Tarjeta PCI 7248

Tarjeta PCI 7248.

Tarjeta PCI 7248. NuDAQ fabricada por ADLINK Technology Inc, es una tarjeta de E/S digital de propósito general usada en PCs industriales con bus PCI. Esta tarjeta es capaz de gestionar hasta 48 señales, que pueden ser configuradas como entradas o salidas, según interese en cada caso. Existen otras dos versiones de esta tarjeta: la tarjeta PCI-7224 y la tarjeta PCI-7296 capaces de gestionar 24 y 96 señales de entrada/salida respectivamente.

Características Generales

La tarjeta dispone de 48 canales de E/S digital. Emula dos chips estándar de la industria, los PPI-8255 (Interfaz de Periférico Programable) operando en modo de configuración cero. Cada interfaz PPI tiene 3 puertos: Puerto A, Puerto B, y Puerto C. El Puerto C también puede subdividirse en 2 puertos de 4 bits: Puerto C Superior (Nibble alto) y Puerto C Inferior (Nibble bajo). Cada interfaz se corresponde con un chip PPI con 24 puntos de E/S digital. La tarjeta está provista de 2 conectores para cable plano (Ribbon conector) de 50 patillas.

Puertos de E/S digital

• 48 líneas de E/S digital compatibles TTL
• Emula el modo 0 estándar del PPI 8255.
• Interfaz directa con el módulo de E/S compatible OPTO-22.

Temporizador / Contador y Sistema de Interrupción

• Un temporizador de 32 bits para generar la interrupción de temporización.
• Un contador de eventos de 16 bits para generar la interrupción de evento.
• Fuente de interrupción programable.
• Sistema de interrupción dual.

Especificaciones

Canales de entrada/salida 48 bits

Señal digital de entrada Voltaje lógico alto: 2,0 V a 5,25 V Voltaje lógico bajo: 0 V a 0,8 V Corriente lógica alta: 20,0 Corriente lógica baja: - 0,2

Señal digital de salida Voltaje lógico alto: Mínimo 2,4 V Voltaje lógico bajo: Máximo 0,5 V Corriente lógica alta: 24,0 mA Corriente lógica baja: - 15.0 mA

Temperatura de operación 0º C - 60º C

Temperatura de almacenamiento - 20º C – 80º C

Humedad 5% - 95%

Conectores de E/S Conector para cable plano macho de 50 patillas

Bus PCI

Consumo de energía (sin dispositivos externos conectados) 500 mA @ 5 VDC (Típica) 500 mA @ 5 VDC (Máxima)

Tasa de transferencia 500 Kbytes/seg (Máxima)

Dimensiones 148 mm x 102 mm

Instalación de la tarjeta PCI

• Apagar el PC
• Apagar todos los accesorios (la impresora, módem, etc.) conectados al PC.
• Quitar la tapa del PC.
• Configurar los jumpers de conexión en la tarjeta PCI .
• Seleccionar un slot PCI de 32 bits.
• Antes de manipular la tarjeta PCI es conveniente descargar cualquier posible carga estática del cuerpo tocando la funda de metal del PC. Sostenga el borde de la tarjeta y no toque los componentes.
• Coloque la tarjeta en el slot PCI seleccionado.
• Sujete la tarjeta al panel trasero del sistema con los tornillos de fijación.

Instalación bajo el sistema operativo Windows

Después de conectar la tarjeta al bus PCI, se pone en marcha el PC, iniciándose el sistema operativo Windows. Un componente del sistema ( Plug and play Manager) es informado de que se ha incorporado una nueva tarjeta al bus PCI. El encargado detectar cuando se incorporan nuevas tarjetas al bus PCI es el driver de bus PCI. Cuando este driver detecta una nueva incorporación se lo comunica al manager plug and play, que es el que asigna recursos a la tarjeta, basándose en la información que tiene almacenada sobre otras tarjetas pinchadas al bus. Si es la primera vez que se instala la tarjeta NuDAQ PCI-7248, el sistema solicitará que se introduzca el driver de la tarjeta.

Configuración PCI

La tarjeta PCI está equipada con un controlador plug and play PCI, puede modificar sus direcciones base si existe algún tipo de conflicto y puede interrumpir según el estándar PCI. El sistema operativo asignará a la tarjeta recursos del sistema basándose en la información almacenada en los registros de configuración de la tarjeta PCI así como en la información que tiene disponible sobre otras tarjetas. De esta forma el sistema operativo puede garantizar que no existirá conflicto entre las diferentes tarjetas. La asignación de la interrupción y uso de memoria (las direcciones de los puertos E/S) de las tarjetas PCI sólo pueden ser asignadas por el sistema operativo. Se desaconseja asignar recursos por ningún otro método.

Asignación de patillas del conector

Los puertos de E/S de la tarjeta PCI-7248 emulan el modo de configuración 0 del circuito integrado 8255 que es una Interfaz de Periférico Programable de propósito general. Las tarjetas vienen provistas con conectores macho para cable plano de 50 patillas con interfaz OPTO-22. La siguiente figura muestra la distribución de patillas de los conectores CN1 y CN2. Los nombres de patilla de E/S digital se especifican como PnXb dónde.

• n significa el número de referencia del conector n=1~2.
• X significa el nombre del puerto, X = ‘A ', ‘B ' o ‘C '
• b significa el número de bit de un puerto, el b=0~7,

Por ejemplo, P1C4 quiere decir bit 4 del puerto C en el conector CN1.

• La distribución de patillas de los conectores CN1 y CN2 es idéntica.
• Las patillas de suministro de energía están protegidas por fusibles restaurables.

Descripción de los jumpers de conexión

La tarjeta 7248 es plug and play, por lo que no es necesario configurarla para que se adapte al sistema. Sin embargo, el usuario todavía puede configurar unos pocos jumpers para establecer el estado de los diferentes puertos una vez se haya puesto en marcha (power on) el sistema. También puede decidir cuál será el uso de las patillas +12V de salida.

Estado de encendido de los puertos

Para cada puerto de la tarjeta PCI-7248, el estado de los puertos después de la puesta en marcha se puede configurar de antemano, por lo que el voltaje de un puerto podría fijarse como alto, bajo, o flotante dependiendo de la configuración de su jumper de conexión. La tabla 2 muestra los nombres de los jumpers de conexión y los nombres de sus puertos correspondientes.

Jumper Nombre del puerto JA1 P1A (Puerto A de CN1) JB1 P1B (Puerto B de CN1) JC1 P1C (Puerto C de CN1) JA2 P2A (Puerto A de CN2) JB2 P2B (Puerto B de CN2) JC2 P2C (Puerto C de CN2)

Configuración del suministro de energía de 12 V

La patilla 2 y 4 de los conectores OPTO-22 de 50 patillas CN1 y CN2 pueden configurarse como suministro de energía de 12V o como tierra. Las conexiones con tierra se fijan como valor predefinido. El diagrama siguiente muestra la configuración de JP1, de modo que la patilla 2 y la patilla 4 de CN1 quedan conectadas con tierra.

Conexión de Tarjetas de terminación

Hay muchas tarjetas de terminación que se pueden conectar con la PCI-7248. Las tarjetas de terminación determinan la configuración de los puertos como entrada o como salida. Habitualmente proporcionan un determinado número de relés para la salida digital, permitiendo así el control de corrientes y tensiones superiores a las que se utilizan en la propia tarjeta PCI. Así mismo, proporcionan un determinado número de entradas generalmente aisladas del exterior mediante opto-acopladores. Dado que la distribución de patillas en cualquiera los conectores CN1 y CN2 es fija,idéntica, e inalterable en ambos conectores, y que cada conector sirve de unión con una tarjeta de terminación donde, a su vez, cada patilla se une de manera rígida e inalterable a una entrada o a una salida dependiendo de las características de la tarjeta de terminación elegida, será necesario configurar los puertos de la tarjeta PCI-7248 para adaptarlos a las características de dicha tarjeta de terminación. Por ejemplo, la tarjeta de terminación TB-16P8R que se empleará en la presentep ráctica, proporciona 16 canales de entrada que se corresponden con los puertos B y C, lo que obligará a configurar los puertos B y C como entrada, mientras que los bits del puerto A se corresponden con 8 canales de salida conmutados a través de relés en la tarjeta de terminación, limitando el uso del puerto A al de puerto de salida.

Formato de los registros

En este apartado se especifica de forma general el formato de los registros, algunos de los cuales se tratarán con más detalle en los apartados siguientes. Esta información es absolutamente necesaria para los programadores que deseen abordar de la programación a bajo nivel de la tarjeta. Se sugiere que el usuario profundice en el conocimiento de la interfaz PCI antes de comenzar cualquier programación de bajo nivel.

Funcionamiento de Timer/Counter

La tarjeta PCI-7248 viene equipada con un chip 8254 que es un Temporizador / Contador programable. Hay tres contadores en un chip 8254 y 6 posibles modos del funcionamiento para cada contador. El diagrama de bloques del sistema Temporizador / Contado.

Los temporizadores #1 y #2 del chip 8254 están puestos en cascada como un temporizador programable de 32 bits. En la biblioteca software, siempre se ponen #1 y #2 como modo 2 (rate generator), mientras que el contador #0 se usa como un contador de evento, es decir, interrupción en la cuenta final, modo 0 del 8254 . Más adelante se comentan de forma detallada estos dos modos de funcionamiento del contador y los temporizadores.

Temporizador/Contador de propósito general

El contador 0 es un Temporizador/Contador de propósito general para las aplicaciones de los usuarios. Puede usarse como un contador de evento, para medir frecuencias, u otras funciones. El chip 8254 soporta los siguientes modos de funcionamiento.

• Modo 0: Interrupción al final de la cuenta
• Modo 1: One-Shot disparo por hardware reprogramable.
• Modo 2: Generador de tasa o frecuencia.
• Modo 3: El Generador de frecuencia de onda cuadrada.
• Modo 4: Estroboscopio disparado por software.
• Modo 5: Estroboscopio disparado por hardware.

El CI 8254 Timer/Counter ocupa 4 direcciones de E/S. Para obtener más información sobre las características del 8254 se puede consultar el apartado 3 en este mismo documento.

Multiplexado de interrupción

La tarjeta PCI 7248 tiene un circuito de multiplexado de interrupción potente y flexible que es adecuado para muchas aplicaciones. La tarjeta puede aceptar interrupciones duales, lo que significa que el hardware puede generar dos señales de petición de interrupción (IRQ) al mismo tiempo y el software puede atender estas dos señales de petición mediante una rutina de servicio de interrupción. Obsérvese que el hecho de tener interrupciones duales no significa que la tarjeta ocupe dos líneas de petición de interrupción. Las dos señales de petición de interrupción (INT1 e INT2) provienen de señales de entrada digital o de la salida del timer/counter. Para seleccionar las fuentes de IRQ se usa un multiplexor de fuente de interrupción (MUX).

Fuente

• Libro: Programación con MFC 6.0. Herbert Schildt.Osborne, McGraw-Hill. D.L. 1999.

Enlaces externos

• web-tronics
• Manual
• adlinktech.com
• PD_detail
• pxidirect.com