.vi

初始化模拟输出通道，每次设备上电只需执行一次。

SetDA.vi

设置模拟输出通道电压。

DaNum：无符号字节型参数，选择需要设置的通道号，可以设置 0,1,2,3，分别对应 4

个模拟输出通道。如果要同时设置 4 个通道，此参数设置为 255。

Voltage：单精度型参数，设置需要输出的电压，可以设置 0~10V。

SetWavePt.vi

图 6.2 模拟输出通道接线端口示意图

29

设置 AO 通道输出波形时的样本点。

每执行一次此 vi，往指定通道通道写入一个样本点，连续执行则按顺序写入样本存储器

中，直到执行了一次 ClrWavePt 或写满 2048 个样本点，就不能再写入了。如果写入样本点

未写满 2048 点，在输出波形则按实际写入点数循环输出。

DaNum：无符号字节型参数，选择需要设置的通道号，可以设置 0,1,2,3，分别对应

AO 0 , AO 1, AO 2, AO3。

Voltage：单精度型参数，样本点电压，可以设置 0~10V。

ClrWavePt.vi

清空指定 AO 通道波形样本存储器。

DaNum：无符号字节型参数，选择需要设置的通道号，可以设置 0,1,2,3，分别对应

AO 0 , AO 1, AO 2, AO3，如果设置为 255，则同时清空所有的通道。

SetWaveSampleRate.vi

设置 AO 通道输出波形时的采样率。

WaveSampleRate：无符号 32 位整形参数，AO 通道输出波形时的采样率，最大可设

置 100000 pts/s。

WaveOutput.vi

设置 AO 通道输出波形时的开关。

30

DANum：无符号字节型参数，需要输出波形的通道，以二进制低四位表示对应的四

个 AO 通道。例如，最低一位对应 AO 0，如果 DANum 为 0x01，则表示

AO 0 输出波形，如果 DANum 为 0x00，则表示 AO 0 停止输出波形。次低

位对应 AO 1，如果 DANum 为 0x02，则表示 AO 1 输出波形，如果 DANum

为 0x00，则表示停止输出波形。如果同时输出 AO 0 和 AO 1 而不输出 AO

2 和 AO 3，则 DANum 应设置为 0x03；如果同时输出 AO 0~AO 3，则 DANum

应设置为 0x0F。


InitDA()

int _stdcall InitDA();

初始化模拟输出通道，每次设备上电只需执行一次。

SetDA()

int _stdcall SetDA(unsigned char DANum, float DAVolt);

设置模拟输出通道电压。


DANum：选择需要设置的通道号，可以设置 0,1,2,3，分别对应 4 个模拟输出通道。如

果要同时设置 4 个通道，此参数设置为 255。

DAVolt：设置需要输出的电压，可以设置 0~10V。

SetWavePt()

int _stdcall SetWavePt(unsigned char DANum, float DAVolt);

设置 AO 通道输出波形时的样本点。


每执行一次此 vi，往指定通道通道写入一个样本点，连续执行则按顺序写入样本存储器

中，直到执行了一次 ClrWavePt 或写满 2048 个样本点，就不能再写入了。如果写入样本点

未写满 2048 点，在输出波形则按实际写入点数循环输出。

31

DANum：选择需要设置的通道号，可以设置 0,1,2,3，分别对应 AO 0 , AO 1, AO 2, AO3。

DAVolt：样本点电压，可以设置 0~10V。

ClrWavePt()

int _stdcall ClrWavePt(unsigned char DANum);

清空指定 AO 通道波形样本存储器。


DaNum：选择需要设置的通道号，可以设置 0,1,2,3，分别对应 AO 0 , AO 1, AO 2, AO3，

如果设置为 255，则同时清空所有的通道。

SetWaveSampleRate()

int _stdcall SetWaveSampleRate(unsigned int WaveSampleRate);

设置 AO 通道输出波形时的采样率。


WaveSampleRate：AO 通道输出波形时的采样率，最大可设置 100000 pts/s。

WaveOutput()

int _stdcall WaveOutput(unsigned char DANum);

设置 AO 通道输出波形时的开关。


DANum：需要输出波形的通道，以二进制低四位表示对应的四个 AO 通道。例如，

最低一位对应 AO 0，如果 DANum 为 0x01，则表示 AO 0 输出波形，如果

DANum为0x00，则表示AO 0停止输出波形。次低位对应AO 1，如果DANum

为 0x02，则表示 AO 1 输出波形，如果 DANum 为 0x00，则表示停止输出

波形。如果同时输出 AO 0 和 AO 1 而不输出 AO 2 和 AO 3，则 DANum 应

设置为 0x03；如果同时输出 AO 0~AO 3，则 DANum 应设置为 0x0F。

技术参数

USB 系列数据采集卡中，USB-4xx1 和 USB-2xx1 具备 4 个模拟输出通道，其技术参数请

32

参考下表。

名称参数

通道数 4

分辨率 16-bit/14-bit/12-bit

最高采样率 100kpts/s

输出电压范围 0~10V

直流偏移 <10mV

压摆率 3.6V/us

模拟输出初始或复位状态 0V

第7章计数器

USB 系列数据采集卡中，USB-4xx1 和 USB-2xx1 包含 4 个 32-bit 计数器，可用于计算外

部输入脉冲数，或测量外部输入信号的周期（频率）、正脉宽或负脉宽，最小时间分辨率为

20ns。

计数器通道用 CT n 来表示，n 代表通道号，CT 0 为计数器 0，CT 1 为计数器 1，以此类

推。计数器通道接线端口示意图如图 7.1 所示，其中 CT n 为脉冲输入端口，GND 为信号地

输入端口。

图 7.1 计数器接线端口示意图

33


SetCounter.vi

设置计数器工作模式。

CtrNum：无符号字节型参数，计数器索引，可设置 0,1,2,3，分别对应 4 个计数器，

如果设置 255 代表索引全部 4 个计数器。

CtrMode：无符号字节型参数，设置计数器模式，0-计数器，1-测周期，2-测正脉宽，

3-测负脉宽。

CtrEdge：无符号字节型参数，设置计数器的触发条件。1-上升沿计数，2-下降沿计

数。如果计数器模式设置为测周期/正脉宽/负脉宽模式，则本参数无效，

可任意设置，因为测周期为固定测量两次上升沿的时间，测正脉宽为固定

测量从上升沿到下降沿的时间，测负脉宽为固定测量下降沿到上升沿的时

间。

StartCounter.vi

启动或者停止计数器。



OnOff：无符号字节型参数，计数器开关，1-启动计数器，0-停止计数器。

34

GetCounter.vi

读取计数器计数值。当计数器设置为计数器模式时，可使用此 vi 读取计数值。



Counter：无符号长整型参数，指定计数器的计数值。

GetCounterTime.vi

读取计数器测量的周期/正脉宽/负脉宽，以微秒(us)为单位。当计数器设置为测周期/正

脉宽/负脉宽模式时，可使用此 vi 读取测量得到的周期/正脉宽/负脉宽。

CtrNum：无符号字节型参数，计数器索引，可设置 0,1,2,3，分别对应 4 个计数

器，如果设置 255 代表索引全部 4 个计数器。

CounterTime：双精度型参数，指定计数器测量得到的周期/正脉宽/负脉宽，以 us

为单位。

ClearCounter.vi

清空计数器值。



35


SetCounter()

int _stdcall SetCounter(unsigned char CtrNum, unsigned char CtrMode, unsigned char CtrEdge);

设置计数器工作模式。


CtrNum：计数器索引，可设置 0,1,2,3，分别对应 4 个计数器，如果设置 255

代表索引全部 4 个计数器。

CtrMode：设置计数器模式，0-计数器，1-测周期，2-测正脉宽，3-测负脉宽。

CtrEdge：设置计数器的触发条件。1-上升沿计数，2-下降沿计数。如果计数器

模式设置为测周期/正脉宽/负脉宽模式，则本参数无效，可任意设置，

因为测周期为固定测量两次上升沿的时间，测正脉宽为固定测量从上

升沿到下降沿的时间，测负脉宽为固定测量下降沿到上升沿的时间。

StartCounter()

int _stdcall StartCounter(unsigned char CtrNum, unsigned char OnOff);

启动或者停止计数器。


CtrNum：计数器索引，可设置 0,1,2,3，分别对应 4 个计数器，如果设置 255 代表索

引全部 4 个计数器。

OnOff：计数器开关，1-启动计数器，0-停止计数器。

GetCounter()

unsigned int _stdcall GetCounter(unsigned char CtrNum);

读取计数器计数值。当计数器设置为计数器模式时，可使用此 vi 读取计数值。


CtrNum：计数器索引，可设置 0,1,2,3，分别对应 4 个计数器，如果设置 255 代表

索引全部 4 个计数器。

Counter：指定计数器的计数值。

36

GetCounterTime()

double _stdcall GetCtrTime(unsigned char CtrNum);

读取计数器测量的周期/正脉宽/负脉宽，以微秒(us)为单位。当计数器设置为测周期/正

脉宽/负脉宽模式时，可使用此 vi 读取测量得到的周期/正脉宽/负脉宽。


CtrNum：计数器索引，可设置 0,1,2,3，分别对应 4 个计数器，如果设置 255

代表索引全部 4 个计数器。

CounterTime：指定计数器测量得到的周期/正脉宽/负脉宽，以 us 为单位。

ClearCounter()

int _stdcall ClearCounter(unsigned char CtrNum);

清空计数器值。


CtrNum：计数器索引，可设置 0,1,2,3，分别对应 4 个计数器，如果设置 255 代表

索引全部 4 个计数器。

技术参数

名称参数

通道数 4

计数位数 32-bit

时间分辨率 20ns

输入电压范围 0~3.3V

第8章型号及参数

USB-4000 系列数据采集卡型号列表：

Model Resolution SampleRate Analog Analog DIO Counter

37

Input Output

USB-4652 16-bit 500kSa/s/ch 16 - 8DI/8DO -

USB-4651 16-bit 500kSa/s/ch 8 4 8DI/8DO 4


















Model Resolution SampleRate Analog

Input

Analog

Output DIO Counter

USB-2602 16-bit 1MSa/s 16 - 8DI/8DO -

USB-2601 16-bit 1MSa/s 8 4 8DI/8DO 4

USB-2600 16-bit 1MSa/s 8 - 8DI/8DO -

USB-2652 16-bit 500kSa/s 16 - 8DI/8DO -

USB-2651 16-bit 500kSa/s 8 4 8DI/8DO 4

USB-2650 16-bit 500kSa/s 8 - 8DI/8DO -

38

USB-2622 16-bit 250kSa/s 16 - 8DI/8DO -

USB-2621 16-bit 250kSa/s 8 4 8DI/8DO 4

USB-2620 16-bit 250kSa/s 8 - 8DI/8DO -

USB-2612 16-bit 125kSa/s 16 - 8DI/8DO -

USB-2611 16-bit 125kSa/s 8 4 8DI/8DO 4

USB-2610 16-bit 125kSa/s 8 - 8DI/8DO -


Model Resolution SampleRate Analog

Input

Analog

Output DIO Counter

USB-1212 12-bit 100kSa/s 16 - 8DI/8DO -

USB-1211 12-bit 100kSa/s 8 4 8DI/8DO 4

USB-1210 12-bit 100kSa/s 8 - 8DI/8DO -

39

第9章技术支持与售后服务

北京思迈科华技术有限公司承诺其产品在保修期内，若正常使用的产品发生故障，我们

将为用户免费维修或更换部件。详细保修说明请参考包装箱内保修说明。

获得更多技术支持，或您在使用本产品和本文档时有任何问题和需求，欢迎您与我们取

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