Wasco Optoio-pcie32 ultra User manual

Handbuch

wasco®

User‘s Guide

OPTOIO-PCIe32

ULTRA

EDP-No.: A-840810

32 optocoupler isolated digital inputs

32 optocoupler isolated digital outputs

32*32 -bit Counters

Timer

OC and IC Units

Board Identication

OPTOIO-PCIe32

ULTRA

EDV-Nr.: A-840810

32 Eingänge über Optokoppler

32 Ausgänge über Optokoppler

32*32 Bit Zähler

Timer

OC- und IC-Einheiten

Board-Identikation

wasco®wasco®

Diese Dokumentation ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte sind

vorbehalten.

Messcomp Datentechnik GmbH behält sich das Recht vor, die in dieser

DokumentationbeschriebenenProduktejederzeitundohneVorankündigung

zu verändern.

OhneschriftlicheGenehmigungderFirmaMesscompDatentechnikGmbH

darf diese Dokumentation in keinerlei Form vervielfältigt werden.

Geschützte Warenzeichen

BASICisteingeschütztesWarenzeichenvonDartmouthCollege.Windows

ist ein eingetragenes Warenzeichen von Microsoft.

wasco®ist ein eingetragenes Warenzeichen.

Haftungsbeschränkung

Die Firma Messcomp Datentechnik GmbH haftet für keinerlei durch

den Gebrauch der Interfacekarte OPTOIO-PCIe32ULTRA und dieser

Dokumentation direkt oder indirekt entstandene Schäden.

This documentation is copyright by Messcomp Datentechnik GmbH. All

rights are reserved.

Messcomp Datentechnik GmbH reserves the right to modify the products

described in this manual at any time and without preannouncement.

No parts of this manual are allowed to be reproduced, copied, translated

or transmitted in any way without a prior written consent of Messcomp

Datentechnik GmbH.

Registered Trademarks

BASIC is a registered trademark of Dartmouth College.

Windows is a registered trademark of Microsoft.

wasco®is a registered trademark.

Disclaimer

The company Messcomp Datentechnik GmbH assumes no liability for

damages neither directly nor indirectly caused by the use of the interface

card OPTOIO-PCIe16ULTRA and this documentation.

wasco®wasco®

Table of Contents Inhaltsverzeichnis

1. Description........................................................................................5

2. Installation of the OPTOIO-PCIe32ULTRA...........................................6

2.1 Installation of the card into your system................................................................6

3. Connectors........................................................................................7

3.1 Position of the connector plugs on the board........................................................7

3.2 Pin assignment of CN1..........................................................................................8

3.3 Pin assignment of CN2..........................................................................................9

4. System Components......................................................................10

4.1 Block Diagram.....................................................................................................10

4.2 Access to the system components......................................................................11

5. 32 Optocoupler Isolated Digital Inputs.........................................12

5.1 Pin assignment of the input optocouplers............................................................12

5.2 Input voltage ranges............................................................................................13

5.3 Input wiring..........................................................................................................15

5.4 Input current ........................................................................................................15

5.5 Access to the inputs.............................................................................................16

5.6 Optocoupler inputs with digital lters...................................................................16

5.7 Interrupt functions of the optocoupler inputs .......................................................17

5.8 Port Addresses....................................................................................................21

6. 32 Optocoupler Outputs ................................................................25

6.1 Pin assignment of the output optocouplers .........................................................25

6.2 Optocoupler data.................................................................................................25

6.3 Output wiring .......................................................................................................25

6.4 Functions of the optocoupler outputs ..................................................................26

6.5 Port Addresses....................................................................................................27

7. Counter............................................................................................31

7.1 Basic function......................................................................................................31

7.2 Interrupt function..................................................................................................31

7.3 Port Addresses....................................................................................................32

8. Timer................................................................................................43

8.1 Using as an interval interrupt trigger....................................................................43

8.2 Port Addresses....................................................................................................44

wasco®wasco®

9. Input-Capture-Einheit 47

9.1 Kontinuierliche Messung periodischer Signale 47

9.2 Portadressen 49

10. Output-Compare-Einheit 53

10.1 PWM 53

10.2 Pulsausgabe 55

11. Interruptcontroller 61

11.1 Portadressen 63

12. Board-Identikation 75

12.1 Portadressen 76

13. Programmierung unter Windows®77

13.1 Installation des Windows®Treibers 77

13.2 Installation der Windows®Entwicklungsdateien 77

13.3 Programmierung der OPTOIO-PCIe32 mit wasco®-Treiber 80

13.4 Zugriff auf die Karte OPTOIO-PCIe32ULTRA 81

13.5 Zuordnung der Memory Mapped I/O-Adressen 81

13.6 Kompatibilität zur OPTOIO-PCI32STANDARD 82

14. Zubehör 83

14.1 Passendes wasco®-Zubehör 83

14.2 Anschlusstechnik (Anwendungsbeispiele) 83

14.3 Einzelkomponenten zur Eigenkonfektionierung 84

15. Fehlersuche 85

16. Technische Daten 86

17. Produkthaftungsgesetz 87

18. EG-Konformitätserklärung 89

9. Input Capture Unit..........................................................................47

9.1 Continuous measurement of periodic signals......................................................47

9.2 Port Addresses....................................................................................................49

10. Output Compare Unit...................................................................53

10.1 PWM..................................................................................................................53

10.2 Pulse output.......................................................................................................55

11. Interruptcontroller ........................................................................61

11.1 Port Addresses ..................................................................................................63

12. Board Identication......................................................................75

12.1 Port Addresses..................................................................................................76

13. Programming under Windows®...................................................77

13.1 Installation of the Windows®driver....................................................................77

13.2 Installation of the Windows® development les .................................................77

13.3 Programming the OPTOIO-PCIe32 with wasco®driver.....................................80

13.4 Access to the OPTOIO-PCIe32ULTRA ..................................................................81

13.5 Assignment of the Memory Mapped I/O Addresses ..........................................81

13.6 Compatibility to OPTOIO-PCI32STANDARD.............................................................82

14. Accessories ..................................................................................83

14.1 Matching wasco®accessories...........................................................................83

14.2 Connection Technique (application examples)..................................................83

14.3 Single components for customized assembly ...................................................84

15. Troubleshooting ...........................................................................85

16. Specications ...............................................................................86

17. Product Liability Act.....................................................................87

18. CE Conrmation ...........................................................................89

wasco®wasco®

1. Description 1. Produktbeschreibung

Die OPTOIO-PCIe32ULTRA (Boardname: WASCO-PCIe8132) bietet 32

digitale Eingänge und 32 digitale Ausgänge mit galvanischer Trennung

für jeden einzelnen Kanal. Die Potentialtrennung gewährleisten bei den

Ein- wie Ausgängen hochwertige Optokoppler. Spezielle, leistungsfähige

Ausgangsoptokoppler bewältigen einen Schaltstrom von bis zu 150 mA.

JederEin-undAusgangistzusätzlichdurchSchutzdiodengegenschädliche

Spannungsspitzen und Impulse geschützt. Über Jumperblöcke sind zwei

verschiedene Eingangs-Spannungsbereiche einstellbar. Jedem Eingang

kanneinprogrammierbarerFilterzugeordnetwerden,umEingangsimpulse

unter einer einstellbaren Impulsdauer auszublenden.

Neben den galvanisch getrennten I/Os stehen mehrere Zähler, Output-

Compare-Einheiten (z.B. PWM) und Input-Capture-Einheiten (z.B.

Periodenmessung) zur Verfügung. Interruptauslösungen sind durch alle

Optokopplereingänge, Zähler und IC-Einheiten sowie zeitabhängig durch

zwei32-Bit-Timermöglich.DieAnschlüssederAusgangsoptokoppler sind

der am Slotblech der Platine montierten 68poligen SCSI-Buchse zuge-

führt. Die Optokoppler-Eingänge liegen am 68poligen SCSI-Stecker auf

der Platine an. Über ein als Option erhältliches Steckerverlegungs-Set ist

die Verlegung auf eine 68polige D-Sub-Buchse mit Slotblech möglich.

Die Steckerbelegung ist bezüglich der Optokoppler-Ein/Ausgänge iden-

tisch zu den PCI-Karten OPTOIO-PCI32, ein Umstieg auf PCIe32ULTRA ist

dadurch einfach realisierbar.

Des Weiteren besitzt die Karte einen Board-Identikations-Jumperblock,

um mehrere identische Karten im PC unterscheiden zu können.

OPTOIO-PCIe32ULTRA (boardname:WASCO-PCIe8132)provides32digital

inputs and 32 digital outputs, every single channel is galvanically isolated

by optocouplers of high quality. Special, high-power output optocouplers

handle a switching current of up to 150 mA. Each input or output is pro-

tected from harmful voltage peaks and pulses by additional protection

diodes. You easily can adjust two different input voltage ranges by setting

jumpers. A programmable lter can be assigned to each input channel to

hide input pulses below an adjustable pulse duration.

In addition to the galvanically isolated inputs and outputs several coun-

ters are available as well as Output Compare units (e.g. PWM) and Input

Capture units (e.g. for period measurement).All optocoupler inputs, coun-

ters, IC units and the two 32-bit timers (time-dependent) can initiate an

interrupt. The output optocouplers are connected to a 68-pin SCSI female

jack mounted on the board‘s slot bracket. The optocoupler inputs are

connected to a 68-pin onboard SCSI plug. As an option a special plug-in

cable set is available, to relocate the connection to a 68-pin Sub-D jack

with slot brackets.

The pin assignment as of the optocoupler inputs and outputs is identical

to the PCI cards OPTOIO-PCI32. Therefore a switch to PCIe32ULTRA is

easy to implement.

Furthermore, the card provides a jumper block for card identication in

order to distinguish several identical cards in your system.

wasco®wasco®

2. Installation of the OPTOIO-PCIe32ULTRA 2. Installation der OPTOIO-PCIe32ULTRA

2.1 Installation der Karte in den Rechner

Achten Sie vor dem Einbau der OPTOIO-PCIe32 darauf, dass der Rech-

ner vom Netz getrennt oder zumindest ausgeschaltet ist. Beim Einbau

der Interface-Karte in den laufenden Rechner besteht die Gefahr, dass

neben der OPTOIO-PCIe32 auch andere Karten des PCs oder Rechners

beschädigt oder zerstört werden.

Wählen Sie in Ihrem Rechner einen freien PCIe-Steckplatz in den Sie

dann die Karte einsetzen. Nehmen Sie dazu auch das Benutzerhandbuch

Ihres Computers zu Hilfe. Verschrauben Sie das Slotblech der Platine mit

dem Rechnergehäuse, damit sich die Karte nicht während des Betriebs

unter Einwirkung der Anschlusskabel aus dem Steckplatz lösen kann.

2.1 Installation of the card into your system

Before you insert the OPTOIO-PCIe32 unplug the power cord or make

sure, there is no current to/in the computer. Inserting the interface card in

a running system may cause damaging or destroying not only the OPTO-

IO-PCIe16ULTRA, but even other already inserted cards of your computer.

Select an empty PCIe slot of your computer for then inserting the card.

Please refer to the computer‘s manual for support. Secure the circuit

board by screwing the slot bracket to the casing of the computer to avoid

a card‘s loosening by effects of the connecting cables.

wasco®wasco®

3. Connectors

3.1 Position of the connector plugs on the board

CN1: Optocoupler Outputs OUT00...OUT31

CN2: Optocoupler Inputs IN00...IN31

CN1 CN2

3. Anschlussstecker

3.1 Lage der Anschlussstecker auf der Platine

CN1: Optokoppler-Ausgänge OUT00...OUT31

CN2: Optokoppler-Eingänge IN00...IN31

CN1 CN2

wasco®wasco®

3.2 Steckerbelegung von CN1

Vcc:

Interne Versorgungsspannung (+ 5V) der PCIe-Karte (nur durch Einlöten einer Drahtbrücke

an B11). Hier niemals eine externe Spannung anlegen.

GND:

Masse des Rechners (nur durch Einlöten einer Drahtbrücke an B12)

3.2 Pin assignment of CN1

Vcc:

Internal voltage supply (+ 5V) (a wiring bridge must be soldered to B11). Never apply an

external voltage across this pin.

GND:

Ground connection (only when a wiring bridge is soldered to B12).

GND

OUT31-

OUT30-

OUT29-

OUT28-

OUT27-

OUT26-

OUT25-

OUT24-

OUT23-

OUT22-

OUT21-

OUT20-

OUT19-

OUT18-

OUT17-

OUT16-

OUT15-

OUT14-

OUT13-

OUT12-

OUT11-

OUT10-

OUT09-

OUT08-

OUT07-

OUT06-

OUT05-

OUT04-

OUT03-

OUT02-

OUT01-

OUT00-

Vcc

OUT31+

OUT30+

OUT29+

OUT28+

OUT27+

OUT26+

OUT25+

OUT24+

OUT23+

OUT22+

OUT21+

OUT20+

OUT19+

OUT18+

OUT17+

OUT16+

OUT15+

OUT14+

OUT13+

OUT12+

OUT11+

OUT10+

OUT09+

OUT08+

OUT07+

OUT06+

OUT05+

OUT04+

OUT03+

OUT02+

OUT01+

OUT00+

68 34

67 33

66 32

65 31

64 30

63 29

62 28

61 27

60 26

59 25

58 24

57 23

56 22

55 21

54 20

53 19

52 18

51 17

50 16

49 15

48 14

47 13

46 12

45 11

44 10

43 9

42 8

41 7

40 6

39 5

38 4

37 3

36 2

35 1

GND

OUT31-

OUT30-

OUT29-

OUT28-

OUT27-

OUT26-

OUT25-

OUT24-

OUT23-

OUT22-

OUT21-

OUT20-

OUT19-

OUT18-

OUT17-

OUT16-

OUT15-

OUT14-

OUT13-

OUT12-

OUT11-

OUT10-

OUT09-

OUT08-

OUT07-

OUT06-

OUT05-

OUT04-

OUT03-

OUT02-

OUT01-

OUT00-

Vcc

OUT31+

OUT30+

OUT29+

OUT28+

OUT27+

OUT26+

OUT25+

OUT24+

OUT23+

OUT22+

OUT21+

OUT20+

OUT19+

OUT18+

OUT17+

OUT16+

OUT15+

OUT14+

OUT13+

OUT12+

OUT11+

OUT10+

OUT09+

OUT08+

OUT07+

OUT06+

OUT05+

OUT04+

OUT03+

OUT02+

OUT01+

OUT00+

68 34

67 33

66 32

65 31

64 30

63 29

62 28

61 27

60 26

59 25

58 24

57 23

56 22

55 21

54 20

53 19

52 18

51 17

50 16

49 15

48 14

47 13

46 12

45 11

44 10

43 9

42 8

41 7

40 6

39 5

38 4

37 3

36 2

35 1

wasco®wasco®

3.3 Steckerbelegung von CN23.3 Pin assignment of CN2

Vcc:

Internal voltage supply (+ 5V) (a wiring bridge must be soldered to B21). Never apply an

external voltage across this pin.

GND:

Ground connection (only when a wiring bridge is soldered to B22).

GND

IN31-

IN30-

IN29-

IN28-

IN27-

IN26-

IN25-

IN24-

IN23-

IN22-

IN21-

IN20-

IN19-

IN18-

IN17-

IN16-

IN15-

IN14-

IN13-

IN12-

IN11-

IN10-

IN09-

IN08-

IN07-

IN06-

IN05-

IN04-

IN03-

IN02-

IN01-

IN00-

Vcc

IN31+

IN30+

IN29+

IN28+

IN27+

IN26+

IN25+

IN24+

IN23+

IN22+

IN21+

IN20+

IN19+

IN18+

IN17+

IN16+

IN15+

IN14+

IN13+

IN12+

IN11+

IN10+

IN09+

IN08+

IN07+

IN06+

IN05+

IN04+

IN03+

IN02+

IN01+

IN00+

68 34

67 33

66 32

65 31

64 30

63 29

62 28

61 27

60 26

59 25

58 24

57 23

56 22

55 21

54 20

53 19

52 18

51 17

50 16

49 15

48 14

47 13

46 12

45 11

44 10

43 9

42 8

41 7

40 6

39 5

38 4

37 3

36 2

35 1

Vcc:

Interne Versorgungsspannung (+ 5V) der PCIe-Karte (nur durch Einlöten einer Drahtbrücke

an B21). Hier niemals eine externe Spannung anlegen.

GND:

Masse des Rechners (nur durch Einlöten einer Drahtbrücke an B22)

GND

IN31-

IN30-

IN29-

IN28-

IN27-

IN26-

IN25-

IN24-

IN23-

IN22-

IN21-

IN20-

IN19-

IN18-

IN17-

IN16-

IN15-

IN14-

IN13-

IN12-

IN11-

IN10-

IN09-

IN08-

IN07-

IN06-

IN05-

IN04-

IN03-

IN02-

IN01-

IN00-

Vcc

IN31+

IN30+

IN29+

IN28+

IN27+

IN26+

IN25+

IN24+

IN23+

IN22+

IN21+

IN20+

IN19+

IN18+

IN17+

IN16+

IN15+

IN14+

IN13+

IN12+

IN11+

IN10+

IN09+

IN08+

IN07+

IN06+

IN05+

IN04+

IN03+

IN02+

IN01+

IN00+

68 34

67 33

66 32

65 31

64 30

63 29

62 28

61 27

60 26

59 25

58 24

57 23

56 22

55 21

54 20

53 19

52 18

51 17

50 16

49 15

48 14

47 13

46 12

45 11

44 10

43 9

42 8

41 7

40 6

39 5

38 4

37 3

36 2

35 1

wasco®wasco®

4.1 Blockschaltbild

4. Systemkomponenten

4.1 Block Diagram

4. System Components

PCIe x1

PCIe Bus

Interface

Control

and

Interrupt

Logic

+12V

32-bit

Internal Data Bus

+12V 5V

GND

68-pin SCSI socket 68-pin SCSI socket

Optocoupler Inputs

IN00...IN31 Optocoupler Outputs

OUT00...OUT31



Board Identification

2* OC

Unit

32* Counters

2* IC

Unit

Quartz

2* 32-bit

Timer

Filter

PCIe x1

PCIe Bus

Interface

Steuer-

und

Interrupt

Logik

+12V

32 Bit interner Datenbus

+12V 5V

GND

68polige SCSI-Buchse 68polige SCSI-Buchse

Optokopplereingänge

IN00...IN31 Optokopplerausgänge

OUT00...OUT31



Board Identifikation

2* OC-

Einheit

32* Zähler

2* IC-

Einheit

Quarz

2* 32 Bit

Timer

Filter

wasco®wasco®

PCIe Bus

Interface

Control

Logic

32 Bit PCIe Connector

32 Bit

internal

Data Bus

Fig 4.2

4.2 Zugriff auf die Systemkomponenten

Der Zugriff auf die Hardware-Komponenten der OPTOIO-PCIe32 erfolgt

durch das Lesen von bzw. Schreiben in Memory-Mapped I/O-Adressen

mit Hilfe von Library-Funktionen. Die für die OPTOIO-PCIe32 relevanten

Adressen ergeben sich abhängig von einer vom BIOS vergebenen

Basisadresse.DerZugriffaufdieOPTOIO-PCIe32erfolgtausschließlichim

Doppel-Wort-Zugriff (Hinweise hierzu nden Sie im Kapitel Programmierung

sowie in den Beispielprogrammen auf der mitgelieferten CD).

PCIe Bus

Interface Steuer-

Logik

32 Bit PCIe Connector

32 Bit

interner

Datenbus

Abb. 4.2

4.2 Access to the system components

You can access to the hardware components of the OPTOIO-PCIe32 by

readingfromorwritingtoMemoryMappedI/Oaddressesusinglibraryfunc-

tions. The addresses relevant to the OPTOIO-PCIe32 arise depending on

theBIOSassignedbaseaddress.AccesstotheOPTOIO-PCIe32isexclu-

sively in double-word access (you will nd more information in the chapter

Programming as well as in the sample programs on the supplied CD)

wasco®wasco®

TheOPTOIO-PCIe32provides32inputchannels,eachofwhichisoptically

isolated by optocouplers. The isolation voltage between GND and input is

500 VDC. The voltage within the input channels is limited to 50 VDC.

5.1 Pin assignment of the input optocouplers

5. 32 Optocoupler Isolated Digital Inputs

16,14,12,10 15,13,11,9

1,3,5,7 2,4,6,8

Fig. 5.1

Die OPTOIO-PCIe32 verfügt über 32 Eingangskanäle, deren galvanische

Trennung mittels Optokoppler erreicht wird. Die Isolationsspannung zwi-

schen Masse des Computers und Eingang beträgt 500 Volt, während die

Spannung zwischen den Eingangskanälen auf 50 Volt begrenzt ist.

5.1 Pinbelegung der Eingangsoptokoppler

5. 32 Optokopplereingänge

16,14,12,10 15,13,11,9

1,3,5,7 2,4,6,8

Abb. 5.1

wasco®wasco®

5.2 Input voltage ranges

You can choose between two different input voltage ranges for each opto-

coupler input by setting jumpers on the blocks JP3, JP4, JP5 and JP6.

Fig. 5.2

JP5 JP6

JP3 JP4

5.2 Eingangsspannungsbereiche

Durch das Setzen von Jumpern auf den Blöcken JP3, JP4, JP5 und JP6

kann für jeden Optokopplereingang zwischen zwei Eingangsspannungs-

bereichen gewählt werden.

Abb. 5.2

JP5 JP6

JP3 JP4

wasco®wasco®

1 2

3 4

5 6

7 8

IN00

IN01

IN02

IN03

9 10

IN04

IN05

IN06

IN07

11 12

1 2

3 4

5 6

7 8

IN08

IN09

IN10

IN11

JP4

9 10

IN12

IN13

IN14

IN15

11 12

1 2

3 4

5 6

7 8

IN16

IN17

IN18

IN19

9 10

IN20

IN21

IN22

IN23

11 12

1 2

3 4

5 6

7 8

IN24

IN25

IN26

IN27

JP6

9 10

IN28

IN29

IN30

IN31

11 12

JP3 JP5

Die Daten der zwei Eingangsspannungsbereiche entnehmen Sie bitte der

folgenden Tabelle:

Jumper LOW HIGH

gesetzt 0...1 V 5...15 V

nicht gesetzt 0...2 V 14...30 V

Beispiel:

Durch das Setzen eines Jumpers zwischen Pin1 und Pin2 des Jumper-

blocks JP3 wechselt der Eingangsspannungsbereich des IN00 von 0..2V

(Low) und 14..30V (High) auf 0..1V (Low) und 5..15V (High). Die rest-

lichen Eingangsspannungsbereiche bleiben unverändert.

1 2

3 4

5 6

7 8

IN00

IN01

IN02

IN03

9 10

IN04

IN05

IN06

IN07

11 12

1 2

3 4

5 6

7 8

IN08

IN09

IN10

IN11

JP4

9 10

IN12

IN13

IN14

IN15

11 12

1 2

3 4

5 6

7 8

IN16

IN17

IN18

IN19

9 10

IN20

IN21

IN22

IN23

11 12

1 2

3 4

5 6

7 8

IN24

IN25

IN26

IN27

JP6

9 10

IN28

IN29

IN30

IN31

11 12

JP3 JP5

Example:

By placing a jumper over Pin1 and Pin2 of the jumper block JP3 the input

voltage range of IN00 changes from 0..2V (Low) and 14..30V (High) to

0..1V (Low) and 5..15V (High). The remaining input voltage ranges keep

unaffected.

For the data of the two input voltage ranges, please refer to the following

table:

Jumper LOW HIGH

closed 0...1 V 5...15 V

open 0...2 V 14...30 V

wasco®wasco®

UE- 1,1V

3400Ω

IE ≈

UE- 1,1V

1000Ω

IE ≈

5.3 Eingangsbeschaltung

5.4 Eingangsstrom

UE- 1,1V

3400Ω

IE ≈ (Jumper nicht gesetzt)

UE- 1,1V

1000Ω

IE ≈ (Jumper gesetzt)

Optokoppler

Jumper

IN.. +

IN.. -

1K 2K4

UESchutzdiode

Abb. 5.3

5.3 Input wiring

5.4 Input current

(Jumper open)

(Jumper closed)

Fig 5.3

Optocoupler

Jumper

IN.. +

IN.. -

1K 2K4

UEProtection

Diode

wasco®wasco®

OPTOIN(0)

IC-Einheit

Filter

0-65535μs OPTOIN-Interrupts(0)

a b

IN00

1 3 5 7 9 11 13

μs

5.5 Zugriff auf die Eingänge

UmdenZustandderOptokopplereingängezuermitteln,mussdasRegister

OPTOIN ausgelesen werden. Jedes Bit des 32bit-Wertes steht für jeweils

einen Eingang wie aus der Registertabelle zu entnehmen.

Anwendungsbeispiel

AlsBeispielwird jederdritteOptokopplereingangdes Eingangssteckers

auf HIGH und der Rest auf LOW gelegt. Wird das Register OPTOIN

gelesen, so liefert die Karte den Wert 0x44444444(hex) zurück. Aus

diesem Wert können nun die Zustände der einzelnen Eingänge durch

eine Und-Verknüpfung herausgeltert werden.

5.6 Optokopplereingänge mit digitalem Filter

Jeder Optokopplereingang des Boards WASCO-PCIe8132 besitzt

einen eigenen konfigurierbaren digitalen Filter, um Störungen oder

Einschwingungen des Eingangssignals zu ltern. Dabei überprüft der

Filter wie in Abb. 5.5 gezeigt, ob ein anliegendes Signal lange genug

anliegt. Ist dies nicht der Fall, so wird z.B. ein zu kurzer Puls ignoriert. Die

Mindestzeit,welcheeineSignaländerungamjeweiligenEinganganliegen

muss, um nicht geltert zu werden, wird über das Register OPTOINFILx

eingestellt. Hier kann eine Filterbreite von 0 - 65535µs in 1-µs-Schritten

eingestellt werden. Im Default-Zustand ist der Filter deaktiviert, sprich die

Filterdauer beträgt 0µs.

OPTOIN(0)

IC-Einheit

Filter

0-65535μs OPTOIN-Interrupts(0)

a b

IN00

1 3 5 7 9 11 13

μs

Abb. 5.4 Abb. 5.5

5.5 Access to the inputs

In order to determine the state of the optocoupler inputs, the register

OPTOIN has to be read out. Every bit of the 32-bit value stands for one

input as shown in the register table.

Application example:

As an example every third optocoupler input of the input plug shall be

set to HIGH and all the rest to LOW. When the register OPTOIN is read,

the card returns the value 0x44444444(hex). Out of this value you can

lter the states of every single input by an AND-link operation.

5.6 Optocoupler inputs with digital lters

Each of the optocoupler inputs of the board WASCO-PCIe8132 has its

own congurable digital lter to lter spurious pulses and transients of the

input signal.

For that the lter checks whether or not a signal is applied long enough,

as shown in g. 5.5. If this is not the case, a too short pulse for example

will be ignored. In register OPTOINFILx you can adjust the minimum time

of how long the signal has to be applied to be considered. You can adjust

a lter width of 0 - 65535µs in steps of 1µs.

In state of default the lter is deactivated, say the lter duration is 0 µs.

Fig. 5.4 Fig. 5.5

wasco®wasco®

Zubeachtenist beiderVerwendungderFilter,dassdieOptokopplereingänge

zum einen weit längere Schaltzeiten über 1µs besitzen und zum anderen

unterschiedlichsteileSteigungs- undFallkurvenaufweisen.Diesewerden

bei der Filterkonguration aufgrund von Bauteiltoleranzen unter den

Optokopplern nicht berücksichtigt und müssen vom Anwender selbst mit

einberechnet werden. Werden diese Schaltzeiten nicht mit einberechnet,

kann dies dazu führen, dass Signale am Optokopplereingang geltert

werden, obwohl sie theoretisch lange genug anliegen.

5.7 Interruptfunktionen der Optokopplereingänge

Um Änderungen an den Optokopplereingängen ohne regelmä-

ßiges Abfragen der Eingänge durch den PC zu erkennen, bietet die

OPTOIO-PCIe32 mehrereInterruptmöglichkeitenan.Sogibteszumeinen

die Möglichkeit, dass die Karte bei einer steigenden Flanke an einem

der Eingänge einen Interrupt am PC auslöst, oder zum anderen, dass

sie dem PC durch einen Interrupt eine generelle Änderung der Eingänge

signalisiert.

Neben diesem Kapitel lesen Sie bitte das Kapitel Interruptcontroller

durch.

Using the lters please note that the optocoupler inputs on one hand have

response times much longer than 1µs and on the other hand may vary in

steepness of rising and falling curves. This is not considered at the lter

conguration, as the optocouplers may show varying component tolerances.

The user has to allow for this by himself. Not considerung these switching

times may lead to a ltering out of signals at the optocoupler input, even

though theoretically they are applied long enough.

5.7 Interrupt functions of the optocoupler inputs

Todetectchangestotheoptocouplerinputswithoutperiodicallyqueryingthe

input state via PC, the OPTOIO-PCIe32 offers several interrupt options.

On one hand the card is aible to trigger an interrupt on one of the inputs on

a rising edge. On the other hand the card can signal to the PC a general

change of the input states by an interrupt.

For further information please see the chapter Interrupt Controller.

wasco®wasco®

5.7.1 Flankenerkennung

Um steigende Flanken an den Optokopplereingängen zu erkennen,

besitzt jeder einzelne Eingang eine Flankenerkennung mit zuschaltbarer

Interruptfunktion. Dafür wird ein 32bit Interruptregister (OPTOINIF) bereit-

gestellt, welches für jeden Eingangskanal ein Bit zur Flankenerkennung

zur Verfügung stellt. Sobald an einem Eingang eine steigende Flanke

durch die Karte erkannt wird, wird das jeweilige Bit im Register OPTOINIF

gesetzt. Ist mindestens eines der freigeschalteten Bits gesetzt, wird dies

über eine Leitung an den Interruptcontroller weitergeleitet.

Das Freischalten der Interruptfunktion erfolgt durch das Beschreiben

des 32bit Registers OPTOINFe. Dabei repräsentiert jedes einzelne Bit

einen Eingang. Wie aus der Tabelle Portadressen (Kapitel 11.1) zu ent-

nehmen ist, bedeutet eine 1 im jeweiligen Bit eine Aktivierung und eine

0 eine Deaktivierung der Interruptfunktion. Steht im Bit also z.B. eine 0,

so wird bei einer steigenden Flanke im Register OPTOINIF zwar das ent-

sprechende Bit gesetzt, jedoch wird dieses Bit bei der Interruptauslösung

nicht berücksichtigt.

Im Defaultzustand sind alle Interruptkanäle deaktiviert.

Nach dem ausgelösten Interrupt muss in der entsprechenden Interrupt-

Service-Routine durch das Einlesen des Registers OPTOINIF die Quelle

ermittelt und anschließend das Bit gelöscht werden, indem das zum

Quellenkanal gehörige Bit im Register OPTOINFr gesetzt wird. Nachdem

die Karte den Resetbefehl duchgeführt hat, wird das Bit automatisch

zurückgesetzt.

5.7.1 Edge detection

In order to detect rising edges at the optocoupler inputs, each single input

provides an edge detection with connectable interrupt function. For this

purpose, a 32-bit interrupt register (OPTOINIF) is provided which makes

available one bit per input channel for edge detection.As soon as the card

detects a rising edge, the respective bit is set in register OPTOINIF. If at

least one of the enabled bits is set, this will be passed over a line to the

interrupt controller.

The interrupt function is enabled by writing the 32bit register

OPTOINFe. Each single bit represents one input. As shown in the table

port addresses (chapter 11.1) the respective bit indicates activation of the

interrupt function with a 1 and deactivation with a 0. So, if the bit is 0, the

corresponding bit in the register OPTOINIF will be set on a rising edge,

but it will not be considered when the interrupt is triggered.

All of the interrupt channels are deactivated in default state.

After the interrupt has been triggered, the source must be determined in

the relevant interrupt service routine by reading the register OPTOINIF.

Then the bit has to be cleared by setting the source channel bit in the re-

gister OPTOINFr.After the card has executed the reset command, the bit

is reset automatically.

wasco®wasco®

Anwendungsbeispiel:

GewünschtwirdeineFlankenerkennung mit Interruptauslösung am Kanal

IN01. Im folgenden Beispiel werden die einzelnen Schritte aufgezählt, wie

die Konguration durchgeführt werden muss und was in der Interrupt-

Service-Routine zur erneuten Freigabe des Interrupts unternommen

werden muss.

Bitte beachten Sie, dass in diesem Beispiel nicht die Interruptkonguration

des Treibers aufgelistet ist. Eine Beschreibung hierzu liegt dem Treiber

bei.

Neben diesem Beispiel sind zudem auf unserer Homepage Beispiel-

programme zum Download bereitgestellt.

Konguration:

1. Freischaltung der Interruptfunktion der Karte (siehe Kapitel

Interruptcontroller)

2. Freischalten des gewünschten Interrupts

Bevor der Flankenerkennungsinterrupt freigeschaltet wird, muss über-

prüft werden, ob das Flankenspeicherregister OPTOINIF vollständig

zurückgesetzt ist, da sonst eventuell sofort nach der Freigabe des

Interrupts ein Interrupt ausgelöst wird. Sind nicht alle Bits im Register

OPTOINIF zurückgesetzt, schreiben Sie den Wert 0xffffffff(hex) in das

Aus der Tabelle ist zu entnehmen, dass zur Freischaltung des

Flankenerkennungsinterruptes am Kanal IN01 Bit 1 im Register

OPTOINIFe gesetzt werden muss. Mit Hilfe des PCIe-Schreibbefehls

wird also der Wert 0x00000002(hex) bzw. 2(dec) in dieses Register

geschrieben.

Application example:

You want an edge detection with interrupt triggering on channel IN01.

The following example lists each step of how to perform the conguration

and what needs to be done in the interrupt service routine to re-enable

the interrupt.

Please note that in this example the interrupt conguration of the driver is

not indicated. For the discription of this please refer to the driver.

Additional, more program examples are made available for download on

our homepage.

Conguration:

1. Activation of the card‘s interrupt function (see chapter Interrupt

Controller)

2. Enable the required interrupt

Beforeenablinganedgedetectioninterrupt,pleasecheckwhetherornot

the edge memory register OPTOINIF is reset completely. Otherwise, an

interruptmightbetriggeredimmediatelyafterenablingtheinterrupt.Ifnot

allofthebitsareresetinregisterOPTOINIF,value0iswrittenxffffffff(hex)

into the register OPTOINIFr.

See the table how to set bit 1 in register OPTOINIFe to activate an edge

detection interrupt on channel IN01. This way, with the help of the PCIe

write command, the value 0x00000002(hex) resp. 2(dec) is written to

this register.

wasco®wasco®

Achtung:

Sollten in der Zeit noch weitere Interrupts geschehen sein (z.B. Timer),

müssendieseinihrenjeweiligenRegisternebenfallsgelöschtwerden.Erst

nachdem alle aktivierten Interruptregister wieder auf 0 gesetzt wurden,

kann ein weiterer Interrupt ausgelöst werden.

5.7.2 Portänderungen

Müssen die Optokopplereingänge oft abgefragt werden, um Änderungen

zuerkennen,sokanneineweitereInterruptfunktionverwendetwerden,um

den PC zu entlasten. So bietet die WASCO-PCIe8132 die Möglichkeit an,

bei einer Änderung an den Eingängen einen Interrupt auszulösen.

Zur Freischaltung dieser Interruptfunktion muss zum einen das Register

OPTOINICe auf 0x00000001 gesetzt werden. Zum anderen kann der

Anwender durch das 32bit Register OPTOINICCe bestimmen, welche

Eingänge bei der Erkennung berücksichtigt werden sollen. Findet eine

ÄnderungderEingänge statt, so wird im Register OPTOINICdas entspre-

chendeBitgesetzt.UmnacheinemAuslösendesInterruptsdiesenwieder

freizuschalten,mussdasentsprechendeBitimRegisterOPTOINICrgesetzt

werden. Nach dem Reset wird das Resetbit von selbst zurückgesetzt.

1. Um die Quelle des Interrupts zu ermitteln, muss das Flanken-

speicherregister OPTOINIF ausgelesen werden (Rückgabewert hier

0x00000002(hex)). Sollten noch andere Quellen wie Timer etc. möglich

sein,mussimINTCON-Registerüberprüftwerden, obdervom PCemp-

fangene Interrupt vom OPTOINIF-Register stammt.

2. Ist die Quelle identiziert, muss das Quellenbit gelöscht werden.

Hierfür schreiben Sie in unserem Fall den Wert 0x00000002(hex) in

das Register OPTOINIFr.

Interrupt-Service-Routine

Attention:

If in that time further interrupts were triggered (e.g. Timer), these must

be deleted in their respective registers, too. Only after all of the activated

interrupt registers have been reset to 0 again, another interrupt can be

triggered.

5.7.2 Port Changes

Iftheoptocouplerinputsoftenneedtobequeriedtodetectchanges,another

interrupt function can be used to relieve the PC. For this the WASCO-

PCIe8132 provides the possibiltiy to trigger an interrupt in the event of a

change at the inputs.

To enable this interrupt function on one hand the register OPTOINICe

has to be set to 0x00000001. On the other hand, the user can determine

via the 32-bit register OPTOINICCe, which one of the inputs should be

considered for the detection. In the event of a change at the inputs, the

corresponding bit is set in register OPTOINIC. To re-enable the interrupt

after having been triggered, the corresponding bit in register OPTOINICr

has to be set.

After the reset, the reset bit will be reset automatically.

1.Todeterminetheinterruptsource,theedgememoryregisterOPTOINIF

has to be read out (return value here 0x00000002(hex). If other sources

are available, such as timer etc., please check in INTCON register

whether or not the interrupt received from the PC is derived from the

OPTOINIF register.

2. Once the source is identied, the source bit must be cleared.

For this purpose, in our case write the value 0x00000002(hex) to the

Interrupt Service Routine

Table of contents

Other Wasco PCI Card manuals

Wasco

Wasco WITIO-PCIe192 ULTRA User manual

Wasco

Wasco OPTOIO-PCIe16 STANDARD User manual

Wasco

Wasco OPTOIN-PCIe32 STANDARD User manual

Wasco

Wasco OPTOIO-PCIe32 STANDARD User manual

Popular PCI Card manuals by other brands

Multitech

Multitech MultiConnect MTPCIE-EV3 Developer's guide

Ratoc Systems

Ratoc Systems EX30S user guide

Icy Box

Icy Box IB-PCI2017-U2 manual

Emerson

Emerson CPCI-6200 Installation

Brainboxes

Brainboxes CC-313 manual

Intel

Intel P55 user manual

Conexant

Conexant Intersil ISL38001M OEM INSTALLATION MANUAL

TRENDnet

TRENDnet TEW-423PI user guide

Exsys

Exsys EX-41011 user manual

Moxa Technologies

Moxa Technologies CP-118-U-I-T user manual

Stratus

Stratus U918 T1 installation guide

DAQ system

DAQ system PCIe-FRM24 user manual

bihl+Wiedemann

bihl+Wiedemann 1195 user manual

TP-Link

TP-Link TL-WDN3800 user guide

Advantech

Advantech PCI-1714UL Startup manual

Synway

Synway TEJ-1A/PCI Hardware manual

Getnet

Getnet GN-531I Quick installation guide

Cyber Power

Cyber Power RCCARD100 quick start guide

Wasco OPTOIO-PCIe32 ULTRA User manual

Popular PCI Card manuals by other brands