IRIG-B码对时
1、理论知识
1.1、IRIG-B：IRIG所定义的六种时间信息码（A、B、D、E、G和H码），均采用串行输出格式（串行输出码），用于与时间信号输入、输出的精确同步
1.2、B码对时的定义：是IRIG时间编码序列的一种，是将时间同步信号和秒、分、时、天等时间码信息加载到频率为1kHz的信号载体中。GPS系统接受卫星时间信号,输出IRIG- B时间码序列,变电站智能设备可以挂在统一的对时总线上进行时间同步。变电站的智能设备采用 B 码对时, 就不再需要进行基于现场总线的通信报文对时, 同时也不需要 GPS 输出大量脉冲对时信号。
| 格式 |
时帧周期 |
码元速率 |
二-十进制信息位数 |
表示时间的信息 |
| IRIG-D |
1小时 |
1个/分 |
16 |
天、时 |
| IRIG-H |
1分 |
1个/秒 |
23 |
天、时、分 |
| IRIG-E |
10秒 |
10个/秒 |
26 |
天、时、分、10秒 |
| IRIG-B |
1秒 |
100个/秒 |
30 |
天、时、分、秒 |
| IRIG-A |
0.1秒 |
1000个/秒 |
34 |
天、时、分、秒、0.1秒 |
| IRIG-G |
0.01秒 |
10,000个/秒 |
38 |
天、时、分、秒、0.1秒、0.01秒 |
1.3、IRIG-B时间序列码说明
1.4、B码信号是每秒一帧的时间串码,一帧串码中包含100个码元，频率为1kHz，故每个码元占用10ms时间，其基本的码元是“0”码元、“1”码元和“P”码元。码元“0”和“1”对应的脉冲宽度为2ms和5ms,“P”码元是位置码元,对应的脉冲宽度为 8 ms,B码信息的基本码元的示意图如图所示。
1.5、脉冲图（如何将脉冲和序列结合起来分析）
1
| P0 Pr 0 1 0 0 0 1 1 0 P1|0 0 0 1 0 0 0 0 0 P2|0 0 1 0 0 1 0 0 0 P3
|
2、实例
2.1、目标：通过B码时间序列码，解析出其所代表的内容
2.2、一秒B码序列（低前高后,0码元、1码元和P码元就是B码时间序列的内容）
| 一秒B码时间序列 |
| （Pr）00010000（P1）000100010（P2） |
| 100000000（P3）100001010（P4） |
| 010000000（P5）100000100（P6） |
| 000000000（P7）000001000（P8） |
| 000110101（P9）001100000（P0） |
- 获取秒（Pr00010000P1，7位）： 秒个位（0001）=8，秒十位（000）=0
- 获取分（000100010P2，7位）：分个位（0001）=8，分十位（001）=4
- 获取时（100000000P3，6位）：时个位（1000）=1，时十位（00）=0
- 获取天（100001010(P4)010000000(P5)，10位）：日个位（1000）=1，日十位（1010）=5，日百位（01）=2
- 获取年（100000100P6，8位）：年个位（位置在P50-P53，1000）=1， 年十位（位置在P55-P58，0100）=2
则该B码对时为21年第251天01时48分08秒，则为21年09月08日01:48:08
解析的时候，需要对照官方B码解析图（这样解析的位才能对的上）
2.3、代码实现
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typedef struct
{
uint32 nBeginCycle;
uint8 nStep;
struct tagDateTime
{
uint32 s;
uint32 m;
uint32 h;
uint32 d;
uint32 y;
} dt;
uint32 nBitTmp;
uint32 nBitIdx;
uint8 mdy_y;
uint8 mdy_y_ok;
}TIRIG_B;
SECTION_DEF_FastData TIRIG_B g_IRIG_B;
SECTION_DEF_FastCode_Lv2 void GPSTimeProc_IRIG_B(void)
{
uint32 nCounter = *pTIMER2_COUNTER;
uint32 nPeriod = *pTIMER2_PERIOD;
uint32 nWidth = *pTIMER2_WIDTH;
uint32 status = *pTIMER_STATUS;
uint32 nCycles;
if(status & TOVF_ERR2)
{
*pTIMER_STATUS = TOVF_ERR2;
gps_set_no_signal();
}
else if(status & TIMIL2)
{
*pTIMER_STATUS = TIMIL2;
if(nPeriod > GPS_IRIG_PERIOD_MIN && nPeriod < GPS_IRIG_PERIOD_MAX && nCounter < (APP_CPU_SCLK_FREQ/1000))
{
_gps_pulse_overtimer = 0;
if(nWidth > GPS_IRIG_2MS_WIDTH_MIN && nWidth < GPS_IRIG_2MS_WIDTH_MAX)
{
if((g_IRIG_B.nStep < 2) || (g_IRIG_B.nBitIdx > 10))
{
g_IRIG_B.nStep = 0;
}
else
{
g_IRIG_B.nBitIdx++;
}
}
else if(nWidth > GPS_IRIG_5MS_WIDTH_MIN && nWidth < GPS_IRIG_5MS_WIDTH_MAX)
{
if((g_IRIG_B.nStep < 2) || (g_IRIG_B.nBitIdx > 10))
{
g_IRIG_B.nStep = 0;
}
else
{
g_IRIG_B.nBitTmp |= 1<<g_IRIG_B.nBitIdx;
g_IRIG_B.nBitIdx++;
}
}
else if(nWidth > GPS_IRIG_8MS_WIDTH_MIN && nWidth < GPS_IRIG_8MS_WIDTH_MAX)
{
if(g_IRIG_B.nStep==0)
{
hd_GetCycles(nCycles);
g_IRIG_B.nBeginCycle = nCycles - nCounter * APP_CPU_SCLK_DIV;
g_IRIG_B.nStep = 1;
}
else if(g_IRIG_B.nStep == 1)
{
g_IRIG_B.nStep = 2;
}
else
{
if(g_IRIG_B.nBitIdx != 8 && g_IRIG_B.nBitIdx != 9)
{
g_IRIG_B.nStep = 0;
}
else if(g_IRIG_B.nStep == 2)
{
g_IRIG_B.dt.s = _BCD_TO_SECOND(g_IRIG_B.nBitTmp);
g_IRIG_B.nStep = 3;
}
else if(g_IRIG_B.nStep == 3)
{
g_IRIG_B.dt.m = _BCD_TO_MINITE(g_IRIG_B.nBitTmp);
g_IRIG_B.nStep = 4;
}
else if(g_IRIG_B.nStep == 4)
{
g_IRIG_B.dt.h = _BCD_TO_HOUR(g_IRIG_B.nBitTmp);
g_IRIG_B.nStep = 5;
}
else if(g_IRIG_B.nStep == 5)
{
g_IRIG_B.dt.d = _BCD_TO_DAY1(g_IRIG_B.nBitTmp);
g_IRIG_B.nStep = 6;
}
else if(g_IRIG_B.nStep == 6)
{
g_IRIG_B.dt.d += 100 * _BCD_TO_DAY2(g_IRIG_B.nBitTmp);
g_IRIG_B.nStep = 7;
}
else if(g_IRIG_B.nStep == 7)
{
g_IRIG_B.dt.y = _BCD_TO_YEAR(g_IRIG_B.nBitTmp);
g_IRIG_B.nStep = 0;
GPSSetIRIGTime();
}
else
{
g_IRIG_B.nStep = 0;
}
}
g_IRIG_B.nBitTmp = 0;
g_IRIG_B.nBitIdx = 0;
}
}
else
{
g_IRIG_B.nStep = 0;
}
}
}
|
参考文章：IRIG-B码对时-CSDN博客
3、时间分类
1、嵌入式装置的时间一般分为三种：B码时间、系统时间和RTC时间
2、B码时间：B码装置的时间（本地时间，CST时间），也称对时装置，主要为了嵌入式装置提供时间基准
3、系统时间：Linux系统时间，为任务调度和时钟等提供服务（UTC时间）
4、RTC时间：实时时间，初次由系统时间设置，首次基于初值以后，该时间就会自走时，如果装置掉电以后，下次装置重启，就可以利用RTC时间设置系统时间
5、
