专利名称：一种实现单板间时间同步的方法
技术领域：
本发明涉及一种实现时间同步的方法，尤其是一种实现单板间时 间同步的方法。
背景技术：
目前，通信硬件平台系统对各单板间时间同步精确度的要求越来 越高，现有的处理方法是时钟信号通过时钟总线由系统时钟板分发给 各单板以实现同步，时间信息通过以太网在系统时钟板与各单板间交换NTP (Network Time Protocol,网络时间协议)才艮文以实现同步。 参照图1，描述如下
1、 系统时钟板通过时钟总线分发系统时钟信号到系统中各单板， 保证各单板采用同一参考时钟；系统时钟信号一般采用系统时钟板的 高稳晶振，也可以从更高一级的时钟源获取同步的参考时钟；
2、 系统时钟板和系统中各单板通过以太网交换NTP报文，保证各 单板间时间的同步， 一般把系统时钟板设为Time Server (时间服务 器)，其他单板设为Client (客户端)；系统时钟板可以从GPS (Global Pos i t i on Sy s tem，全3求定位系统)获取绝对时间，也可以/人上一级Time Server获耳又同步时间。上述方案的缺点是时间信息与时钟信号的关联性较小，时间同步 的误差较大， 一般达到毫秒级以上，无法应用于时间同步精度要求较高的系统。此外，IEEE1588V2标准中推荐了通过以太网连接实现系统间时间 精确同步的方法，该方法的原理与NTP类似，只是时间同步报文中的 时间信息由硬件产生，精确度有所提高。但该方法要求每个通信端口 能硬件产生时间同步报文进入和离开该端口的精确时间信息，因此该 方法会增加系统内部的复杂性，不适用于系统内部各单板间的时间同 步。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种实现单板间时间同步的方 法，实现了通信硬件平台系统内部各单板间时间信息的精确同步。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种实现单才反间时间同步的方法，系统时钟才反向各单4反分发第一 脉冲信号，所述各单板的时间计数器接收第二脉冲信号并进行计数； 所述第一脉沖信号为预设的参考沿时，所述各单板根据其时间计数器 緩存中的时间同步报文更新其时间计数器的高位部分，将其时间计数 器的低位部分复位；所述各单板根据其时间记数器的高位部分及低位 部分记录的信息实现时间同步。上述方案中，所述当前的时间同步报文包括所述系统时钟板当前 的时间信息及所述第 一脉冲信号的周期信息。上述方案中，所述第一脉冲信号为所述参考沿时，所述系统时钟板 向所述各单板发送当前的时间同步报文，所述各单板将接收到的所述 当前的时间同步"l良文写入其时间计数器緩存。上述方案中，所述第一脉冲信号为所述系统时钟板分发给所述各单板的时钟信号，所述第二脉冲信号为所述各单板本地的或者所述系 统时钟板分发给所述各单板的时钟信号，所述第 一脉沖信号的频率低 于所述第二脉沖信号的频率。上述方案中，所述系统时钟板通过时钟总线向所述各单板分发时 钟信号。上述方案中，所述第一脉冲信号预设的参考沿为所述第一脉冲信 号的上升沿或者下降沿。上述方案中，所述第一脉冲信号的周期为2s,所述第二脉冲信号 的频率为16. 384MHz，所述参考沿为所述第一脉冲信号的上升沿，所 述各单板的时间计数器为64位计数器，高位部分为39位，低位部分 为25位。本发明的有益效果主要表现在本发明提供的技术方案兼顾了时 钟信号和时间信息同步的一致，将时钟信号和时间信息同时分发，实 现了通信硬件平台系统内部各单板间时间信息的精确同步，满足了系 统的应用要求，同时简化了时间信息的分发流程。
图1为现有的通信硬件平台系统中单板间时间同步方法原理示意图；图2为本发明通信硬件平台系统中单板间时间同步方法原理示意图；图3为本发明通信硬件平台系统中各单板时间计数器工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。图1已在背景技术中加以描述，此处不再赘述。参照图2,系统时钟板通过一根时钟总线分发给各单板的频率较高的时钟信号为第二脉冲信号，用于各单板的时间计数， 一般可以根据系统的具体情况选择16. 384MHz、 25MHz等频率的时钟信号，若对时间 同步精度要求较高，可以对上述时钟信号加以倍频；若对时间同步精 度要求较低，可以采用各单板本地时钟信号作为第二脉冲信号，而不 需要系统时钟板加以分发(该情况在图2中未绘示)。系统时钟板通过另 一根时钟总线分发给各单板的频率较低的时钟 信号作为第一脉冲信号， 一般可以根据系统的具体情况选择周期为ls或者频率更低的时钟信号，并将其上升沿或者下降沿预设为参考沿。 其中，频率较低的时钟信号的周期长度要保证在这期间能完成以下操 作系统时钟板发出时间同步报文、系统中每块单板接收到系统时钟 板发来的时间同步报文并写入时间计数器緩存。图2中所示的是将其 上升沿预设为参考沿的情况，即频率较低的时钟信号非上升沿时，各 单板时间计数器的低位部分就根据频率较高的时钟信号进行计数；频 率较低的时钟信号为上升沿时，系统时钟板通过以太网或者其他数据 通道向各单板发送时间同步报文。参照图3,各单板的时间计数器包括高位部分和低位部分，高位 部分支持写操作，用于存放系统时钟板定时发送的时间同步报文，低 位部分可以不支持写操作，用于对频率较高的时钟信号进行计数。各 单板的时间计数器的更新时刻点为通过时钟总线分发的频率较低的时 钟信号的上升沿。也就是说，频率较低的时钟信号非上升沿时，各单板的时间计数器的低位部分根据频率较高的时钟信号进行计数； 一旦 频率较低的时钟信号为上升沿，各单板时间计数器的低位部分向高位 部分进一位，将其时间计数器緩存中的时间同步报文的信息写入其时 间计数器的高位部分，清空其时间计数器緩存，将其时间计数器的低 位部分复位；并且，系统时钟板向各单板发送当前的时间同步报文， 各单板将其接收到的当前的时间同步报文写入其时间计数器緩存；各单板即可根据其时间计数器的高位部分及低位部分输出的信息实现时 间同步。其中，当前的时间同步报文由当前的时间信息及频率较低的 时钟信号的周期信息组织而成；并且，若各单板此时未"^妻收到系统时 钟板发出的时间同步报文，则不执行其时间计数器緩存的写操作，在 下一次时钟上升沿到来的时刻，各单板的时间计数器緩存为空，因此 不执行其时间计数器的高位部分的写操作以及时间计数器緩存的清 空、时间计数器的低位部分的复位才喿作。当频率较低的时钟信号的周期为2s,频率较高的时钟信号的频率 为16. 384MHz,以频率较低的时钟信号的上升沿为参考沿，且各单板 的时间计数器为64位计数器，高位部分为39位，低位部分为25位时， 采用上述方法实现单板间的时间同步时，忽略时钟信号传输延时的时 间同步的精度达到61ns。采用现有的单板间时间同步方法，很难达到 这样的精度。以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于 本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明 的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本发明的权利要求范围之内。
权利要求
1. 一种实现单板间时间同步的方法，其特征在于系统时钟板向各单板分发第一脉冲信号，所述各单板的时间计数器接收第二脉冲信号并进行计数；所述第一脉冲信号为预设的参考沿时，所述各单板根据其时间计数器缓存中的时间同步报文更新其时间计数器的高位部分，将其时间计数器的低位部分复位；所述各单板根据其时间记数器的高位部分及低位部分记录的信息实现时间同步。
2、 如权利要求1所述的实现单板间时间同步的方法，其特征在于 所述当前的时间同步报文包括所述系统时钟板当前的时间信息及所述 第一脉冲信号的周期信息。
3、 如权利要求1所述的实现单板间时间同步的方法，其特征在于 所述第 一脉沖信号为所述参考沿时，所述系统时钟板向所述各单板发 送当前的时间同步报文，所述各单板将接收到的所述当前的时间同步 报文写入其时间计数器緩存。
4、 如权利要求1所述的实现单板间时间同步的方法，其特征在于 所述第 一脉冲信号为所述系统时钟板分发给所述各单板的时钟信号， 所述第二脉冲信号为所述各单板本地的或者所述系统时钟板分发给所述各单板的时钟信号，所述第 一脉冲信号的频率低于所述第二脉冲信 号的频率。
5、 如权利要求4所述的实现单板间时间同步的方法，其特征在于 所述系统时钟板通过时钟总线向所述各单板分发时钟信号。
6、 如权利要求1所述的实现单板间时间同步的方法，其特征在于 所述第一脉冲信号预设的参考沿为所述第一脉沖信号的上升沿或者下 降沿。
7、 如权利要求1所述的实现单板间时间同步的方法，其特征在于 所述第一脉冲信号的周期为2s,所述第二脉冲信号的频率为 16.384MHz,所述参考沿为所述第一脉冲信号的上升沿，所述各单板的时间计数器为64位计数器，高位部分为39位，低位部分为25位。
全文摘要
本发明公开了一种实现单板间时间同步的方法，系统时钟板向各单板分发第一脉冲信号，各单板的时间计数器接收第二脉冲信号并进行计数；第一脉冲信号为预设的参考沿时，各单板根据其时间计数器缓存中的时间同步报文更新其时间计数器的高位部分，将其时间计数器的低位部分复位；各单板根据其时间记数器的高位部分及低位部分记录的信息实现时间同步。本发明所述技术方案实现了通信硬件平台系统内部各单板间时间信息的精确同步。
文档编号G06F13/42GK101257376SQ200810066650
公开日2008年9月3日 申请日期2008年4月16日 优先权日2008年4月16日
发明者侯爱荭, 华 袁, 邵贵阳 申请人:中兴通讯股份有限公司