一种带秒准时沿的串口时间发送系统及方法与流程

文档序号:24979370发布日期:2021-05-07 22:53阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种带秒准时沿的串口时间发送系统,其特征在于,包括:

处理器,其用于接受应用指令并实现数据处理与调度;

可编程的逻辑模块,其用于测量与产生高精度时间信号;

其中,所述处理器与可编程的逻辑模块之间采用串行外设接口进行片间通信;

所述处理器设有时间处理引擎,所述时间处理引擎完成参考时间源的串口时间报文解析输出,所述可编程的逻辑模块获取参考时间源和秒脉冲,所述可编程的逻辑模块根据所述参考时间源得到的秒脉冲差值和秒脉冲的时钟周期计数值;

其中,所述秒脉冲由可编程的逻辑模块完成伺服,所述参考时间源由处理器完成伺服,伺服后的所述秒脉冲的上升沿作为秒准时沿;

所述处理器内建立有用于发送串口时间报文的状态机,建立状态机的组合逻辑,根据组合逻辑与状态机将所述秒准时沿作为所述串口时间报文发送的帧头起始位下降沿。

2.根据权利要求1所述的一种带秒准时沿的串口时间发送系统,其特征在于,所述可编程的逻辑模块建立有缓冲区和串口收发器,所述缓冲区包括第一缓冲区和第二缓冲区;

所述处理器通过串行外设接口发送所述串口时间报文至所述第一缓冲区或第二缓冲区,将接受数据的所述第一缓冲区设置为接受状态,待数据接受完毕,所述第一缓冲区设置发送状态,并将所述串口时间报文发送至串口收发器后,所述第一缓冲区回复为接受状态;

其中,所述第二缓冲区与所述第一缓冲区功能相同,所述第一缓冲区和第二缓冲区循环使用。

3.根据权利要求1所述的一种带秒准时沿的串口时间发送系统,其特征在于,所述串口时间报文的发送采用异步串口通信,所述异步串口通信数据发送的帧格式包括起始位、数据位、校验位和停止位,所述串口时间报文的帧头起始位对齐所述秒准时沿的硬件编码发送。

4.根据权利要求1所述的一种带秒准时沿的串口时间发送系统,其特征在于,在发送一组所述串口时间报文数据产生的所述秒脉冲的时钟周期计数值由秒准时沿触发,所述秒脉冲与秒准时沿对齐时,所述秒脉冲反向。

5.使用权利要求1-4中任意一项所述的一种带秒准时沿的串口时间发送系统的带秒准时沿的串口时间发送方法,其特征在于,包括以下步骤:

s1:建立串口时间报文发送的状态机,并将串口时间报文数据发送至处理器;

s2:通过所述时间处理引擎完成参考时间源的串口时间报文数据解析输出,并将数据解析通过所述串行外设接口传输于所述可编程的逻辑模块;

s3:根据所述可编程的逻辑模块测量得到秒脉冲和参考时间源之间的秒脉冲差值和秒脉冲的时钟周期计数值;

s4:使用所述可编程的逻辑模块伺服秒脉冲输入,使用处理器伺服参考时间源输入,并将伺服后的所述秒脉冲的上升沿为秒准时沿;

s5:通过在处理器下载状态机并设置状态机的组合逻辑,通过状态机和组合逻辑将所述秒准时沿作为所述串口时间报文发送的帧头起始位下降沿。

6.根据权利要求5所述的一种带秒准时沿的串口时间发送方法,其特征在于,在步骤s4中还包括步骤:

s41:在所述可编程的逻辑模块侧设置所述第一缓冲区和第二缓冲区;

s42:将所述第一缓冲区和第二缓冲区初始状态设置为接受状态;

s43:当所述处理器发送所述串口时间报文至所述可编程的逻辑模块时,所述处理器选取其中一个待接收的缓冲区来接受数据,并将该缓冲区设置为接受状态;

s44:当该缓冲区数据接受完毕后,设置该缓冲区为待发送状态;

s45:当所述秒准时沿发送至所述可编程的逻辑模块时,选择一个待发送状态的缓冲区进行发送,并将此时的待发送缓冲变成发送状态,发送完毕后该缓冲区变为待接受状态。

7.根据权利要求5所述的一种带秒准时沿的串口时间发送方法,其特征在于,在步骤s5中还包括步骤:

s51:在所述可编程的逻辑模块上建立一个串口时间报文发送的状态机;

s52:设置状态机的空闲状态、数据位状态、校验位状态、停止位状态和起始位状态,并设置编辑组合逻辑代码根据所述串口数据报文与秒准时沿输出信号电平高低来建立状态机状态转移触发机制。


技术总结
本发明公开了一种带秒准时沿的串口时间发送系统及方法,涉及时间同步技术领域,其包括:处理器和可编程的逻辑模块,处理器设有时间处理引擎,时间处理引擎完成参考时间源的串口时间报文解析输出,可编程的逻辑模块测量得到秒脉冲以及参考时间源之间的秒脉冲差值和秒脉冲的时钟周期计数值,秒脉冲由可编程的逻辑模块完成伺服,参考时间源由处理器完成伺服,伺服后的秒脉冲的上升沿作为秒准时沿,处理器内建立有用于发送串口时间报文的状态机,建立状态机的组合逻辑,根据组合逻辑与状态机将秒准时沿作为串口时间报文发送的帧头起始位下降沿,以1PPS的准时沿是串口时间报文帧头起始位的下降沿,减少电缆的铺设,降低成本,减少了人工。

技术研发人员:肖涛;张鑫;彭波
受保护的技术使用者:上海宽域工业网络设备有限公司
技术研发日:2021.01.22
技术公布日:2021.05.07
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