怎样通过非TTL信号生成TTL数字信号？

硬件: Multifunction DAQ (MIO)>>E Series

问题: 我在操作我的计数器时遇到了一个不能协调的难题。我想测量我的模拟信号的频率。我在使用数字信号的时候会产生噪声和偏差。我想调整我的数字信号并使其成为一个TTL信号，然而我现在需要对一个非TTL电平的数字信号进行读写操作。

解答:

这里有几种方法可以将电压信号“调整”至TTL信号接受的电平范围。第一种方法是将施密特触发器应用于你的信号。第二种方法是使用你的E系列板卡的模拟触发电路。第三种方法是使用带有光电隔离的数字IO板卡或计数器板卡。

施密特触发器
施密特触发器是一种将模拟信号或缓慢变化的数字信号转换为变化较快的数字信号的设备。通过对高电平信号和低电平信号使用不同的门限电压值，施密特触发器可以达到“清除”或“调整”信号的目的。低状态至高状态的门限电压值和高状态至低状态的门限电压值的差值叫做迟滞。

施密特触发器的工作原理是将0上升至1.7V的输入电压认为是低状态。当上升输入电压达到1.7V，施密特触发器的输出状态由低变为高。当输入电压从5V左右降至0.9V时认为当前是高状态，当下降输入电压达到0.9V，施密特触发器的输出状态由高变为低。门限值差值窗口被叫做施密特触发器迟滞窗口。

通过使用迟滞窗口，可以在不改变模拟信号频率的情况下将模拟信号转变为数字信号。该迟滞窗口也可以消除缓慢变化的（非TTL电平）数字信号的偏差。7414集成电路就是一个典型的基于施密特触发器的转换电路。一个施密特触发转换器可以从国家半导体公司得到（网站链接见下）。

模拟电路
第二种将非TTL电平信号转换为TTL信号的方法就是使用E系列板卡上的模拟触发电路。E系列板卡上的模拟触发电路允许客户自行调整迟滞窗口，该迟滞窗口工作原理与上文提到的施密特触发器迟滞窗口相似。该电路在启动或停止（触发）模拟输入或模拟输出信号中得到广泛应用。然后该触发电路可以应用于“调整”信号。

如果模拟触发被配置好了，那么产生的数字信号（ATCOUT）将会被自动路由到计数器0（PFI9）的门极。ATCOUT不仅会由输入信号第一次转变而产生，在输入信号进入或离开为模拟触发配置的迟滞窗口的过程中该信号都会持续产生。这就可以得到一个TTL电平的数字信号。但需要注意为了完成该功能首先要配置模拟触发。

产生的ATCOUT信号会被自动路由到计数器0的门极。如果你想将该信号输出，你可以将计数器0的门极路由至一条PFI线。下文的链接就是一些在E系列板卡上应用模拟触发电路的很好的参考和例子。

通过DAQmx，上文讲到的方法可以轻易实现。我们可以轻易路由“模拟比较时间”内部信号。通过该信号可以在可重触发的模式下追随模拟信号从而生成一个效仿模拟波形的TTL电平信号。

1. 首先，将“模拟比较事件”和数据采集板卡上的计数器输出的路由连接在一起。
   
2. 为了实现该内部信号可用，必须使能“Include Advanced Terminals”选项，可以通过右键单击 DAQmx Physical Channel常量的菜单然后在Filter Names 对话框中找到该选项。

 

      3.   下一步需要通过模拟触发和迟滞窗口搭建DAQmx模拟输入任务。

 

 4.  每当输入信号电平上升超过“设定高电平”时，“模拟比较事件”通过比较信号自动生成开始触发信号并将其设置为高状态。当模拟信号电平下降至“设定低电平”的触发电平减去迟滞电平的值时，该数字信号变为低状态。因此，Start.AnlgEdge.Hyst 迟滞电平就是“设定高电平”与“设定高电平”

5.最后，执行读任务与清除任务，确保第一步中建立的路由已经断开 

注意：如果在连接好路由信号后并且在断开它们前，在程序运行过程中VI断开，必须手动断开这些信号并且有必要重启硬件。

光电隔离设备
第三种读写非TTL电平信号的方法就是使用具有光电隔离DIO或TIO的板卡。这些板卡可以用来驱动生成高达60V的电压信号。为了实现数字DIO，可以使用6514, 6515, 6527, or 6528板卡。如果需要完成计数器/定时功能，可以使用6624板卡。从下文的产品链接中可以得到这些板卡更加详细的信息。
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相关链接: National Semiconductor Home Page
Developer Zone Example: Using the Analog Trigger Circuitry Output as an External Signal
KnowledgeBase 2YJIMRHM: Where is ATCOUT in NI-DAQmx? How Do I Know When My DAQ Device Receives an Analog Trigger?
KnowledgeBase 2ILC1JXA: Measuring the Time an Analog Input Signal is Within a Defined Window
KnowledgeBase 2I5DAAXA: Is It Possible to Count Non-TTL Pulses with an E Series Data Acquisition Board?
KnowledgeBase 2NICQ15A: What Is the Definition of a TTL (Transistor-Transistor Logic) Compatible Signal?
Products and Services: 60 V, Channel-Channel Isolated DIO Devices
Products and Services: 30 V Bank-Isolated DIO Devices
Products and Services: Counter/Timer Devices


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报告日期: 10/31/2003
最近更新: 11/20/2012
文档编号: 32UG8H6I