B碼對(duì)時(shí)案例分享，基于RK3568J+Logos-2，讓電力設(shè)備輕松實(shí)現(xiàn)“高精度授時(shí)”！

Tronlong--

本文主要介紹瑞芯微RK3568J+紫光同創(chuàng)Logos-2的B碼對(duì)時(shí)案例，開(kāi)發(fā)環(huán)境如下：

Windows開(kāi)發(fā)環(huán)境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bit

Pango Design Suite(PDS)：PDS_2022.2-SP3

IRIG-B碼對(duì)時(shí)典型應(yīng)用

IRIG-B碼對(duì)時(shí)可應(yīng)用于繼電保護(hù)裝置、電力RTU、電力錄波器、通訊管理機(jī)、電能質(zhì)量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。創(chuàng)龍科技已基于TL3568F-EVM評(píng)估板（RK3568J+Logos-2）實(shí)現(xiàn)IRIG-B碼對(duì)時(shí)方案，降低了終端用戶(hù)的開(kāi)發(fā)難度，縮減了研發(fā)時(shí)間，可快速進(jìn)行產(chǎn)品方案評(píng)估與技術(shù)預(yù)研。

圖 1

IRIG-B碼對(duì)時(shí)原理

IRIG-B(inter-range instrumentationgroup-B)碼是一種時(shí)間同步標(biāo)準(zhǔn)，通常用于精確的時(shí)間測(cè)量和數(shù)據(jù)同步，廣泛應(yīng)用于電力、通信、航空等領(lǐng)域。

IRIG-B碼為每秒一幀的時(shí)間串碼，一幀串碼中包含100個(gè)碼元，頻率為1KHz，即每個(gè)碼元占用10ms時(shí)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(duì)應(yīng)的脈沖寬度為2ms和5ms，"P"碼元為位置碼元，對(duì)應(yīng)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(jié)構(gòu)示意圖。連續(xù)兩個(gè)"P"碼元表示整秒的開(kāi)始，第二個(gè)"P"碼元的脈沖前沿為“準(zhǔn)時(shí)”參考點(diǎn)，定義其為"Pr"。每10個(gè)碼元有一個(gè)位置碼元，共有10個(gè)，定義其為P1，P2，…，P9，P0。IRIG-B 碼時(shí)間格式的時(shí)序?yàn)槊搿⒎帧�時(shí)、天，所占信息位分別為：秒7位、分7位、時(shí)6位、天10位，其位置在P0 ~ P5之間。

通常，從"Pr"開(kāi)始對(duì)碼元進(jìn)行編號(hào)，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(shí)”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(duì)時(shí)方案

本文主要介紹創(chuàng)龍科技TL3568F-EVM評(píng)估板（RK3568J+Logos-2）基于FPGA端（Logos-2）實(shí)現(xiàn)IRIG-B碼信號(hào)解析功能。

為了簡(jiǎn)化描述，本文僅摘錄部分方案功能描述與測(cè)試結(jié)果。

（1）案例說(shuō)明

評(píng)估板FPGA端（Logos-2）通過(guò)FPGA RS485串口獲取衛(wèi)星時(shí)鐘同步裝置輸出的IRIG-B信號(hào)，并對(duì)IRIG-B信號(hào)進(jìn)行解碼，將其轉(zhuǎn)化為時(shí)間信息，然后通過(guò)FPGA RS422串口以每間隔一秒發(fā)送一次的頻率將時(shí)間發(fā)送至上位機(jī)，并通過(guò)串口調(diào)試助手進(jìn)行顯示。程序功能框圖如下所示。

圖 4

（2）案例測(cè)試

將衛(wèi)星時(shí)鐘同步裝置的ANT接口連接至GPS天線(xiàn)模塊，將衛(wèi)星時(shí)鐘同步裝置的OUT2接口連接至評(píng)估板的FPGA RS485接口，將評(píng)估板FPGA RS422串口連接至PC機(jī)的USB接口，硬件連接如下圖所示。

圖 5

將評(píng)估板上電，請(qǐng)先加載運(yùn)行FPGA端可執(zhí)行程序。

打開(kāi)串口調(diào)試助手，點(diǎn)擊“打開(kāi)”按鈕，此時(shí)可查看串口調(diào)試助手將打印衛(wèi)星時(shí)鐘同步裝置輸出的IRIG-B信號(hào)解碼后轉(zhuǎn)化的時(shí)間信息。可打開(kāi)瀏覽器搜索北京時(shí)間對(duì)比查看時(shí)間是否一致，如下圖所示。

圖 6

圖 7