一种利用1PPS信号进行计算机校时的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种利用1PPS信号进行计算机校时的装置及方法，1PPS信号转换单元通过RS232串口连接器供电，接收GPS接收机输出的1PPS信号，将1PPS信号从TTL电平转换为RS232电平后，输出至RS232串口连接器的握手信号线上；RS232串口连接器将GPS接收机输出的GPS数据通过串口传输给计算机，计算机在同时收到GPS数据和1PPS信号的下一个整秒完成校时。本发明专利技术成本低，使用简便，校时精度高，稳定性好，一致性高，能够满足导航、测绘、交通等多种应用领域的多操作系统平台的计算机校时使用。

Device and method for correcting computer time by using 1PPS signal

The present invention provides a computer using the 1PPS signal timing device and method, 1PPS signal conversion unit through the RS232 serial port connector of power supply, 1PPS signal output from GPS receiver, 1PPS signal from the TTL level to RS232 level conversion, RS232 output to the serial port connector handshake signal line; RS232 serial connector the GPS data output from GPS receiver to the computer through the serial transmission, the computer at the same time to receive GPS data and 1PPS signals under a full second finish school. The invention has the advantages of low cost, simple use, high time accuracy, good stability and high consistency, and can satisfy the computer time calibration of a plurality of operating system platforms in navigation, surveying and mapping, traffic and other application fields.

【技术实现步骤摘要】
一种利用1PPS信号进行计算机校时的装置及方法
本专利技术属于计算机校时领域，涉及一种计算机校时装置及方法，可用于多种操作系统平台的不同类型计算机校时。
技术介绍
目前，用于计算机校时的方法主要是通过网络校时，一般采用NTP协议实现。NTP协议是用于互联网中的时间同步的标准之一，实现计算机与时间服务器的时间同步。时间服务器的时间来源可以是原子钟、天文台、卫星或从互联网上获得，其时间精度也取决时间来源的精度。时间服务器使用UDP通信方式向网络上的计算机进行时间信息的广播，计算机收到时间信息后，对计算机进行本地校时。由于网络通信流量的影响，校时精度在几毫米级到几十毫秒之间抖动，校时稳定性较差。另外，还有专用的GPS授时卡，可安装在计算机上使用，校时精度和校时稳定性比较高。但是，GPS授时卡使用时需要针对不同的操作系统安装相应的驱动程序，如果某一操作系统没有支持该GPS授时卡则无法使用。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种计算机校时的装置及方法，利用现有的GPS接收机输出的1PPS信号和GPS数据，成本低、使用简便，校时精度高、稳定性好、一致性高，能够满足导航、测绘、交通等多种应用领域的多操作系统平台的计算机校时使用。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用1PPS信号进行计算机校时的装置，包括1PPS信号转换单元和RS232串口连接器。1PPS信号转换单元通过RS232串口连接器供电，接收GPS接收机输出的1PPS信号，将1PPS信号从TTL电平转换为RS232电平后，输出至RS232串口连接器的握手信号线上；RS232串口连接器将GPS接收机输出的GPS数据通过串口传输给计算机，计算机在同时收到GPS数据和1PPS信号的下一个整秒完成校时。本专利技术还提供一种利用1PPS信号进行计算机校时的方法，包括以下步骤：(1)GPS接收机收星定位，输出GPS数据和1PPS信号；(2)1PPS信号转换单元将1PPS信号从TTL电平转换到RS232电平，连接到RS232串口连接器的DSR线上；(3)RS232串口连接器将GPS接收机输出的GPS数据通过串口传输给计算机，计算机根据GPS数据解析出时间信息T1；(4)计算机在T2时刻响应到串口握手DSR信号，即检测到一个1PPS信号；T2是T1的下一个整秒的起始时刻，即对T1加1秒，毫秒值为0，产生时间T2；(5)将T2设置为计算机当前时间，完成计算机的校时功能。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过串口将1PPS信号接入计算机进行校时，硬件电路简单，制作成本低廉，安装和使用简便。本专利技术利用GPS接收机输出的1PPS信号对计算机进行校时，校时精度高，稳定性好。同时，计算机校时后，与GPS系统时间同步，能够应用于分布式系统的多计算机时间同步。本专利技术仅需要计算机具备串口，不需要安装额外的驱动程序，易于实现。附图说明图1为本专利技术装置的整体连接框图；图2为本专利技术装置中的硬件原理框图；图3为本专利技术方法的总流程示意图。具体实施方式本专利技术提供的利用1PPS信号进行计算机校时的装置，包括1PPS信号转换单元和RS232串口连接器。1PPS信号转换单元通过RS232串口连接器供电，连接GPS接收机输出的1PPS信号，将其从TTL电平转换为RS232电平后，输出至RS232串口连接器的握手信号线(DSR)上。RS232串口连接器两端分别连接GPS接收机串口和计算机串口，并保证1PPS信号的RS232电平输出端与计算机相连。为实现上述目的，本专利技术提供的利用1PPS信号进行计算机校时的方法，包括以下步骤：(1)GPS接收机的1PPS信号线连接至1PPS信号转换单元的输入端；(2)RS232串口连接器两端分别连接GPS接收机串口和计算机串口，并保证1PPS信号的RS232电平输出端与计算机相连；(3)GPS接收机连接室外天线，并正常加电运行，能够收星定位，并正常输出GPS数据和1PPS信号；(4)1PPS信号转换单元将1PPS信号从TTL电平转换到RS232电平，连接到RS232串口连接器的DSR线上；(5)计算机通过串口接收GPS数据，解析出时间信息T1；(6)计算机在T2时刻响应到串口握手DSR信号，即检测到一个1PPS信号。T2是T1的下一个整秒的起始时刻，即对T1加1秒，毫秒值为0，产生时间T2；(7)将T2设置为计算机当前时间，完成计算机的校时功能。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，本专利技术包括但不仅限于下述实施例。参照图1，本专利技术的校时装置安装在计算机的串口上，GPS接收机的1PPS信号线连接至1PPS信号转换单元的输入端；RS232串口连接器两端分别连接GPS接收机串口和计算机串口，并保证1PPS信号的RS232电平输出端与计算机相连。参照图2，本专利技术的校时装置的硬件，1PPS信号转换单元将1PPS信号从TTL电平转换为RS232电平，并输出到串口的DSR线上。1PPS信号转换单元从串口连线上取5V直流电，驱动进行信号转换处理。RS232串口连接器两端分别连接GPS接收机串口和计算机串口，并保证1PPS信号的RS232电平输出端与计算机相连。参考图3，本专利技术用于利用1PPS信号进行计算机校时的方法，包括如下步骤：步骤1，设备互连。GPS接收机的1PPS信号线连接至1PPS信号转换单元的输入端；RS232串口连接器两端分别连接GPS接收机串口和计算机串口，并保证1PPS信号的RS232电平输出端与计算机相连。步骤2，GPS接收机运行。GPS接收机连接室外天线，并正常加电运行，能够收星定位，并正常输出GPS数据和1PPS信号。步骤3，1PPS信号电平转换。1PPS信号转换单元将1PPS信号从TTL电平转换到RS232电平，连接到RS232串口连接器的DSR线上。步骤4，通过串口接收GPS数据，解析出时间信息。在计算机上通过串口接收GPS数据，解析GPS定位或观测数据，得到时间信息T1(年、月、日、时、分和秒)。GPS接收机一般在每个整秒过后大约200毫秒～600毫秒范围内，发送整秒时刻的观测数据或定位数据。收到数据的时刻波动较大，不能直接用于计算机校时。步骤5，响应1PPS，并处理时间。计算机在T2时刻响应到由1PPS信号触发的串口握手DSR信号，即检测到一个1PPS信号。由于1PPS信号是GPS接收机在每个整秒的起始时刻产生的脉冲信号，因此，T2就是T1的下一个整秒的起始时刻，即对T1加1秒，毫秒值设置为0，产生时间T2(年、月、日、时、分、秒和毫秒)。步骤6，计算机校时。通过系统命令将T2设置为计算机当前时间，完成计算机的校时功能。上述实施例中，1PPS信号转换单元和RS232串口连接器集成到一块印制板上。该技术方案利用GPS接收机输出的1PPS信号和定位数据，实现了对计算机的校时，使计算机时间同步到GPS时间上。该技术方案利用现有的GPS接收机，但不局限于使用GPS接收机，也可以是其它能够提供1PPS信号和时间信息的设备。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用1PPS信号进行计算机校时的装置，包括1PPS信号转换单元和RS232串口连接器，其特征在于：1PPS信号转换单元通过RS232串口连接器供电，接收GPS接收机输出的1PPS信号，将1PPS信号从TTL电平转换为RS232电平后，输出至RS232串口连接器的握手信号线上；RS232串口连接器将GPS接收机输出的GPS数据通过串口传输给计算机，计算机在同时收到GPS数据和1PPS信号的下一个整秒完成校时。

【技术特征摘要】
2015.12.22 CN 20151097037171.一种利用1PPS信号进行计算机校时的装置，包括1PPS信号转换单元和RS232串口连接器，其特征在于：1PPS信号转换单元通过RS232串口连接器供电，接收GPS接收机输出的1PPS信号，将1PPS信号从TTL电平转换为RS232电平后，输出至RS232串口连接器的握手信号线上；RS232串口连接器将GPS接收机输出的GPS数据通过串口传输给计算机，计算机在同时收到GPS数据和1PPS信号的下一个整秒完成校时。2.一种利用权利要求1所述装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，王亚军，熊帅，任小伟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61