一种板载嵌入式多源同步授时oem模块及方法
技术领域
1.本发明属于设备授时技术领域，具体涉及一种板载嵌入式多源同步授时oem模块及方法。
背景技术：
2.授时及时间同步对于航空、航海、工业现场数据采集与数据处理的重要性不言而喻，然而针对不同的现场应用，往往需要设计不同数据采集架构下的不同时间源的时间同步模块。
3.随着时间同步方式不断技术革新，新的时间同步方式不断出现，航空、航海、工业现场需求也随之变化，本发明实现了目前出现的gps/北斗、ptp、ntp、bdc_ttl、bdc_rs422、b-ac各种时间同步源，且输出格式兼容了网络、串口两种方式，便于不同架构下进行二次开发。
技术实现要素：
4.本发明旨在针对上述问题，提出一种板载嵌入式多源同步授时oem模块及方法。
5.本发明的技术方案在于：本发明提出一种板载嵌入式多源同步授时oem模块。
6.一种板载嵌入式多源同步授时oem模块，包括arm处理单元及分别与arm处理单元连接的gps/北斗卫星信号接入模块、网络时间输入模块、b码时间输入模块、电源模块及输出模块；gps/北斗卫星信号接入模块包括依次连接的j1模块及gps/北斗接收机；j1模块为设置在板卡正面的smb插座，j1模块通过外部天线接入gps/北斗卫星信号，gps/北斗接收机连接至arm处理单元；网络时间输入模块包括设置在板卡正面的j2模块及解调模块，解调模块一端连接j2模块，另一端连接至arm处理单元；所述j2模块为用于输入网络时间信号的rj45；所述解调模块为第一网络phy模块；其中，网络时间信号包含ptp时间和ntp时间；b码时间输入模块包括设置在板卡正面的j3模块及信号处理模块，信号处理模块一端连接至j3模块，另一端连接至arm处理单元；所述信号处理模块包括隔离电路、电平转换电路及信号调理电路；隔离电路、电平转换电路及信号调理电路均分别一端连接至j3模块，另一端连接至arm处理单元； 所述j3模块接入bdc_ttl 时间信号、bdc_rs422 时间信号及b-ac时间信号，bdc_ttl 时间信号连接隔离电路，bdc_rs422 时间信号连接电平转换电路，b-ac时间信号连接信号调理电路；还包括设置在板卡背面的j4模块；所述电源模块包括电源转换电路，所述电源转换电路一端连接至j4模块，另一端分别与arm处理单元、 gps/北斗卫星信号接入模块、网络时间输入模块、b码时间输入模块及输出模块连接；
所述输出模块包括网络输出模块及串口输出模块；所述网络输出模块包括依次连接的第二网络phy模块及网络变压器；第二网络phy模块连接至arm处理单元，网络变压器连接至j4模块；所述串口输出模块包括rs232接口及rs422接口，rs232接口及rs422接口均一端连接至arm处理单元，另一端连接至j4模块。
7.所述j3模块为用于输入b码时间的2.54mm间距双排10针接插件。
8.所述j4模块为2.54mm间距双排20针接插件。
9.本发明提出一种板载嵌入式多源同步授时oem方法。
10.一种板载嵌入式多源同步授时oem方法，使用如上所述板载嵌入式多源同步授时oem模块，使用方法如下：步骤1：设置gps/北斗接收机、ptp、ntp、bdc_ttl、bdc_rs422及b-ac并设置优先级；上述6种时间源优先级设置规则：若本次不使用，设置到最低；设置可保存，若本次未进行设置，则按照之前保存设置工作；步骤2：设置与本次任务有关的时间源工作参数、输出时间工作参数；时间源工作参数包括：ptp协议时间， ptp协议时间版本为ptpv1或ptpv2；主钟ip地址信息、从钟ip地址信息；ntp协议远端ip地址、端口号；b-ac码协议版本号和系统误差修正，修正范围-500ms~+500ms，步长为1ns；bdc_ttl和b-dc(422)协议版本号和系统误差修正，修正范围-500ms~+500ms，步长为1ns；gps/北斗接收机：gps有效或北斗有效或gps/北斗同时有效；输出时间工作参数包括：网络协议包括ptpv1、ptpv2、ntp、自定义网络协议的ip信息以及发送频率；串口设置包括rs422、rs232格式，设置波特率、发送频率；步骤3：实时依次按照时间源工作参数监测优先级最高的有效时间源，解调出1pps+tod信号；gps/北斗接收机通过j1模块接收gps/北斗卫星信号，解调出1pps+tod(1)信号传输给arm处理单元；第一网络phy模块通过j2模块接收网络时间并解调出1pps+tod(2)信号传输给arm处理单元；隔离电路通过j3模块接收bdc_ttl并生成b(dc)(1)信号传输给arm处理单元；电平转换电路通过j3模块接收bdc_rs422信号并转换为b(dc)(2)信号传输给arm处理单元；所述的信号调理电路通过j3模块接收b-ac码解调出b(dc)(3)信号传输给arm处理单元；arm处理单元接收上述1pps+tod(1)信号、1pps+tod(2)信号、b(dc)(1)信号、b(dc)(2)信号及b(dc)(3)信号，arm处理单元按照优先级监测上述5种信号的有效性，根据有效信号优先级最高的信号解调生成ptpv1、ptpv2或自定义协议的网络数据mii及串口时间；步骤4：输出；
第二网络phy模块转换网络数据mii，以其中1种网络数据输出，网络变压器将上述网络数据变压隔离生成net信号发送给j4模块进而输出至背板；串口时间经转换后发送给j4模块进而输出至背板。
11.所述串口时间包括rd/td(1)信号及rd/td(2)信号，通过rs232接口将rd/td(1)信号转换为rs232格式发送给j4模块进而输出至背板；通过rs422接口将rd/td(2)信号转换为rs422格式发送给j4模块进而输出至背板。
12.所述按照优先级监测上述5种信号的有效性时，当监测到优先级高的时间源有效后，其后时间源不再监测；若优先级高的时间源参数设置错误导致监测失败，判定该时间源无效。
13.本发明的技术效果在于：1）本发明实现了6种时间源同步授时方式解析，分别为gps/北斗、ptp、ntp、bdc_ttl、bdc_rs422、b-ac；2）本发明实现的6种时间源授时，可以设置有效优先级，来决定多种时间源输入有效的情况下，优先选择哪种时间源；3）本发明输出方式支持网口和串口，作为oem模块，非常方便在不同架构下进行二次开发；4）本发明的时间解析精度可以手动补偿，用于解决现场系统误差。
附图说明
14.图1为本发明实施例提供一种板载嵌入式多源同步授时oem模块方法实现流程图。
15.图2为本发明实施例提供一种板载嵌入式多源同步授时oem模块原理图。
具体实施方式
16.实施例1
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一种板载嵌入式多源同步授时oem模块。
17.一种板载嵌入式多源同步授时oem模块，包括arm处理单元及分别与arm处理单元连接的gps/北斗卫星信号接入模块、网络时间输入模块、b码时间输入模块、电源模块及输出模块；gps/北斗卫星信号接入模块包括依次连接的j1模块及gps/北斗接收机；j1模块为设置在板卡正面的smb插座，j1模块通过外部天线接入gps/北斗卫星信号，gps/北斗接收机连接至arm处理单元；网络时间输入模块包括设置在板卡正面的j2模块及解调模块，解调模块一端连接j2模块，另一端连接至arm处理单元；所述j2模块为用于输入网络时间信号的rj45；所述解调模块为第一网络phy模块；其中，网络时间信号包含ptp时间和ntp时间；b码时间输入模块包括设置在板卡正面的j3模块及信号处理模块，信号处理模块一端连接至j3模块，另一端连接至arm处理单元；所述信号处理模块包括隔离电路、电平转换电路及信号调理电路；隔离电路、电平转换电路及信号调理电路均分别一端连接至j3模块，另一端连接至arm处理单元； 所述j3模块接入bdc_ttl 时间信号、bdc_rs422 时间信号及b-ac时间信号，bdc_ttl 时间信号连接隔离电路，bdc_rs422 时间信号连接电平转换电路，b-ac时间信号连接信号调理电路；
还包括设置在板卡背面的j4模块；所述电源模块包括电源转换电路，所述电源转换电路一端连接至j4模块，另一端分别与arm处理单元、 gps/北斗卫星信号接入模块、网络时间输入模块、b码时间输入模块及输出模块连接；其中，电源转换电路一端通过j4模块接收外部5v或12v电源，将5v或12v转换为3.3v、2.5 v、1.2v及1.25v；其中，3.3v用于给arm处理单元、gps/北斗卫星信号接入模块、网络时间输入模块、b码时间输入模块和输出模块供电；2.5 v、1.2v及1.25v用于给arm处理单元供电。
18.所述输出模块包括网络输出模块及串口输出模块；所述网络输出模块包括依次连接的第二网络phy模块及网络变压器；第二网络phy模块连接至arm处理单元，网络变压器连接至j4模块；所述串口输出模块包括rs232接口及rs422接口，rs232接口及rs422接口均一端连接至arm处理单元，另一端连接至j4模块。
19.所述j3模块为用于输入b码时间的2.54mm间距双排10针接插件。
20.所述j4模块为2.54mm间距双排20针接插件。
21.实施例2
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一种板载嵌入式多源同步授时oem方法。
22.一种板载嵌入式多源同步授时oem方法，方法如下：一种板载嵌入式多源同步授时oem方法，使用如上所述板载嵌入式多源同步授时oem模块，使用方法如下：步骤1：设置gps/北斗接收机、ptp、ntp、bdc_ttl、bdc_rs422及b-ac并设置优先级；上述6种时间源优先级设置规则：若本次不使用，设置到最低；设置可保存，若本次未进行设置，则按照之前保存设置工作；步骤2：设置与本次任务有关的时间源工作参数、输出时间工作参数；时间源工作参数包括：ptp协议时间， ptp协议时间版本为ptpv1或ptpv2；主钟ip地址信息、从钟ip地址信息；ntp协议远端ip地址、端口号；b-ac码协议版本号和系统误差修正，修正范围-500ms~+500ms，步长为1ns；bdc_ttl和b-dc(422)协议版本号和系统误差修正，修正范围-500ms~+500ms，步长为1ns；gps/北斗接收机：gps有效或北斗有效或gps/北斗同时有效；输出时间工作参数包括：网络协议包括ptpv1、ptpv2、ntp、自定义网络协议的ip信息以及发送频率；串口包括rs422、rs232格式，设置波特率、发送频率；步骤3：实时依次按照时间源工作参数监测优先级最高的有效时间源，解调出1pps+tod信号；gps/北斗接收机通过j1模块接收gps/北斗卫星信号，解调出1pps+tod(1)信号传输给arm处理单元；第一网络phy模块通过j2模块接收网络时间并解调出1pps+tod(2)信号传输给arm处理单元；
隔离电路通过j3模块接收bdc_ttl并生成b(dc)(1)信号传输给arm处理单元；电平转换电路通过j3模块接收bdc_rs422信号并转换为b(dc)(2)信号传输给arm处理单元；所述的信号调理电路通过j3模块接收b-ac码解调出b(dc)(3)信号传输给arm处理单元；arm处理单元接收上述1pps+tod(1)信号、1pps+tod(2)信号、b(dc)(1)信号、b(dc)(2)信号及b(dc)(3)信号，arm处理单元按照优先级监测上述5种信号的有效性，根据有效信号优先级最高的信号解调生成ptpv1、ptpv2或自定义协议的网络数据mii及串口时间；步骤4：输出；第二网络phy模块转换网络数据mii，以其中1种网络数据输出，网络变压器将上述网络数据变压隔离生成net信号发送给j4模块进而输出至背板；串口时间经转换后发送给j4模块进而输出至背板。
23.所述串口时间包括rd/td(1)信号及rd/td(2)信号，通过rs232接口将rd/td(1)信号转换为rs232格式发送给j4模块进而输出至背板；通过rs422接口将rd/td(2)信号转换为rs422格式发送给j4模块进而输出至背板。
24.所述按照优先级监测上述5种信号的有效性时，当监测到优先级高的时间源有效后，其后时间源不再监测；若优先级高的时间源参数设置错误导致监测失败，判定该时间源无效。