新聞中心

EEPW首頁 > 汽車電子 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > GPS時(shí)鐘系統(tǒng)(GPS同步時(shí)鐘)技術(shù)方案

GPS時(shí)鐘系統(tǒng)(GPS同步時(shí)鐘)技術(shù)方案

作者: 時(shí)間:2010-11-05 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

在電力、CDMA2000、DVB、DMB等中,高精度的同步)對維持系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)有至關(guān)重要的意義。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/197597.htm

  那如何利用 OEM來進(jìn)行二次開發(fā),產(chǎn)生高精度發(fā)生器是一個(gè)研究的熱點(diǎn)問題。

  如在DVB-T單頻網(wǎng)(SFN)中,對于時(shí)間同步的要求,同步精度達(dá)到幾十個(gè)ns,對于這樣高精度高穩(wěn)定性的系統(tǒng),如何進(jìn)行商業(yè)級設(shè)計(jì)?

  一、引言

  在電力系統(tǒng)的許多領(lǐng)域,諸如時(shí)間順序記錄、繼電保護(hù)、故障測距、電能計(jì)費(fèi)、實(shí)時(shí)信息采集等等都需要有一個(gè)統(tǒng)一的、高精度的時(shí)間基準(zhǔn)。利用GPS衛(wèi)星信號進(jìn)行對時(shí)是常用的方法之一。

  目前,市場上各種類型的GPS-OEM板很多,價(jià)格適中,具有實(shí)用化的條件。利用GPS-OEM板進(jìn)行二次開發(fā),可以精確獲得GPS時(shí)間信息的GPS時(shí)鐘系統(tǒng)(GPS同步時(shí)鐘)。本文就是以加拿大馬可尼公司生產(chǎn)的SUPERSTAR GPS OEM板為例介紹如何開發(fā)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的的GPS時(shí)鐘系統(tǒng)(GPS同步時(shí)鐘)。

  二、GPS授時(shí)模塊

  GPS時(shí)鐘系統(tǒng)(GPS同步時(shí)鐘)采用SUPERSTAR GPS OEM板作為GPS接受模塊,SUPERSTAR GPS OEM板為并行12跟蹤通道,全視野GPS接受模塊。OEM板具有可充電鋰電池。L1頻率為1575.42MHz,提供偽距及載波相位觀測值的輸出和1PPS(1 PULSE PER SECOND)脈沖輸出。OEM板提供兩個(gè)輸入輸出串行口,一個(gè)用作主通信口,可通過此串行口對OEM板進(jìn)行設(shè)置,也可從此串口讀取國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間、日期、所處方位等信息。另一個(gè)串行口用于RTCM格式的差分?jǐn)?shù)據(jù)的輸出,當(dāng)無差分信號或僅用于GPS授時(shí),此串行口可不用。1PPS脈沖是標(biāo)準(zhǔn)的TTL邏輯輸出形式,當(dāng)導(dǎo)航輸出有效時(shí),該脈沖的上升沿與時(shí)間相對應(yīng)。1PPS脈沖是每秒中輸出的正脈沖信號,其幅值為5V,1PPS脈沖的上升沿與UCT標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的秒脈沖同步,其誤差在正負(fù)1μs之內(nèi)。可以利用此脈沖信號的上升沿作為UTC時(shí)間的對時(shí)信號,此外我們可通過同步脈沖電路將1PPS信號擴(kuò)展為1PPM(1 PULSE PER MINUTE)、1PPH(1 PULSE PER HOUR)等等根據(jù)實(shí)際情況用于對時(shí)。每種脈沖的輸出口數(shù)可以根據(jù)應(yīng)用要求進(jìn)行擴(kuò)展。

  SUPERSTAR GPS OEM板的主串口的通訊數(shù)據(jù)格式可采用CMC BINARY二進(jìn)制或者CMC支持的NMEA的ASCII碼,波特率可以在300bps到38400bps之間根據(jù)應(yīng)用要求進(jìn)行調(diào)整,具有8位數(shù)據(jù)位、1位起始位,1位停止位,無奇偶校驗(yàn)位。GPS數(shù)據(jù)信息中包含衛(wèi)星狀態(tài)、經(jīng)度、緯度、時(shí)間、高度、速度等等各種信息,對于同步時(shí)鐘的開發(fā)來講,我們只需要讀取其時(shí)間信息即可。因而,可以通過主串口對OEM板進(jìn)行設(shè)置,使其以一定的波特率和某種通訊數(shù)據(jù)格式僅僅發(fā)送時(shí)間信息。例如我們?nèi)舨扇MEA的ASCII碼,則只需讀取以“$GPZDA”為命令頭的時(shí)間數(shù)據(jù)即可,然后可以很方便地從中分離出UTC時(shí)間的年、月、日、時(shí)、分、秒。

  三、系統(tǒng)組成

  GPS時(shí)鐘系統(tǒng)(GPS同步時(shí)鐘)包括GPS接受模塊、中心處理單元、RS-232/485接口、CAN總線接口、同步脈沖發(fā)生電路、顯示電路等幾個(gè)部分。

  1.中心處理單元

  GPS同步時(shí)鐘采用DS80C320作為系統(tǒng)的CPU。DS80C320是美國DALLAS公司推出的8位高速單片機(jī),是與MCS-51系列兼容的單片微機(jī)。由于對微處理器內(nèi)核進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)省去了多余的時(shí)鐘和存儲周期,若時(shí)鐘工作頻率相同,執(zhí)行相同的程序代碼,DS80C320的執(zhí)行速度至少為8051的2.5倍。

  DS80C320與80C32具有完全相同的封裝,除擁有80C32所具有的I/O口、2個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行口等資源外,還具有一些新*源,現(xiàn)列舉如下。

  a.串行口1

  DS80C320額外提供與80C32相同的一個(gè)硬件串行通信口,在GPS同步時(shí)鐘的開發(fā)中,我們由串行通信口0獲得GPS時(shí)間數(shù)據(jù),而由串行通信口1負(fù)責(zé)與各種電網(wǎng)自動化裝置進(jìn)行通訊。


上一頁 1 2 下一頁

關(guān)鍵詞: GPS 時(shí)鐘 方案 系統(tǒng)

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉