[发明专利]基于PWM捕获的高鲁棒性IRIG-B直流码解码方法

说明书

本发明公开了一种基于PWM捕获的高鲁棒性IRIG‑B直流码解码方法，包括如下步骤：配置单片机定时器TIMER的输入通道为PWM输入模式，使能该通道的捕获中断；在IRIG‑B直流码信号的上升沿和下降沿利用定时器TIMER中断判断IRIG‑B链路是否有误，若IRIG‑B链路无误，则判别码元类型，并将码元类型送入解码状态机；解码状态机对码元进行解析，最终直接在单片机内部获得高精度授时。本发明提出的IRIG‑B直流码解码方式基于PWM捕获，对每10ms码元信号的占空比进行捕获从而区分各码元类型，提高了整体程序的可控性和高效性；通过解码状态机程序对码元数据进行填充、勘误、解析，具有极高的鲁棒性、收敛性。

技术领域

本发明涉及B码授时技术领域，尤其涉及一种基于PWM捕获的高鲁棒性IRIG-B直流码解码方法。

背景技术

现有的IRIG-B直流解码方法通常分为两种：

第一，使用FPGA、CPLD等可编程逻辑门器件进行解码获得对时数据，对时后往往还要通过自定的逻辑协议（如SPI、并口等）将时间数据送至单片机进行业务处理，增加了使用成本，降低了对时效率，同时也降低了整个对时系统的集成度；

第二，使用单片机进行解码。现有的单片机解码方案普遍采用等待、循环延时，或定时器中断的方式实现，且解码方式勘误性差。这些方法一方面会造成程序阻塞，使得单片机无法执行其他任务。另一方面对IRIG-B信号电平的采样速率低（往往是毫秒级），使得解码鲁棒性差，在系统出现干扰时容易导致大概率的对时失败，甚至解码程序不收敛等不可预知的错误。若提高采样速率，则面临消耗大量CPU资源、频繁进入中断、解码周期不确定等问题，大大降低了程序的执行效率和可靠性。

发明内容

本发明提出了一种基于PWM捕获的高鲁棒性IRIG-B直流码解码方法，其目的是：克服现有技术缺陷，提高使用单片机进行IRIG-B直流码解码的高效性和可靠性。

本发明技术方案如下：

一种基于PWM捕获的高鲁棒性IRIG-B直流码解码方法，包括如下步骤：

S1：配置单片机定时器TIMER的输入通道为PWM输入模式，使能该通道的捕获中断；

S2：在PWM捕获产生的IRIG-B直流码信号上升沿、下降沿中断中获取码元周期和码元占空比，根据码元周期判断IRIG-B链路是否有误，若IRIG-B链路无误，则根据占空比判别码元类型，并将码元类型送入高鲁棒性解码状态机；

S3：解码状态机对码元进行解析，最终直接在单片机内部获得高精度授时。

进一步地，步骤S2中所述判断IRIG-B链路是否有误的方法步骤为：

在IRIG-B直流码信号的上升沿定时器TIMER将计数器值CNT锁存至寄存器CCR1，同时复位CNT并产生一个定时器中断CC1_IRQ；

当CC1_IRQ来临时，在其中断处理函数中读取CCR1值，赋值给全局变量irig_b_period，计算irig_b_period/Fclk的值，Fclk为TIMER的运行频率；

如果计算结果与10ms的误差在设定范围内，则判定IRIG-B链路无误，进一步判别码元类型；如果误差超出设定范围，则判定IRIG-B链路有误，不对码元进行区分、解析。

进一步地，步骤S2中所述判别码元类型的方法步骤为：

在IRIG-B直流码信号的下降沿将计数器值CNT锁存至寄存器CCR2，并产生一个定时器中断CC2_IRQ；