阅读说明：本技术 一种利用gps秒脉冲同步系统时间实现毫秒计时的方法 (Method for realizing millisecond timing by using GPS second pulse synchronization system time ) 是由 吴晶晶 芮功兵 秦兆均 于 2020-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明在国内首次提出了一种利用GPS秒脉冲同步系统时间实现毫秒计时的方法,首次在水面舰声纳系统显控台中实现。计算机系统时间一般由硬件计时芯片实现,计算机系统时间的守时精度主要处决于计时芯片的晶体振荡器精度。在没有外部校时的情况下,较长一段时间后,计算机系统时间总会出现累计偏差。另外,计算机系统时间也不提供毫秒计时功能,而通过软件实现的毫秒计数误差较大,无法应用于精确定时系统。本方法将GPS秒脉冲作为外部同步信号,配合GPS授时实现计算机系统时间同步及毫秒精确计时功能。本发明在嵌入式计算机实时控制系统有较好的应用前景。(The invention provides a method for realizing millisecond timing by using GPS second pulse synchronization system time for the first time in China, and the method is realized in a display and control console of a surface ship sonar system for the first time. The computer system time is generally realized by a hardware timing chip, and the time keeping precision of the computer system time is mainly determined by the precision of a crystal oscillator of the timing chip. In the case of no external timing, the computer system always has accumulated deviation after a long period of time. In addition, the computer system time does not provide the millisecond timing function, and the millisecond counting error realized by software is large, so that the method cannot be applied to a precise timing system. The method takes GPS second pulse as an external synchronizing signal and realizes the functions of time synchronization and millisecond accurate timing of a computer system by matching with GPS time service. The invention has better application prospect in the embedded computer real-time control system.)

一种利用GPS秒脉冲同步系统时间实现毫秒计时的方法

技术领域

本发明涉及计算机周边接口应用领域，主要是一种利用GPS秒脉冲同步系统时间实现毫秒计时的方法。

背景技术

声纳系统中，对目标进行精确时间标定，有利于武器打击时的目标位置预测和跟踪。因此，声纳系统时间和外部系统(如武器系统)时间的同步非常重要。采用GPS授时可实现力两个或多个系统的时间同步。声纳系统采用了GPS时码同步系统时间、利用秒脉冲信号实现精确毫秒计时，便于对声纳目标进行精确时间标定，有利于武器系统对目标进行精确打击。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种利用GPS秒脉冲同步系统时间实现毫秒计时的方法。利用GPS时码预置系统时间(年、月、日、时、分和秒)，利用GPS秒脉冲信号控制毫秒计数，实现系统时间与GPS同步，并具备毫秒精确计时功能。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。一种利用GPS秒脉冲同步系统时间实现毫秒计时的方法，是嵌入式实时控制系统中同步计算机系统时间的一种新方法，满足了声纳系统中对目标进行精确时间标定的需要。

包括以下步骤：

(1)通过标准接口接收GPS的时码，在写控制信号的控制下，同步预置系统的年、月、日、时、分和秒输入寄存器；

(2)通过标准接口接入GPS秒脉冲信号，作为毫秒计时器的清零信号，控制毫秒计数器的计数归零；

(3)对高精度恒温晶体振荡器输出的震荡信号进行跟踪锁频，再计数分频输出高稳定的毫秒时钟；将毫秒时钟作为毫秒计数器的输入信号，实现毫秒计数；

(4)毫秒计数进位信号驱动秒计数器，实现秒计数；

(5)秒计数进位信号驱动分计数器，实现分计数；

(6)分计数进位信号驱动时计数器，实现时计数；

(7)时计数进位信号驱动日计数器，在闰年和大小月的判断下实现日计数；

(8)日计数进位信号驱动月计数器，在闰年的判断下实现月计数；

(9)月计数时进位信号驱动年计数器，实现年计数；

(10)通过标准接口，在读控制信号的控制下，同步读出输出寄存器中的年、月、日、时、分、秒和毫秒值；作为系统时间使用。

所述步骤(2)～(9)中的年、月、日、时、分、秒和毫秒计数器受控计数的实现逻辑。

本发明的有益效果是：

(1)采用本方法可实现两个或多个系统的时间同步，实现时间统一；

(2)采用本方法可使计算机具备毫秒精确计时功能。

附图说明

图1为本发明的原理图。

图2为本发明的处理流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做详细的介绍：

以下列情况为例对本发明进行说明，本发明可推广至纳秒计时。

(1)通过标准接口(如RS232、以太网等)接收GPS时码信息，在写控制信号的控制下，同步预置系统的年、月、日、时、分和秒输入寄存器；

(2)通过数字IO接口接入GPS秒脉冲信号，经过整形后作为毫秒计时器的清零信号，控制毫秒计数器的计数归零

(3)对晶振输出信号进行跟踪锁频，再计数分频输出毫秒时钟；将毫秒时钟作为毫秒计数器的输入信号，实现毫秒计数；

(4)毫秒计数进位信号驱动秒计数；秒计数进位信号驱动分计数；分计数进位信号驱动时计数；时计数进位信号驱动日计数器，在闰年和大小月的判断下实现日计数；日计数进位信号驱动月计数器，在闰年的判断下实现月计数；月计数时进位信号驱动年计数；

(5)通过标准接口(如PCI、PCIE等总线接口)，在读控制信号的控制下，同步读出输出寄存器中的年、月、日、时、分、秒和毫秒值，作为系统时间使用。

本发明在国内首次提出了一种利用GPS秒脉冲同步系统时间实现毫秒计时的方法，首次在水面舰声纳系统显控台中实现。计算机系统时间一般由硬件计时芯片实现，计算机系统时间的守时精度主要处决于计时芯片的晶体振荡器精度。在没有外部校时的情况下，较长一段时间后，计算机系统时间总会出现累计偏差。另外，计算机系统时间也不提供毫秒计时功能，而通过软件实现的毫秒计数误差较大，无法应用于精确定时系统。本方法将GPS秒脉冲作为外部同步信号，配合GPS授时实现计算机系统时间同步及毫秒精确计时功能。本发明在嵌入式计算机实时控制系统有较好的应用前景。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。