[实用新型]秒脉冲和IRIG-B直流码时钟同步电路及设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业自动化对时技术领域，尤其涉及一种秒脉冲和IRIG-B直流码时钟同步电路及设备。

背景技术

目前，在发电厂、变电站、科研机构和无线通讯基站等工业自动化场所的各种自动化设备均需要与UTC时间保持精确的同步。由于GPS系统具有使用简便、定时精度高、信号稳定等优点，因此在广泛应用于许多自动化设备中。GPS设备从卫星上获取UTC时间信息后，主要通过脉冲信号，RS-232/RS-485接口，IRIG-B码和网络等方式发送UTC时间信息给需授时的设备进行授时。

IRIG-B码是由美国靶场司令部委员会下属的仪器组（IRIG，Inter-Ranger Instrumentation Group）制定的串行格式的时间码，其主要特点是帧速率为1帧/秒，携带的信息量大，经译码后可获得1，10，100/秒的脉冲信号和BCD编码的日期和时间信息以及控制功能信息。

IRIG-B码分为IRIG-B直流码和IRIG-B交流码两种。其中IRIG-B直流码的帧格式如图1所示，它是每秒一帧的串行时间码，每个码元（位）的宽度为10ms，故一个帧周期包括100个码元，每10个码元为一个字。

如图2，IRIG-B直流码的码元波形图，码元采用脉宽调制编码，码元均以高电平开始即“准时”时刻的参考点是其脉冲前沿。占空比为20%的码元（高电平2ms，低电平8ms）表示1位二进制数“0”；占空比为50%的码元（高电平5ms，低电平5ms）表示一位二进制数“1”；占空比为80%的码元（高电平8ms，低电平2ms）表示1位位置标志码。

每一帧均有高电平8ms，低电平2ms的起始码元PR和高电平8ms，低电平2ms的结束码元P0。起始码元PR为帧的起始参考点，每10个码元的结尾处插入一个结束码元P0，起始码元PR和结束码元之间有P1，P2，P3，……，P9标志码元。图1所示连续两个8ms宽脉冲表明秒的开始，PR码元的上升沿为一个整秒时刻的开始。如果从起始码元PR开始对码元进行编号，则分别为第0，1，2，……，99个码元。标志码元之间包含秒、分、时、天、年和控制功能等信息。

现有技术中，提供了采用GPS设备从卫星上获取UTC时间信息并利用该UTC时间信息为需授时的设备进行授时的时钟同步电路及设备。该现有技术提供的时钟同步电路及设备，由于仅提供从卫星上获取的UTC时间信息作为授时信息，而在发电厂、变电站、科研机构和无线通讯基站等工业自动化场所里的多种电子、电力设备往往需要与某一电子、电力设备保持时间同步，因此现有技术中所提供的时钟同步电路及设备功能单一，不能灵活、自由的根据实际应用为需授时的设备进行授时。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种秒脉冲和IRIG-B直流码时钟同步电路及装置，旨在解决现有技术中所提供的时钟同步电路及设备功能单一，不能灵活、自由的根据实际应用为需对时的设备进行授时。

本实用新型采用以下方案：

一种秒脉冲和IRIG-B直流码时钟同步电路，包括：

接收GPS信号并筛选UTC时间信息和提供秒脉冲的UTC时间信息输入电路；

接收外部设备时间信息的秒脉冲或IRIG-B直流码输入电路；

UTC时间信息输入端URXD接所述UTC时间信息输入电路、外部设备时间信息输入端接所述秒脉冲或IRIG-B直流码输入电路，处理所述UTC时间信息输入电路输入的UTC时间信息和所述秒脉冲或IRIG-B直流码输入电路输入的秒脉冲或IRIG-B直流码并生成秒脉冲或IRIG-B直流码的FPGA；

与所述FPGA的输出端连接，输出所述FPGA生成的秒脉冲或IRIG-B直流码的秒脉冲或IRIG-B直流码输出电路。

所述秒脉冲和IRIG-B直流码时钟同步电路还包括与所述FPGA的功能选择端KEY连接，设置所述FPGA生成秒脉冲或IRIG-B直流码输出的拨码开关。

所述UTC时间信息输入电路包括：

接收GPS信号并传输GPS信号和脉冲信号的GPS接收机，解码GPS信号并筛选UTC时间信息传输至所述FPGA的单片机；

所述GPS接收机的GPS信号输出端接所述单片机的GPS信号输入端，脉冲输出端接所述FPGA的脉冲输入端PPS；

所述单片机的UTC时间信息输出端接所述FPGA的UTC时间信息输入端URXD。

所述秒脉冲或IRIG-B直流码输入电路包括输入电平信号的TTL输入电路和输入光信号的光信号输入电路；

所述TTL输入电路的输出端接所述FPGA的第一输入端input1；