[发明专利]时间同步装置及同步方法

说明书

本发明涉及时间同步控制技术领域，具体涉及一种时间同步装置及同步方法。该时间同步装置包括数据包处理模块，数据包处理模块连接有中央处理器及时间计数模块，时间计数模块连接中央处理器及锁相回路模块，锁相回路模块连接中央处理器，数据包处理模块连接有运行装置；数据包处理模块包括通讯单元、时间计数器及信号同步单元，时间计数器分别连接通讯单元及信号同步单元，通讯单元连接运行装置；时间计数模块包括当日时间计数器，当日时间计数器连接第一存储单元及第二存储单元，当日时间计数器连接信号同步单元，第二存储单元连接锁相回路模块。提供一种能得到瞬时值，与主钟进行准确同步的时间同步装置及同步方法。

技术领域

本发明涉及时间同步控制技术领域，具体涉及一种时间同步装置及同步方法。

背景技术

依据网络测量和控制系统的精密时间同步协议标准，通过主钟的同步时间、扩展钟的同步时间、扩展钟的实际传送时间以及主钟的实际接收时间的4个时间量中计算取得时间偏量，扩展钟再依此进行时间同步。一般的传送芯片可通过时间计数器提供接收或传送时的时间。不过有的芯片仅能提供一段时间范围的时间计数值，而非提供瞬时值。如，针对芯片中搭载16位元的时间计数器，在计数单位为纳秒时，代表该时间计数器是在约0～9秒之间循环计数，因此芯片仅能在接收/传送时以时间计数器当下的计数值(即0～9秒的其中某1值)作为接收/传送的时间，无法得到接收/传送的瞬时值。因此，需要一种能得到瞬时值的方法，后续才能与主钟进行准确的同步。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能得到瞬时值，与主钟进行准确同步的时间同步装置及同步方法。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：时间同步装置，包括数据包处理模块，所述数据包处理模块连接有中央处理器及时间计数模块，所述时间计数模块连接中央处理器及锁相回路模块，所述锁相回路模块连接中央处理器，数据包处理模块连接有运行装置；

所述数据包处理模块包括通讯单元、时间计数器及信号同步单元，所述时间计数器分别连接通讯单元及信号同步单元，所述通讯单元连接运行装置；通讯单元用于接收及传送数据包，本发明中时间同步装置通过通讯电路进行发送或接收数据包。

所述时间计数模块包括当日时间计数器，所述当日时间计数器连接第一存储单元及第二存储单元，当日时间计数器连接信号同步单元，第二存储单元连接锁相回路模块。

所述运行装置包括用于提供时刻的时钟元件；

运行装置通过通讯单元与时间同步装置进行数据包的接收传送，运行装置与时间同步装置间接收传送的数据包包括第一同步数据包M1、第一延迟要求信号数据包M2、第一延迟回应信号数据包M3、追踪数据包M4、第二同步数据包M5、第二延迟要求信号数据包M6及第二延迟回应信号数据包M7。

运行装置用于提供原始时钟或边界时钟。在该时间范围内，运行装置通过同步数据包提供同步数据包M1的发送时间T1以及将收到延迟要求信号数据包的接收时间T4提供于延迟回应信号数据包M3中。

时间计数器为具有N位元的计数器，用于提供1个循环时间内的时间计数值。在本发明中，N位元是以32位元为例，时间计数值的单位为纳秒，时间计数器计数(2^32)次后会重新计数，例如由计数值0计数至(2^32)-1时，再重新由0开始计数。在本发明中，时间计数器仅能在约0～4.29秒中循环计数，亦即仅能提供0～4.29秒之中的时间计数值。换句话说，当数据包处理模块通过通讯单元接收到同步数据包M1后，时间计数器提供的接收时间为0～4.29秒中的时间计数值。以及，当数据包处理模块传送第一延迟要求信号数据包M2时，时间计数器提供的发送时间也是0～4.29秒中的时间计数值。信号同步单元用以供时间计数器与时间计数模块的同步。举例来说，时间计数模块可通过设定数值至信号同步单元以对时间计数器3进行计数同步，使时间计数模块与时间计数器在时间计数上可以同步。

一种时间同步方法，包括以下步骤：