一种秒脉冲编码对时方法技术

一种秒脉冲编码对时方法，涉及一种分布式系统时间同步，原理是主节点控制节点电平，从节点为接收状态且从节点对节点电平采用上升沿中断处理。步骤A）：主节点在时间t0提升节点电平，同时通过通讯总线把主节点时间t0通过整秒脉冲的方式广播到所有所述从节点；步骤B）：所述的从节点在电平被拉高的时候触发中断，保留当前的从节点时间t1；步骤C）：所述的从节点收到所述主节点以整秒脉冲方式广播到的t0后，保存此时的从节点时间t2，通过计算得出新的同步时间t同步=t2+（t0-t1）。与现有技术相比，本发明专利技术只需要通过通信总线让主节点向从节点传递整秒脉冲就能精确对时，本方法不需要增加其他通讯硬件，极大的降低了分布式系统同步对时的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种分布式系统时间同步方法，特别是一种利用整秒脉冲编码精确同步对时的方法。
技术介绍
在分布式系统下，各节点独立，各自计时，导致节点之间时间相差会越来越大。为了保证各节点的时间一致，需要在特定时间内使得各节点时间同步。现有的分布式系统时间同步方法大致分为两种:一种是主节点基于TCP/IP协议对分节点进行授时；另一种是分节点增加专门的时钟电路维护分节点的内部时钟，如果通过TCP/IP协议授时就需要以太网的支持，如果增加专门的时钟电路就会使得硬件成本增加。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足，提供了，只需要通过通信总线让主节点向从节点传递整秒脉冲就能精确对时，让主节点与从节点时间同步，本方法不需要增加其他通讯硬件，极大的降低了分布式系统同步对时的成本。 为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决:，其特征在于，主节点控制节点电平，从节点为接收状态且所述从节点对节点电平采用上升沿中断处理，具体包含以下几个步骤: 步骤A):所述的主节点在时间h提升节点电平，同时通过通讯总线把主节点时间h通过整秒脉冲的方式广播到所有所述从节点； 步骤B):所述的从节点在电平被拉高的时候触发中断，保留当前的从节点时间ti ； 步骤C):所述的从节点收到所述主节点以整秒脉冲方式广播到的h后，保存此时的从节点时间t2,通过计算得出新的同步时间t_= VKtcTt1)。 上述技术方案中，优选的，所述的从节点时间可分为整秒数S，毫秒数MS两段，以用符号A:B形式来表示，则当前时间为S:MS ;当所述的从节点收到整秒脉冲的时候，如果此时毫秒MS〈500，设置此时的时间为S:0，当此时毫秒MS>500，设置此时的时间为S+1:0。 上述技术方案中，优选的，所述的整秒脉冲以编码的方式传递h时间的UTC秒数，并按如下编码: 设置编码为I和O构成，当为I时传递所述整秒脉冲，当为O时不传递所述整秒脉冲，传递h时间信息共需要70个bits数据，既所述的主节点通过所述整秒脉冲传递h时间信息至所述的从节点共需70秒，t0编码分别如下: 帧头长度4bits，编码为0111 ; 时间长度64bits，UTC时间转化为2进制后需要32bits，32bits数据中的代码I用01表示,代码O用10表示，既此时每个bit用2个bits来编码转化,然后从低位往高位排序； 偶校验长度2bits，UTC时间32位的偶校验中I用01表示，O用10表示。 上述技术方案中，优选的，所述&时间为传送帧头的第一个bit (值为O)时的时间。 上述技术方案中，优选的，所述的从节点接收到连续三个整秒脉冲时开始解码，并以接收到的第一个整秒脉冲时间+Is为A时间。 上述技术方案中，优选的，所述从节点接收到最后偶校验编码时的整秒脉冲时间为t2时间，既传送h时间编码最后一个bit时的时间。 本方法的同步时间以主节点为准，同时各从节点也在自主维护时间，且各节点偏差在10ppm以内(Is最多偏差0.1ms)。本方法将时间彳目息(tQ)编码后通过整秒脉冲的方式广播到从节点。时间信息编码采用二进制0、1表示，并且认定当为I时传递所述整秒脉冲，当为O时不传递所述整秒脉冲。得到32bits的UTC时间二进制码后继续编码，以I为01,0为10把时间信息扩充为64bits的二进制码,这样设置是因为64bits时间信息中不存在连续的三个111编码，而帧头4bits编码为0111，这样当从节点连续接收到三个整秒脉冲后就可以得知接收的是帧头，从而开始解码。从节点保存接收到帧头的时间信息的时间h和接收完偶校验时间彳目息t2,通过计算!^+(td-ti)得到最后的同步时间。整个时间信息流有70bits，通过整秒脉冲传递方式需要70s后使得所有从节点与主节点时间同步。同时从节点收到第一个整秒脉冲的时候，如果此时毫秒MS〈500，设置此时的时间为S:0，当此时毫秒MS>500，设置此时的时间为S+1:0，由于收到第一个整秒脉冲后就已经使得毫秒数变为0，使得在同步阶段不会在改变秒数。通过这种设置，每个从节点都能接收到主节点发射的整秒脉冲，在同一时段内进行时间校准，同一时间点完成时间同步。又因为整秒脉冲精确稳定，通过这种方法的同步的时间偏差率低，准确性高，又不用额外的通讯装置，既降低了硬件成本，也降低了因为通讯延迟造成的时间同步偏差。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:只需要通过通信总线让主节点向从节点传递整秒脉冲就能精确对时，让主节点与从节点时间同步，本方法不需要增加其他通讯硬件，极大的降低了分布式系统同步对时的成本。 【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细描述。 实施例:主节点在UTC时间为1399583471时确定发送时间信息广播到所有从节点，则 UTC 时间 1399583471 为 t0 时间，1399583471 换算二进制为 11110111010011111101011011001010，共 32bits。继续进行 I 为 01，0 为 10 的转换得到 0101010110010101100110100101010101011001100101100101101001100110，共 64bits。偶校验为 1，转换后为 01，共2bits ;帧头 0111，共 4bits。总编码为 0111010101011001010110011010010101010101100110010110010110100110011001，共70bits。其中为I时发送整秒脉冲，为O时不发送，当从节点收到连续三个整秒脉冲后(既帧头0111)开始解码，同时记录第一个整秒脉冲接收时间+Is为t1;既帧头中第一个代码O的发送时间；记录接收到最后偶校验编码时的整秒脉冲时间为t2时间,得到Vt2、和后从节点通过计算!^+UcTt1)就能得到和主节点同步的时间。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种秒脉冲编码对时方法，其特征在于，主节点控制节点电平，从节点为接收状态且所述从节点对节点电平采用上升沿中断处理，具体包含以下几个步骤：步骤A)：所述的主节点在时间t0提升节点电平，同时通过通讯总线把主节点时间t0通过整秒脉冲的方式广播到所有所述从节点；步骤B)：所述的从节点在电平被拉高的时候触发中断，保留当前的从节点时间t1；步骤C)：所述的从节点收到所述主节点以整秒脉冲方式广播到的t0后，保存此时的从节点时间t2，通过计算得出新的同步时间t同步＝t2+(t0‑t1)。

【技术特征摘要】
1.一种秒脉冲编码对时方法，其特征在于，主节点控制节点电平，从节点为接收状态且所述从节点对节点电平采用上升沿中断处理，具体包含以下几个步骤: 步骤A):所述的主节点在时间h提升节点电平，同时通过通讯总线把主节点时间h通过整秒脉冲的方式广播到所有所述从节点； 步骤B):所述的从节点在电平被拉高的时候触发中断,保留当前的从节点时间h ； 步骤C):所述的从节点收到所述主节点以整秒脉冲方式广播到的h后，保存此时的从节点时间t2,通过计算得出新的同步时间t_= VKtcTt1)。2.根据权利要求1所述的一种秒脉冲编码对时方法，其特征在于，所述的从节点时间可分为整秒数S，毫秒数MS两段，以用符号A:B形式来表示，则当前时间为S:MS ;当所述的从节点收到整秒脉冲的时候，如果此时毫秒MS〈500，设置此时的时间为S:0，当此时毫秒MS>500，设置此时的时间为S+1:0。3.根据权利要求1所述的一种秒脉冲编码对时方法，其特征在于，所述的整秒脉冲以编码的方式传递h时间的UTC秒数，并按如下编码: 设置编码为...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑坚江，蔡晋，
申请(专利权)人：宁波三星电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33