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IRIGB格式时间码解码接口卡电路设计

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IRIG-B B 码的软件实现 1. IRIG-B 码的原理 IRIG-B 码把1 秒时间平均分成100 段,每段持续时间为10ms(10 毫秒),表示一个位元(即一个BIT)。 其定义如下: '0': 先高电平持续2ms,后低电平持续8ms '1': 先高电平持续5ms,后低电平持续5ms 'p': 先高电平持续8ms,后低电平持续2ms IRIG-B 码的基准位置(即其时间基准点)的前一位元为P 码,基准点位元也是一P 码。两个P 码连续出现。 而在 B 码序列中无其他任何位置连续出现两个或两个以上 P 码。通过找出连续B 码中连续两个P 码,可确定 出 B 码的起点。B 码序列表示如下: 0: PR,B 码序列的基准, P 码 1-4: 秒的个位,BCD 表示 5: 位元0 6-8: 秒的十位, BCD 表示 9: P 码 10-13:分的个位,BCD 表示 14: 位元0 15-17:分的十位,BCD 表示 18: 位元0 19: P 码 20-23:小时的个位,BCD 表示 24: 位元0 25-26:小时的十位,BCD 表示 27-28:位元0 29: P 码 30-33:天的个位,BCD 表示 34: 位元0 35-38:天的十位,BCD 表示 39: P 码 40-41:天的百位,BCD 表示 42-44:位元0 其他的表示请参考 IRIG-B 的SPEC。注意该时间表示的是当年的第 XX 天 XX 月 XX 日XX 时XX 分XX 秒 2. 实现方法 在软件实现中,为了有效地测量高低电平的持续时间,需要一个定时器对电平持续的时间进行测量。通常 的做法是隔一段时间对电平进行采样。比如每隔 500us 获取电平的高低值。其实现方法如下: 硬件实现: 把B 码的输入信号接入一GPIO 软件实现: 设置定时器(在LINUX 的传统时间子系统中,其软件定时器的精度为1/HZ,通常为毫秒级,因此在 本实现中采用硬件定时)每500us 产生一个中断。中断发生后,采集 GPIO 的电平,若电平为高, 则高 电平采样次数递增,否则低电平次数递增。为了保证采样不谝移,必须先统计高电平,然后 统计低电平。比对统计的次数,找出 B 码时间基准点,然后确定当前时间。关于当前时间的确定, 后面将详细讨论。 该方法的缺陷: 1. 统计次数过少:2ms 的采样次数为4 次,若采样时间因系统原因偏移,有时采样次数可能为3 次, 一个码元的采样次数为20 次(10ms/500us) 2. 中断过于频繁 改进的方法 硬件实现: 采用可识别电平变化的硬件电路,如 AT91SAM9263 的TC,其TIOA 接 B 码输入信号 软件实现: 统计电平变化时定时器发...

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