IRIG—B格式时间码在GPS同步时钟卡中的应用

1、IRIGB格式时间码在GPS同步时钟卡中的应用现代子技术2004年第5期总第172期IRIGB格式时间码在GPS同步时钟卡中的应用雷震,魏丰(华中科技大学控制科学与工程系湖北武汉430074)介绍了用大规模可缟程逻辑芯片及单片机系统进行IRIG-B(DC)码编码,解码的设计方法.关键词:GPS;IRIG-B(DC)码;CPLD;单片机中圈分类号:TP336文献标识码:B文章编号:1004373X(2004)0507502ApplicationofIRIGBCodeinGPSSynchronizationClockCardLEIZhen,WEIFeng(DepartmentofControlSc

2、ienceandEngineering.HuazhongUniversityofScience&Technology.Wuhan.430074.China)Bcodeappliedinit.andgivestheparticularmethodofcodeandencodeforIRIGBcode,whichusedbyCPLDandsinglechip.Keywords:GPS;IRIGB(DC)code;CPLD;singlechip1引言随着科学技术的开展,GPS的应用越来越广泛.在电力系统自动化领域中,越来越多地采用GPS同步些装置采用了多种方式提供精确的时间信号,如脉冲同步方

3、式和IRIGB码方式.这些方式各有优缺点,脉冲信号如秒脉冲中不包含绝对时标信息,必须在被同步方预置绝对时标信息,才能完成同步对时;而IRIGB码作为一种国际通用的时间编码,克服了不包含绝对时标信息的缺陷,得到了广泛的应用.2硬件电路设计方案我们开发的基于PCI总线,采用IRIG-13码的GPS同步时钟卡.按照功能的不同,可以分为2类:一种为主卡,带有GPSOEM板,可接收GPS卫星信号接收到的信号经卡上的单片机处理,将UTC时间信息转换为标准北京时间和公历日期;通过RS232接口向PC机串口输出定时和定位信息;卡上的大规模可编程逻辑器件将时间信号编码成IRIGB码,通过RS485接口输出;双口

4、RAM中存储连续的高精度同步绝对时标,通过PCI总线接口传送给计算机,主卡的原理收稿日期;20031110框图如图1所示.另一种为从卡,通过RS485接口接收主卡输出的含有IPPS脉冲和绝对时标信息的IRIGB码信号,通过卡上的单片机系统和大规模可编程逻辑器件,将收到的信号整定成高精度的同步绝对时标,通过PCI总线接口传送给计算机.主卡和从卡上都带有实时时钟芯片,在发生通讯故障或单独使用时,也可保证其独立工作.图1主卡的原理框图B格式时间码介绍IRIGB码分为直流码(DC)和交流码(AC)两脉宽码,帧速率为1帧/s,每帧可以分为1O个字,每个字分为1O位.每位都以高电平开始,其脉宽有3种:8m

5、s(位置识别标志P0P9,每个字的第1O位;参考码元Pr,每秒开始的第1个字的第1位),5ms(代表二进制的1),2ms(代表二进制的0和索引标前5个字传送的BCD码格式的时间数据,包含秒,分,75重等IRIGB格式时间码在GPS同步时钟卡中的应用.一准时秒P0lDrPlnn0几n00几nnn分n00兀时P2n00n00nP3几天P4几nr几p5n_.82m4204o204oI.4o80200.oms参考码元二进制I索引标志二进制0索数间隔控制功能位置识别标志图2IRIGB(DC)时间码格式时,天4种信息,第68个字是用作控制功能的,最后2个字是用二进制表示的,以S为单位的时间信息.B(I)C

6、)码的编码设计主卡上lRlGB码的编码工作由LATTICE公司本设计只需通过IRIGB(DC)码传递时间信号,不需要其他的控制功能,故将IRIGB(DC)码分为3个局部来产生:参考码元Pr的产生,位置识别标志PO串行时间编码输出.鬲串行时间模lo计数器Il模lo计数器ll脉冲发生器l0Hzl00Hz图3时间编码产生的原理框图Hz,每100ms变化一次,以此来控制编码过程.由于只需传递时间信号,不需要其他的控制功Hz的模1O计数器来控制转换过程.每10ms转换1位,为5ms和2ms的10Hz脉冲,提供应脉宽选择电路,由并串转换后的数据选择相应的脉宽输出,1选择5ms76图4INTO中断处理程序流

7、程图IRlG_B(I)C)码从89C51的RXD引脚输入,INTO断时,检测RXD输入的电平上下并计数,由计数值就可以判断脉宽的大小.理论上,8ms脉宽计数值为40,5ms脉宽计数值为25,2ms脉宽计数值为1O,考虑存在(下转第79页)现代电子技术2004年第5期总第172期计算机信息系统平安保护存在的问题是:无特定的机构来监督,检查系统的平安情况,只对系统产品平安性能进行评价,认证,对最容易出问题的计算机一点,信息产业部在?计算机信息系统平安保护条例?中设置了平安监察专门章节,这一章节对计算机信息系统的平安保护的法律监督作用做了描述.平安监察分内部主动监察和外部强制监察两种.内部监察主要由

8、系统平安负责人,内部审计师,系统根据国家和行业的有关法律,法规和标准标准,制订防止非授权或越权存取数据,使用计算机的制度和措施,制订平安系统的分析,设计,测试和评价标准和方法,制订计算机设备,程序和数据实体保护措施以及各类应急方案等.外部监察是指信息计算机管理监察部门根据法律赋予的权力,对计算机信息系统行使平安检查,监督和处分等功能.主要职责是检查,指导和监督系统的实体平安,环境平安,软件平安,网络平安及信息平安,协助制订和实施系统的平安方案和平安教育,检查催促落实国家公布的有关系统设计,机房标准及平安组织建立和平安人员培训,负责处理涉及计算机信息系统平安的事件,协同有关部门侦破计算机犯罪案件

9、.监察组织特别是计算机平安监察机构要从防范计算机犯罪的角度出发,采取具体工作措施对已经投入使用的系统进行全方位的监察工作.比方,建立系统平安登记台帐,定期或不定期对系统平安情况进行检查和抽查;对有平安隐患的系统,要及时发出整改通知,限期改正;对平安问题严重的系统,根据有关法律法规实施处分.平安技术的实施对于信息系统抵御外来人侵,病毒破坏,保障信息的完整性,可靠性和保密性具有重要的作用.任何危害,都有一个过程,在这个过程的任何环节上,都可以采取相应的措施予以制约.因此,应根据信息系统的平安要求制订保障信息系统平安运行的规章制度.系统平安运行包括机房管理,系统网络运行管理,信息介质管理,查询登记和

10、结果返回,系统故障和平安事故报告,平安审计等方面.4结语计算机信息网络已经涉及到国民经济和社会生活的各个领域,并通过国际互联网与世界相连,信息安全关系到国家平安.因此,我们要努力构筑一个技术先进,管理高效,平安可靠的信息平安体系.参考文献-13胡克瑾.IT审计M.北京:电子工业出版社,2002.D.计算机应用研究,2003,20(4).作者简介孙友仓男.项士.主要研究方向为网络平安及应用.(上接第76页)着一定的时间误差,故这些计数值应该左右浮动一些.在检测到2个连续的8ms脉宽时,确定了一帧的开始,然后依次把检测到的脉宽值存人到双口RAM的指定位置,直到存储100个码元的时候,结束该帧转入下帧中的100个码元,通过运行相应的子程序可以获得IRIGB(I)c)码中包含的绝对时标信息.中的应用进行了阐述,概括介绍了IRIGB(I)C)码的编码解码过程.在实际应用中具有可靠,实用,易实现及高性价比的特点.参考文献-133结语23本文对IRIG-B(DC)码在GPS同步