精确时间协议时钟转换为IRIG-B码的方法和装置制造方法及图纸

精确时间协议时钟转换为IRIG-B码的方法和装置，包括IEEE1588同步模块、时间接口模块、基础时钟模块、IRIG-B编码模块和波形产生模块；在保持IEEE155协议报文与主时钟同步后，IEEE1588同步模块获得由二进制格式的秒信息组成的UTC时间，然后换算为BCD格式的年月日时分秒时间信息并输给所述的时间接口模块；IEEE1588同步模块产生的1PPS信号上升沿触发IRIG-B编码模块，转换由IRIG-B码元组成的串行码；然后IEEE1588同步模块接收一个中断信号，更新所述的BCD格式的年月日时分秒时间信息；波形生成模块接收由IRIG-B码元组成的串行码，转换成相应的波形输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种精确时间协议时钟转换为^IG-B码的方法和装置。
技术介绍
在工业控制领域，时间同步技术起着非常重要的作用，尤其是在运动控制、保护和故障记录等领域，时间和同步的精度直接影响着控制、保护的效果和最后的分析。^IG-B码作为一种国际通用的时间同步技术，广泛地应用于工业控制领域，尤其是电力系统的时间传送和同步系统中。IRIG-B码有交流(AC)码和直流(DC)码两种，AC码是利用DC码对正弦波进行调制，以达到较远距离传送的目的。^IG-B码是一种串行脉宽编码，每秒发送一帧，一帧包含 100个码元，每个码元宽度为10ms。码元有三种形式，以不同的占空比区分P码元，作为位置标识，宽度为8ms ；逻辑“1”码元，宽度为5ms ；逻辑“0”码元，宽度为ans。如附图说明图1.IRIG-B码输出的格式如图2所示在原有系统中^IG-B码作为时间同步系统，其主时钟源来自于GPS信号，但随着以太网逐步进入工业控制领域后，IEEE1588也即精密时间协议，作为一种可以在以太网上同步传送的时间同步技术也引入到工业控制领域。由于其同步高精度，不需要增加额外的硬件设备，避免了象GPS天线一样的安装和防护问题，极大地节约成本，在工业控制领域中 IEEE1588正在成为时钟同步技术发展的趋势。在原有系统和一些仍需要使用^IG-B同步的系统中，也正在逐步地替代GPS时钟作为时钟源使用，因此，就需要一种方法将IEEE1588 时钟转换为^IG-B码格式的时钟，以满足工业控制领域的时间同步需求。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，现提出一种将精确时间协议时钟转换成^IG-B码格式时钟的方法和装置。一种精确时间协议时钟转换为^IG-B码的方法，包括A、在通过IEEE1588协议报文与主时钟同步后，IEEE1588同步模块获得由二进制格式的秒信息组成的UTC时间，然后换算为BCD格式的年月日时分秒时间信息，输给时间接口模块；B、在所述的换算为BCD格式的年月日时分秒信息过程中的秒时间信息生成时所述的IEEE1588同步模块产生IPPS信号，所述的IPPS信号的上升沿触发^IG-B编码模块， 所述^IG-B编码模块将B⑶码格式保存的年月日时分秒时间信息转换成由^IG-B码元组成的串行码；C、所述的时间接口模块产生一个中断信号发送给所述IEEE1588同步模块，所述 IEEE1588同步模块更新所述的BCD格式的年月日时分秒时间信息；D、波形生成模块接收所述的由^IG-B码元组成的串行码后，转换成相应的波形输出。所述的换算为B⑶格式的年月日时分秒时间信息的过程包括以1970年1月1日 0时0分0秒为起点，计算出所述由二进制格式的秒信息组成的UTC时间对应的年月日时分秒时间信息，并以BCD码的格式通过8位异步并行总线写入所述的时间接口模块进行存储，所述的年月日时分秒时间信息包括秒时间信息(sec)、分时间信息(min)、时时间信息 (hour)、天时间信息(day)和年时间信息(year)。所述^IG-B编码模块将B⑶码格式保存的时间信息转换成由^IG-B码元组成的串行码的过程包括所述的^IG-B编码模块以IOMHz的工作时钟不断地检测所述的IPPS信号；当检测到所述的IPPS信号的上升沿的时候，立即在IOMHz时钟的上升沿处产生高电平，输出一个P码元，同时获取存储在所述时间接口模块中的BCD格式的年月日时分秒时间信息，然后启动计数器计数；所述的计数器从0开始计数，最大计数值到99，计数值每次加1 ；所述的计数器每次加1以后，判断与计数值对应的B码位输出时间信息位还是位置信息位，如果是时间信息位，则把对应的时间信息位转换为逻辑码元输出；如果是位置信息位，则输出P码元。所述的B⑶格式的年月日时分秒时间信息是由0和1组成的B⑶码格式的数据， 其中0对应为逻辑0码元，1对应为逻辑1码元。所述的波形生成模块以IKHz的工作时钟将^IG-B码元转换成相应的波形。精确时间协议时钟转换为^IG-B码的装置包括IEEE1588同步模块、时间接口模块、基础时钟模块、IRIG-B编码模块和波形产生模块；在保持IEEE155协议报文与主时钟同步后，所述的IEEE1588同步模块获得由二进制格式的秒信息组成的UTC时间，然后换算为 BCD格式的年月日时分秒时间信息，输给所述的时间接口模块；在秒时间信息生成时所述的IEEE1588同步模块产生IPPS信号，所述的IPPS信号的上升沿触发^IG-B编码模块，所述^IG-B编码模块将B⑶码格式保存的年月日时分秒时间信息转换成由^IG-B码元组成的串行码；然后所述的时间接口模块产生一个中断信号发送给所述IEEE1588同步模块，所述IEEE1588同步模块更新所述的BCD格式的年月日时分秒时间信息；波形生成模块接收所述的由^IG-B码元组成的串行码后，转换成相应的波形输出；基础时钟模块用于提供所述装置内部逻辑所需要的工作时钟IOMHz、1ΚΗζ和IOOHz。如图3。在换算为B⑶格式的年月日时分秒时间信息时，所述的IEEE1588同步模块以1970 年1月1日0时0分0秒为起点，计算出所述由二进制格式的秒信息组成的UTC时间对应的年月日时分秒时间信息，并以BCD码的格式通过8位异步并行总线写入所述的时间接口模块进行存储，所述的年月日时分秒时间信息包括秒时间信息(sec)、分时间信息(min)、 时时间信息(hour)、天时间信息(day)和年时间信息(year)。在所述^IG-B编码模块将B⑶码格式保存的时间信息转换成由^IG-B码元组成的串行码时，所述的^IG-B编码模块以IOMHz的工作时钟不断地检测所述的IPPS信号；当检测到所述的IPPS信号的上升沿的时候，立即在IOMHz时钟的上升沿处产生高电平，输出一个P码元，同时获取存储在所述时间接口模块中的BCD格式的年月日时分秒时间信息，然后启动计数器计数；所述的计数器从0开始计数，最大计数值到99，计数值每次加1 ；所述的计数器每次加1以后，判断与计数值对应的B码位输出时间信息位还是位置信息位，如果是时间信息位，则把对应的时间信息位转换为逻辑码元输出；如果是位置信息位，则输出P码元。所述的B⑶格式的年月日时分秒时间信息是由0和1组成的B⑶码格式的数据， 其中0对应为逻辑0码元，1对应为逻辑1码元。所述的波形生成模块以IKHz的工作时钟将B码码元转换成相应的波形。本方法的实现包括IEEE1588同步模块、基础时钟模块、时间接口模块、B码编码模块，波形产生模块。如图3IEEE1588同步模块用于根据IEEE1588协议报文保持和主时钟同步，同时提供整个时钟转换功能所需要的时钟信息和秒同步信号。其原理是通过和主时钟的报文交互，获得收发报文精确的发送和接收时间，然后根据这些时间算出本地时钟的偏差和线路延迟， 从而保持和主时钟的同步。在系统通过IEEE1588协议和主时钟同步以后，会得到UTC (Coordinated Universal Time)时间，也即时间调整时间，为二进制格式的秒信息，需要换算为B⑶格式的年月日时分秒时间信息，换算的方法是以1970年1月1日0时0分0秒为起点，计算出当前得到的秒信息所对应的年月日时分秒信息，并以BCD码的格式通过8位异本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．精确时间协议时钟转换为ＩＲＩＧ－Ｂ码的方法，其特征在于：Ａ、在通过ＩＥＥＥ１５８８协议报文与主时钟同步后，ＩＥＥＥ１５８８同步模块获得由二进制格式的秒信息组成的ＵＴＣ时间，然后换算为ＢＣＤ格式的年月日时分秒时间信息，输给时间接口模块；Ｂ、在所述的换算为ＢＣＤ格式的年月日时分秒信息过程中的秒时间信息生成时所述的ＩＥＥＥ１５８８同步模块产生１ＰＰＳ信号，所述的１ＰＰＳ信号的上升沿触发ＩＲＩＧ－Ｂ编码模块，所述ＩＲＩＧ－Ｂ编码模块将ＢＣＤ码格式保存的年月日时分秒时间信息转换成由ＩＲＩＧ－Ｂ码元组成的串行码；Ｃ、所述的时间接口模块产生一个中断信号发送给所述ＩＥＥＥ１５８８同步模块，所述ＩＥＥＥ１５８８同步模块更新所述的ＢＣＤ格式的年月日时分秒时间信息；Ｄ、波形生成模块接收所述的由ＩＲＩＧ－Ｂ码元组成的串行码后，转换成相应的波形输出。

【技术特征摘要】
1.精确时间协议时钟转换为^IG-B码的方法，其特征在于A、在通过IEEE1588协议报文与主时钟同步后，IEEE1588同步模块获得由二进制格式的秒信息组成的UTC时间，然后换算为BCD格式的年月日时分秒时间信息，输给时间接口模块；B、在所述的换算为BCD格式的年月日时分秒信息过程中的秒时间信息生成时所述的 IEEE1588同步模块产生IPPS信号，所述的IPPS信号的上升沿触发^IG-B编码模块，所述 IRIG-B编码模块将B⑶码格式保存的年月日时分秒时间信息转换成由^IG-B码元组成的串行码；C、所述的时间接口模块产生一个中断信号发送给所述IEEE1588同步模块，所述 IEEE1588同步模块更新所述的BCD格式的年月日时分秒时间信息；D、波形生成模块接收所述的由^IG-B码元组成的串行码后，转换成相应的波形输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的换算为BCD格式的年月日时分秒时间信息的过程包括以1970年1月1日0时0分0秒为起点，计算出所述由二进制格式的秒信息组成的UTC时间对应的年月日时分秒时间信息，并以BCD码的格式通过8位异步并行总线写入所述的时间接口模块进行存储，所述的年月日时分秒时间信息包括秒时间信息 (sec)、分时间信息(min)、时时间信息(hour)、天时间信息(day)和年时间信息(year)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述^IG-B编码模块将BCD码格式保存的时间信息转换成由^IG-B码元组成的串行码的过程包括所述的^IG-B编码模块以IOMHz的工作时钟不断地检测所述的IPPS信号；当检测到所述的IPPS信号的上升沿的时候，立即在IOMHz时钟的上升沿处产生高电平，输出一个P码元，同时获取存储在所述时间接口模块中的BCD格式的年月日时分秒时间信息，然后启动计数器计数；所述的计数器从0开始计数，最大计数值到99，计数值每次加1 ；所述的计数器每次加1以后，判断与计数值对应的B码位输出时间信息位还是位置信息位，如果是时间信息位，则把对应的时间信息位转换为逻辑码元输出；如果是位置信息位，则输出P码元。4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于所述的BCD格式的年月日时分秒时间信息是由0和1组成的BCD码格式的数据，所述的0对应为逻辑0码元，所述的1对应为逻辑1码元。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的波形生成模块以IKHz的工作时钟将^IG-B码元转换成相应的波形。6.利用上述任一所述的方法实现精确时间协议时钟转换为^IG-B码的装置，其特征在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑超，
申请(专利权)人：北京东土科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11