dSPACE DS1104 Quick guide

dS
DS1104 R&D Controller Board
Hardware Installation
and Configuration
For DS1104 and CP1104/CLP1104 Connector
Panels
Release 4.1 – March 2004

How to Contact dSPACE
How to Contact dSPACE Support
dSPACE recommends that you use dSPACE Support Wizard to contact dSPACE support.
It is available
• On your dSPACE CD at \Diag\Tools\dSPACESupportWizard.exe
• Via Start – Programs – dSPACE Tools (after installation of the dSPACE software)
• At http://www.dspace.de/goto?supportwizard
You can always find the latest version of dSPACE Support Wizard here.
Software Updates and Patches
dSPACE strongly recommends that you download and install the most recent patches for
your current dSPACE installation. Visit http://www.dspace.de/goto?support for software
updates and patches.
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33100 Paderborn
Germany
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are reserved. Neither the documentation nor software may be copied, photocopied,
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This publication and the contents hereof are subject to change without notice.
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DS1104 Hardware Installation and Configuration March 2004 3
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Contents
Documentation Overview 7
Documentation Types ........................................................................8
About This Document .....................................................................10
Related Documents .........................................................................11
Introduction to the DS1104 13
Hardware ........................................................................................14
Software .........................................................................................16
Safety Precautions 17
Safety Precautions for Installing and Connecting the Hardware ...18
Safety Precautions for Using Connector Panels............................19
Before You Start 21
Installation and Configuration Overview ..........................................22
Checking the System Requirements.................................................24
Installing the Hardware 25
How to Install the DS1104...............................................................26
Connecting a Connector Panel to the Board....................................28
How to Connect a Panel (CP, CLP) to a Board..............................29
How to Mount a Panel in a 19'' Rack..........................................30
Verifying the System 31
How to Run ControlDesk.................................................................32
How to View the Board Properties...................................................34
How to Verify the Installation ..........................................................37
Updating the Firmware....................................................................38
How to Update the Firmware......................................................40

Contents ▲ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
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DS1104 Hardware Installation and Configuration March 2004
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Implementing and Handling Applications 41
Implementing Models ..................................................................... 43
Implementing Simulink Models Using Real-Time Interface........... 44
How to Implement C Models...................................................... 49
Handling Real-Time Applications..................................................... 50
Basics of Booting the DS1104..................................................... 51
How to Handle Applications for the Global Memory................... 53
How to Handle Applications for the Flash Memory ..................... 55
How to Use Scoutcmd to Load and Start Applications ................ 58
Experimenting with ControlDesk..................................................... 59
How to Generate the Required Files............................................ 60
How to Use ControlDesk ............................................................ 61
Connecting External Devices to the dSPACE
System 71
How to Connect External Devices to a Board................................... 72
How to Connect External Devices to a Connector Panel .................. 74
Uninstalling the System 75
How to Remove the Hardware ........................................................ 76
Connector Pinouts and LEDs 77
Board Overview .............................................................................. 78
DS1104 Connectors........................................................................ 80
I/O Connector (P1)...................................................................... 81
Master PPC Debug Connector (P2) ............................................. 85
Slave DSP Debug Connector (P3) ................................................ 86
Slave DSP Flash Jumper (J1) ........................................................ 87
CP1104/CLP1104 Connectors ......................................................... 88
BNC Connectors (CP1 … CP16).................................................. 91
Digital I/O Connector (CP17) ...................................................... 92
Slave I/O PWM Connector (CP18) ............................................... 94
Incremental Encoder Interface Connectors (CP19, CP20) ............ 96
UART RS232 Connector (CP21) .................................................. 98
UART RS422/RS485 Connector (CP22) ....................................... 99
CLP1104 LED Assignments............................................................ 100
Mapping of I/O Signals 101
Conflicting I/O Features................................................................. 109

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DS1104 Hardware Installation and Configuration March 2004 5
▲ ■■■■■■■■■■I
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Signal Connection to External Devices 119
Analog Inputs ...............................................................................120
Input Circuit and Electrical Characteristics .................................121
Notes and Tips on Signal Conditioning .....................................121
Analog Outputs.............................................................................122
Output Circuit and Electrical Characteristics ..............................123
Notes and Tips on Signal Conditioning .....................................124
Bit I/O ...........................................................................................125
I/O Circuit and Electrical Characteristics.....................................126
Notes and Tips on Signal Conditioning .....................................127
Incremental Encoder Interface .......................................................129
Input Circuit and Electrical Characteristics .................................130
Notes and Tips on Signal Conditioning .....................................132
Serial Interface ..............................................................................136
Connecting RS232 Devices .......................................................137
Connecting RS422/RS485 Devices.............................................138
Slave DSP Digital I/O ...................................................................... 142
I/O Circuit and Electrical Characteristics.....................................143
Notes and Tips on Signal Conditioning .....................................144
General Notes and Tips on Signal Conditioning .............................146
Grounding and Shielding ..........................................................147
Avoiding Crosstalk....................................................................151
Wiring Up External Devices .......................................................152
ADC Performance of dSPACE Boards ........................................153
Data Sheets 157
DS1104 Data Sheet ..................................................................158
CP1104 Data Sheet ..................................................................161
CLP1104 Data Sheet.................................................................161
Troubleshooting 163
Checking the DS1104...............................................................164
Problems with Multiple Plug & Play Boards................................165
Checking the Host PC...............................................................168
Problems Related to the Firmware.............................................168
Index 169

Contents ▲ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
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DS1104 Hardware Installation and Configuration March 2004 7
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Documentation
Overview
dSPACE offers different types of documents: see Documentation Types
on page 8.
For a brief description of this document, see About This Document on
page 10.
For more information on the documents that are available when you
work with the DS1104 R&D Controller Board, see Related Documents
on page 11.

Documentation Overview ▲ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
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DS1104 Hardware Installation and Configuration March 2004
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8
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Documentation Types
After you install your dSPACE system, you can access the entire
documentation as online help or printable Adobe PDF files. You will
also receive a printed version of some important documents.
dSPACE HelpDesk
The dSPACE HelpDesk is your primary source of information on both
the hardware and the software of your dSPACE system.
To open dSPACE HelpDesk
➤Select dSPACE HelpDesk from the dSPACE Tools program group
of the Windows Start menu.
From each HelpDesk page, you can easily search and navigate to the
desired information. You also have direct access to printable
Adobe PDF files: see How to Work with dSPACE HelpDesk in the
dSPACE HelpDesk.

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DS1104 Hardware Installation and Configuration March 2004 9
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NOnly the documents of the products installed on your system are
available. The entire product documentation is available if you open
the HelpDesk on the dSPACE CD.
HelpDesk structure The structure of the documents in the HelpDesk reflects the different
phases of your work:
■Installation and Configuration
■Implementation
■Experiment and Test
■Production Code Generation
■Calibration
The topics that are shown depend on your dSPACE system.
Context-sensitive help When you work with any dSPACE software, you can get
context-sensitive help via the F1 key and/or Help button.
PDF Files
All documents are also available as printable Adobe PDF files in the
%DSPACE_ROOT%\Doc\Print folder: see How to Work with dSPACE
HelpDesk in the dSPACE HelpDesk.
Printed Documents
You will receive a printed version of the documents that are essential
for working away from your PC.

Documentation Overview ▲ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
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DS1104 Hardware Installation and Configuration March 2004
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About This Document
This document will show you the installation of the DS1104 R&D
Controller Board and CP1104/CLP1104 Connector Panels.
It describes the hardware installation procedure, shows how to
configure the system, and explains how to get started with your
dSPACE system using an appropriate example. It also gives you
information about connecting external devices to the dSPACE system.
Knowledge in handling the host PC and the Microsoft Windows
operating system is presupposed.
Legend
The following symbols are used in this document.
CWarnings provide indispensable information to avoid severe damage
to your system and/or your work.
NNotes provide important information that should be kept in mind.
TTips show alternative and/or easier work methods.
EExamples illustrate work methods and basic concepts, or provide
ready-to-use templates.

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DS1104 Hardware Installation and Configuration March 2004 11
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Related Documents
The following provides a list of documents that you are recommended
to read when working with the DS1104:
Software Installation
and Management
■dSPACE Software Installation and Management Guide provides
detailed instructions on installing and handling the dSPACE
software. It also shows you how to manage dSPACE licenses.
Features ■DS1104 Features provides feature-oriented access to the
information you need to implement your control models on your
real-time hardware.
RTI and RTI-MP ■RTI and RTI-MP Implementation Guide gives detailed information
and instructions on how to use Real-Time Interface (RTI and
RTI-MP) to implement your control models.
■RTI and RTI-MP Implementation Reference offers reference
information on the various dialogs, files, options, etc. of Real-Time
Interface (RTI and RTI-MP) for dSPACE systems. It also describes the
blocks introduced by RTI-MP.
■DS1104 RTI Reference provides concise information on the board’s
RTI library.
RTLib ■DS1104 RTLib Reference provides detailed descriptions of the
C functions needed to program RTI-specific Simulink S-functions or
implement your control models manually via C programs
(handcoding).
ControlDesk Standard ■ControlDesk Experiment Guide introduces you to the experiment
features provided by ControlDesk Standard.
■ControlDesk Automation Guide shows you how to automate the
features provided by ControlDesk Standard.
■ControlDesk Reference, ControlDesk Instrument Reference and
ControlDesk Automation Reference provide detailed information
on the menus, context menus, dialogs and Python libraries
contained in ControlDesk Standard.
AutomationDesk ■AutomationDesk Automation Guide introduces you to the
automation features provided by AutomationDesk.
■AutomationDesk Tutorial has several lessons that guide you
through using AutomationDesk.

Documentation Overview ▲ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
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DS1104 Hardware Installation and Configuration March 2004
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■AutomationDesk Reference provides detailed information on the
menus, context menus, and dialogs contained in AutomationDesk.
■AutomationDesk Library Reference provides detailed information
on the libraries supported by AutomationDesk.
Interface libraries ■MLIB/MTRACE MATLAB-dSPACE Interface Libraries contains
detailed reference information and instructions on the experiment
features of MLIB/MTRACE.
■CLIB C Interface Library contains detailed reference information on
the C Interface Library CLIB, which contains C functions to access
the dSPACE processor and controller boards from the host PC.

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DS1104 Hardware Installation and Configuration March 2004 13
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Introduction to the
DS1104
The dSPACE system based on the DS1104 R&D Controller Board
comprises hardware and software.
■For a short introduction to the hardware components of the
DS1104, refer to Hardware on page 14.
■For information on the software, refer to Software on page 16.

Introduction to the DS1104 ▲ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
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DS1104 Hardware Installation and Configuration March 2004
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Hardware
The DS1104 R&D Controller Board is a standard board that can be
plugged into a PCI slot of a PC. The DS1104 is specifically designed for
the development of high-speed multivariable digital controllers and
real-time simulations in various fields. It is a complete real-time control
system based on a 603 PowerPC floating-point processor running at
250 MHz. For advanced I/O purposes, the board includes a slave-DSP
subsystem based on the TMS320F240 DSP microcontroller.
For purposes of rapid control prototyping (RCP), specific interface
connectors and connector panels (see below) provide easy access to all
input and output signals of the board. Thus, the DS1104 R&D
Controller Board is the ideal hardware for the dSPACE Prototyper
development system for cost-sensitive RCP applications.
To demonstrate control design and implementation, demo equipment
(VCFP Simulator) is available for the DS1104.
Easy access to input and
output signals
Using an adapter cable you can link your external signals from the
100-pin I/O connector on the board to Sub-D connectors. So you can
make a high-density connection between the board and the devices of
your application via Sub-D connectors.
Specific interface connector panels provide easy access to all the input
and output signals of the DS1104 R&D Controller Board.
■The CP1104 Connector Panel provides easy-to-use connections
between the DS1104 R&D Controller Board and devices to be
connected to it. Devices can be individually connected,
disconnected or interchanged without soldering via BNC
connectors and Sub-D connectors. This simplifies system
construction, testing and troubleshooting.
■In addition to the CP1104, the CLP1104 Connector/LED Combi
Panel provides an array of LEDs indicating the states of the digital
signals.

■
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DS1104 Hardware Installation and Configuration March 2004 15
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Shipment The DS1104 R&D Controller Board is a single-board system. The
hardware package contains:
■One PCI-slot board with a bracket including a 100-pin I/O
connector.
■One adapter cable with two 50-pin female Sub-D connectors. The
adapter cable is optional.
■Only if ordered: CP1104 (or CLP1104) Connector Panel with
adapter cable to the I/O connector of the board.

Introduction to the DS1104 ▲ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
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DS1104 Hardware Installation and Configuration March 2004
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16
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Software
The dSPACE software, such as the implementation and the experiment
software, comes on CD-ROM and has to be installed first. For
information on the software package, the installation and license
handling, refer to Introduction to dSPACE Software in the dSPACE
Software Installation and Management Guide.

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DS1104 Hardware Installation and Configuration March 2004 17
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Safety Precautions
To avoid risk of injury and/or damage to the dSPACE hardware, read
and ensure that you comply with the following safety precautions.
■Safety Precautions for Installing and Connecting the Hardware on
page 18
■Safety Precautions for Using Connector Panels on page 19

Safety Precautions ▲ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
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DS1104 Hardware Installation and Configuration March 2004
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Safety Precautions for Installing and
Connecting the Hardware
Installation sequence ■Install the components of your system in exactly the order stated.
Any other sequence may lead to unpredictable results or even
damage the system.
■Read the instructions carefully before starting installation.
■Note all warnings given.
Handling boards dSPACE boards contain sensitive electronic devices. Before unpacking,
installing and removing them, take the following precautions to avoid
damage caused by high electrostatic voltage:
■Make sure that you and all material the board comes in contact
with are properly grounded.
■During storage or handling, place the board on conductive foam or
in a protective bag.
■Do not touch the board connectors.
Improper handling will damage the fan of the board.
■Do not touch any components of the fan, neither during operation
nor when it has stopped.
■Do not try to stop a rotating fan with your fingers or with the help
of tools.
■Do not apply pressure to the fan bearing during installation and
removal of the board.

■
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DS1104 Hardware Installation and Configuration March 2004 19
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Installing hardware Before doing any installation work, make sure that:
■The power supply of the host PC is switched off.
■No external devices are connected to the dSPACE system.
Connecting devices To avoid risk of injury and prevent damage to the hardware:
■Do not connect any high-voltage devices to the I/O connectors of
the hardware.
■Do not apply voltages/currents outside the specified ranges to the
connector pins.
■Do not connect or disconnect any devices while the dSPACE
System is powered up and/or external devices are switched on.
Make sure that the PC and external devices are turned off
beforehand.
Safety Precautions for Using Connector
Panels
To avoid damage to the hardware and to achieve safe and trouble-free
operation, the following guidelines must always be observed:
■Before connecting a panel to a board, make sure that the PC is
turned off and no external devices are connected to the panel.
■No chemicals other than alcohol (ethanol or isopropanol) should
be used to remove writing from the panel templates, since they
might damage the permanent print on the templates or even
corrode the panel.
■Guard against foreign objects (staples, etc.) falling or blowing into
the unit, or liquids being spilled into it.
■Do not expose the panel to excessive dust or moisture.

Safety Precautions ▲ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
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