004引4)从节点在高优先级中断INT2中完成本地时间补偿，实现分散从节点对时同步。
[0046]INTl中断优先级越高，则越不容易被打断，对时精度越高；INT2中断里校时功能 耗时非常小，因此对系统影响很小。
[0047] 参照附图3,从节点的系统绝对时间计算公式为：
[004引 Tab=T化巧刊片。"，
[0049] 其中Tgb为绝对时间，T。为主节点获取系统时间并发送至无线模块耗时，T为主节 点的对时报文驻留时间，Ttf为无线传输耗时，Tg为无线模块对时报文转发耗时，Td为从节 点无线模块硬件触发延时，Tgd,为从节点时间补偿调整过程耗时。
[0050] 参照附图4,主节点发送的对时报文是W广播的形式通过无线通道进行发送，因此 主节点对时报文仅发送1次即可到达各从节点，具体包括W下步骤：
[0051] 1)主节点进入高优先级中断中INTl;
[0052] 2)主节点获取系统时间；
[0053] 3)补偿对时报文校验值计算时间；
[0054] 4)补偿对时报文发送时间；
[00巧]5)补偿主节点的对时报文驻留时间；
[0056] 6)计算对时报文校验值；
[0057] 7)启动对时报文发送。
[0058] 主节点发送的对时指令的帖格式见表1，
[0059] 表1:对时指令的帖格式
[0060]
[0061] 参照附图5,从节点无线模块W高优先级中断的模式进行对时报文解析。确认是对 时报文后，经过从节点无线模块硬件触发延时Td,通过硬件电路信号给从节点一个硬件触 发信号；经过Td延时后，从节点确认已经解析完对时报文，获取到了时间戳；接到硬件触发 信号后启动一个高优先级中断服务，在该中断服务中将Td补偿到报文中的时间戳，再将该 时间戳作为系统软时钟的值。具体包括W下步骤：
[0062] 1)从节点接收对时报文；
[0063] 2)通过从节点无线模块给从节点一个硬件触发信号，对对时报文进行解析；
[0064] 3)经过从节点无线模块硬件触发延时Td,从节点确认已经解析完对时报文，获取 到了时间戳；
[0065] 4)启动一个高优先级中断INT2,将Td补偿到对时报文中的时间戳；
[0066] 5)将该时间戳赋值给系统软时钟。
[0067] 时间补偿转换关系见表2，
[006引表2:时间补偿转换关系表
[0071] 通过W上模式实现了对时过程各节点的误差固定、可测，并将运些误差补偿到原 值中而实现时间校准。该模式仅仅基于常用的嵌入式系统，采用普通硬件系统及器件即可 实现20US的对时精度。由表2可知，该模式引起的误差主要是晶振引起的累计误差，对于 更高精度的应用也只需将系统对应晶振替换为更高精度的型号即可完成对时性能提升。在 实际项目应用中该对时模式体现出了良好的经济性和精准性。
[0072] W上是对发明的较佳实施进行了具体说明，但发明创造并不限于所述实施例，熟 悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，运些 等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1. 一种采用无线通信对分散节点对时同步的系统，其特征在于：包括若干用于数据采 集和就地控制的从节点，一个用于数据处理和通信管理的主节点，其中，每个从节点和主节 点均配设有无线模块，各从节点负责将数据发送至主节点，主节点经无线模块负责对各从 节点对时同步。2. 根据权利要求1所述的一种采用无线通信对分散节点对时同步的系统，其特征在 于：所述主节点采用广播方式发送对时报文至各从节点。3. 根据权利要求1所述的一种采用无线通信对分散节点对时同步的系统，其特征在 于：所述无线模块为独立的嵌入式系统模块。4. 一种采用无线通信对分散节点对时同步的方法，所述方法基于权利要求1-3任一所 述的系统，其特征在于，具体包括以下步骤： 1) 主节点进入高优先级中断INT1，以广播的方式发送对时报文； 2) 从节点的无线模块接收到对时报文后，经过从节点无线模块硬件触发延时1后触发 从节点； 3) 从节点接收到自身无线模块硬件触发信号后，立即开启一个高优先级中断INT2 ; 4) 从节点在高优先级中断INT2中完成本地时间补偿，实现分散从节点对时同步。5. 根据权利要求4所述的一种采用无线通信对分散节点对时同步的方法，其特征在 于，所述步骤1中的主节点发送对时报文具体包括以下步骤： 1) 主节点进入高优先级中断中INT1 ; 2) 主节点获取系统时间； 3) 补偿对时报文校验值计算时间； 4) 补偿对时报文发送时间； 5) 补偿主节点的对时报文驻留时间； 6) 计算对时报文校验值； 7) 启动对时报文发送。6. 根据权利要求4所述的一种采用无线通信对分散节点对时同步的方法，其特征在 于，所述步骤2-4中的从节点接收对时报文及时间补偿具体包括以下步骤： 1) 从节点接收对时报文； 2) 通过从节点无线模块给从节点一个硬件触发信号，对对时报文进行解析； 3) 经过从节点无线模块硬件触发延时Td，从节点确认已经解析完对时报文，获取到了 时间戳； 4) 启动一个高优先级中断INT2,将Td#偿到对时报文中的时间戳； 5) 将该时间戳赋值给系统软时钟。7. 根据权利要求4所述的一种采用无线通信对分散节点对时同步的方法，其特征在 于，从节点的系统绝对时间计算公式为： Tab= Tc+ Tcw+ Ttr + Ts+ Td+ Tadj, 所述Tab为绝对时间，T。为主节点获取系统时间并发送至无线模块耗时，T "为主节点的 对时报文驻留时间，T&为无线传输耗时，Ts为无线模块对时报文转发耗时，Td为从节点无 线模块硬件触发延时，T ad]为从节点时间补偿调整过程耗时。8. 根据权利要求4所述的一种采用无线通信对分散节点对时同步的方法，其特征在 于，所述对时报文包括ID、报文类型、时间戳和校验码。
【专利摘要】本发明公开一种采用无线通信对分散节点对时同步的方法，其应用模型包括若干从节点、主节点和若干无线模块，所述无线模块分别与各节点相连，所述从节点与所述主节点通过所述无线模块相连。主节点在高优先级中断中INT1，以广播的方式发送对时报文；从节点无线模块接收到对时报文后，立即转发给从节点；该无线模块经过从节点无线模块硬件触发延时后触发从节点，从节点接收到硬件触发信号后，立即开启一个高优先级中断INT2，在该中断里完成本地时间补偿调整，进而，各从节点将以同步时间运行。本发明能够实现简单地、低成本地实现对各个从节点的对时，并具有对时同步精度高的优点。
【IPC分类】H04W56/00
【公开号】CN105338613
【申请号】CN201510742301
【发明人】魏浩铭, 郭上华, 杨绍军
【申请人】珠海许继电气有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月2日