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標題: B碼對時案例分享,基于RK3568J+Logos-2,讓電力設備輕松實現“高精度授時”! [打印本頁]

作者: Tronlong--    時間: 2024-8-23 16:12
標題: B碼對時案例分享,基于RK3568J+Logos-2,讓電力設備輕松實現“高精度授時”!
本文主要介紹瑞芯微RK3568J+紫光同創Logos-2的B碼對時案例,開發環境如下:
Windows開發環境:Windows 7 64bit、Windows 10 64bit
Pango Design Suite(PDS):PDS_2022.2-SP3

IRIG-B碼對時典型應用
IRIG-B碼對時可應用于繼電保護裝置、電力RTU、電力錄波器、通訊管理機、電能質量在線監測等領域。創龍科技已基于TL3568F-EVM評估板(RK3568J+Logos-2)實現IRIG-B碼對時方案,降低了終端用戶的開發難度,縮減了研發時間,可快速進行產品方案評估與技術預研。


圖 1

IRIG-B碼對時原理
IRIG-B(inter-range instrumentationgroup-B)碼是一種時間同步標準,通常用于精確的時間測量和數據同步,廣泛應用于電力、通信、航空等領域。
IRIG-B碼為每秒一幀的時間串碼,一幀串碼中包含100個碼元,頻率為1KHz,即每個碼元占用10ms時間。IRIG-B碼基本的碼元為"0"碼元、"1"碼元和"P"碼元,"0"碼元和"1"碼元對應的脈沖寬度為2ms和5ms,"P"碼元為位置碼元,對應的脈沖寬度為8ms,IRIG-B碼信息的基本碼元的示意圖如下所示。


圖 2

下圖為一幀的IRIG-B碼脈沖序列結構示意圖。連續兩個"P"碼元表示整秒的開始,第二個"P"碼元的脈沖前沿為“準時”參考點,定義其為"Pr"。每10個碼元有一個位置碼元,共有10個,定義其為P1,P2,…,P9,P0。IRIG-B 碼時間格式的時序為秒、分、時、天,所占信息位分別為:秒7位、分7位、時6位、天10位,其位置在P0 ~ P5之間。
通常,從"Pr"開始對碼元進行編號,分別定義為第0,1,2,…,99碼元,則“秒”信息位于第1、2、3、4、6、7、8碼元,“分”信息位于第10、11、12、13、15、16,17碼元,“時”信息位于第20、21、22、23、25、26碼元,“天”信息位于第30、31、32、33、35、36、37、38、40、41碼元。


圖 3

基于RK3568J+Logos-2的IRIG-B碼對時方案
本文主要介紹創龍科技TL3568F-EVM評估板(RK3568J+Logos-2)基于FPGA端(Logos-2)實現IRIG-B碼信號解析功能。
為了簡化描述,本文僅摘錄部分方案功能描述與測試結果。

(1)案例說明
評估板FPGA端(Logos-2)通過FPGA RS485串口獲取衛星時鐘同步裝置輸出的IRIG-B信號,并對IRIG-B信號進行解碼,將其轉化為時間信息,然后通過FPGA RS422串口以每間隔一秒發送一次的頻率將時間發送至上位機,并通過串口調試助手進行顯示。程序功能框圖如下所示。


圖 4

(2)案例測試
將衛星時鐘同步裝置的ANT接口連接至GPS天線模塊,將衛星時鐘同步裝置的OUT2接口連接至評估板的FPGA RS485接口,將評估板FPGA RS422串口連接至PC機的USB接口,硬件連接如下圖所示。

圖 5

將評估板上電,請先加載運行FPGA端可執行程序。
打開串口調試助手,點擊“打開”按鈕,此時可查看串口調試助手將打印衛星時鐘同步裝置輸出的IRIG-B信號解碼后轉化的時間信息。可打開瀏覽器搜索北京時間對比查看時間是否一致,如下圖所示。


圖 6


圖 7








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