數據傳輸單元時鐘同步方法
2023-06-10 09:53:51
數據傳輸單元時鐘同步方法
【專利摘要】本發明涉及時鐘同步方法領域，尤其涉及一種數據傳輸單元時鐘同步方法，主要通過計算得到各副板卡接收到tm時主板卡的時鐘tn對應的毫秒數tn』，然後得到接收到毫秒數tm時的系統時鐘，最後進行更正同步。這種數據傳輸單元時鐘同步方法硬體要求較低、實現簡單且能夠滿足系統精度要求。
【專利說明】數據傳輸單元時鐘同步方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及時鐘同步方法領域，尤其涉及一種數據傳輸單元時鐘同步方法。
【背景技術】
[0002]數據傳輸單元(DTU)，是專門用於將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線用心網絡進行傳送的無線終端設備。現有技術應用於變電站監測的數據傳輸單元主要包括一個主板卡和多個副板卡，主板卡與副板卡之間通過CAN總線以及RS485總線實現數據的傳輸，為了使數據傳輸單元能夠及時的檢測到配電網中各線路的工作狀態，並對各種狀態做出及時的響應，實現對配電站的實時監控，要求數據傳輸單元內部各板卡之間的時鐘誤差最大為I毫秒，現有技術主要各板卡之間的對時方法主要有三種:
一、軟體對時，主板卡通過通訊總線給各副板卡廣博或單播下發時鐘。這種方式不能滿足各板卡之間時鐘誤差最大I毫秒的精度要求，系統處理和傳輸的延時無法確定；
二、IRIG串行時間碼對時，主板卡通過發送IRIG-B碼給各板卡，實現系統對時。這種對實時性要求較強、對硬體要求較高，且不適用於Iinux作業系統，並且實現複雜度高，增加了系統成本；
三、硬時鐘對時，各板卡在硬體上增加專門的時鐘電路維護板卡內部時鐘，各板卡間時鐘同步由硬體完成，板卡軟時鐘主動和硬時鐘同步。這種方式會增加硬體設計上的複雜度，且增加系統成本。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是:提供一種硬體要求較低、實現簡單且能夠滿足系統精度要求的數據傳輸單元時鐘同步方法。
[0004]本發明所採用的技術方案是:一種數據傳輸單元時鐘同步方法，它包括以下步驟:
(1)、主板卡在時間to發送校時脈衝給各副板卡,且同時主板卡在時間to通過通訊總線將時間to對應的毫秒數tm發送給各副板卡；
(2)、將各副板卡收到校時脈衝的時間記為tin，將各副板卡接收到毫秒數tm的時間記為t2n,其中η為各個副板卡的編號；
(3)、將tin與t2n轉化為對應的毫秒數tin』與t2n』,再通過tin』與t2n』計算得到一個總線傳輸以及處理的時間差Atn，
Δtn=t2n， -tin，；
(4)、各副板卡通過tm與Λtn，計算得到各副板卡接收到tm時主板卡的時鐘tn對應的毫秒數tn』，
tn> =tm+ Δ tn ；
(5)、將毫秒數tn』轉化為對應的時間tn，且在各副板卡接收到毫秒數tm的時間t2n時，將各副板卡的時鐘校準到tn ；當各副板卡接收到校時脈衝時，同時需要置各副板卡的收到脈衝標誌為1，當各副板卡接收到主板卡下發的毫秒數tm且校時脈衝標誌為I時，更新各副板卡的系統時鐘為tn ；當各副板卡收到校時脈衝後10秒內未收到主板卡下發的毫秒數tm，則將各副板卡的校時脈衝標誌置O。
[0005]採用以上方法與現有技術相比，本發明具有以下優點:各副板卡引入校時脈衝，由主板卡發送校時脈衝，並將主板卡此時刻的時鐘對應的毫秒數下發給各副板卡，各副板卡通過收到的毫秒數與總線傳輸的延時可以計算得到系統時鐘，這種方法在不額外增加硬體成本的基礎上，通過一種簡單有效的方式實現了系統時鐘的同步，而且能夠滿足系統精度的要求。
[0006]在收到主板卡下發的毫秒數且校時脈衝標誌為I時，更新各副板卡的系統時鐘，這樣設置使得更新的系統時間精度較高。
[0007]這樣設置可以有效的防止系統時鐘的錯誤更新。
【具體實施方式】
[0008]通過一下【具體實施方式】對本發明做進一步描述，但是本發明不僅限於以下【具體實施方式】。
[0009]一種數據傳 輸單元時鐘同步方法，它包括以下步驟:
(1)、主板卡在時間to發送校時脈衝給各副板卡,且同時主板卡在時間to通過通訊總線將時間to對應的毫秒數tm發送給各副板卡；
(2)、將各副板卡收到校時脈衝的時間記為tin，將各副板卡接收到毫秒數tm的時間記為t2n,其中η為各個副板卡的編號；
(3)、將tin與t2n轉化為對應的毫秒數tin』與t2n』,再通過tin』與t2n』計算得到一個總線傳輸以及處理的時間差Atn，
Δ tn=t2n，-tin，；
(4)、各副板卡通過tm與Λtn，計算得到各副板卡接收到tm時主板卡的時鐘tn對應的毫秒數tn』，
tn> =tm+ Δ tn ；
(5)、將毫秒數tn』轉化為對應的時間tn，且在各副板卡接收到毫秒數tm的時間t2n時，將各副板卡的時鐘校準到tn。
[0010]當各副板卡接收到校時脈衝時，同時需要置各副板卡的收到脈衝標誌為1，當各副板卡接收到主板卡下發的毫秒數tm且校時脈衝標誌為I時，更新各副板卡的系統時鐘為tn。
[0011]當各副板卡收到校時脈衝後10秒內未收到主板卡下發的毫秒數tm，則將各副板卡的校時脈衝標誌置O。
[0012]所述的將時間轉換為毫秒數是一種現有技術常規的轉換方法，即設定一個基準時間，然後將現有時間減去基準時間得到的值全部轉化為毫秒數，並且本申請中因為計算也較簡單，所以這個計算過程基本不會產生額外的延時，所以可以認為在各副板卡接收到毫秒數tm時，各副板卡就已經計算出了主板卡時鐘tn 了，即此時就可以更新各副板卡的系統時鐘了。
【權利要求】
1.一種數據傳輸單元時鐘同步方法，其特徵在於:它包括以下步驟: (1)、主板卡在時間to發送校時脈衝給各副板卡,且同時主板卡在時間to通過通訊總線將時間to對應的毫秒數tm發送給各副板卡； (2)、將各副板卡收到校時脈衝的時間記為tin，將各副板卡接收到毫秒數tm的時間記為t2n,其中η為各個副板卡的編號； (3)、將tin與t2n轉化為對應的毫秒數tin』與t2n』,再通過tin』與t2n』計算得到一個總線傳輸以及處理的時間差Atn，
Δ tn=t2n> -tin，； (4)、各副板卡通過tm與Δtn,計算得到各副板卡接收到tm時主板卡的時鐘tn對應的毫秒數tn』，
tn> =tm+ Δ tn ； (5)、將毫秒數tn』轉化為對應的時間tn，且在各副板卡接收到毫秒數tm的時間t2n時，將各副板卡的時鐘校準到tn。
2.根據權利要求1所述的數據傳輸單元時鐘同步方法，其特徵在於:當各副板卡接收到校時脈衝時，同時需要置各副板卡的收到脈衝標誌為1，當各副板卡接收到主板卡下發的毫秒數tm且校時脈衝標誌為I時，更新各副板卡的系統時鐘為tn。
3.根據權利要求2所述的數據傳輸單元時鐘同步方法，其特徵在於:當各副板卡收到校時脈衝後10秒內未收到主板卡下發的毫秒數tm，則將各副板卡的校時脈衝標誌置O。
【文檔編號】H04L7/00GK103986568SQ201410175760
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月29日 優先權日:2014年4月29日
【發明者】鄭堅江, 袁志民, 劉傑 申請人:寧波三星電氣股份有限公司