B碼時統卡

如何挑選一款B碼時統卡?

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發表時間:2021-05-17 09:18作者:同步天下來源:原創

B碼時統卡目前已被廣泛應用于軍事領域,解決了很多計算機、工控機、服務器不支持高精度的B碼授時問題。本文主要介紹一下什么是B碼時統卡以及如何挑選一款合適的時統卡。

一、什么是B碼時統卡?選擇串口授時還是總線校時?

B碼時統卡顧名思義就是通過B碼授時的板卡,這里有兩種情況:一種是接收B碼,一種輸出B碼的板卡。無論是是接收B碼還是輸出B碼的情況,需要確定以下幾點:

輸入輸出板卡的是IRIG-B碼的交直流哪種信號,B(DC)還是B(AC)電平是單端的TTL或是常用的RS422/485;

輸入輸出的B碼信號是哪一個標準,IEEE1344型美標標準還是GJB2008,其中美標是電力上或普通的項目用的,如果是軍方使用的話一般都是國軍標。因為美標是國際通用的,但是國軍標是我們國家軍方定義使用的一種標準;

最終給電腦、服務器或工控機授時的精度要求是多少,如果需求是約10ms,那可以選擇串口授時的授時卡例如SYN4627型和SYN4617型;如果是us級別,那就選擇總線校時的板卡,常用的型號有SYN4632型、SYN4602型和SYN4639型;

常用的B碼時統卡接口有pcie、pci和cpci根據項目需求中終端設備的插槽而定。

二、如何挑選總線校時的B碼時統卡

根據以往的項目經驗,總線校時卡作為B碼時統卡使用的頻率較高,以pcie授時卡為例下面我們介紹一下在挑選B碼時統卡需要注意的事項:

精度是否足夠高,PCIe授時卡主要是用PCIe總線授時,總線中斷一般可以做到ns量級精度,用戶讀取時間精度一般比較高,常規在10us量級,當然精度越高越好,目前同步天下授時卡可以做到5us甚至更高達1us典型值。

2、PCIe授時卡是否有多種外參考輸入,就是PCIe板卡獲取時間源的方式越多越好相互冗余設計,比如目前常用的外部參考有GPS北斗衛星信號/IRIG-B碼信號/PTP/NTP/1PPS/10MHz等,當然外參考增加會導致成本和技術難度大幅提高,用戶可以根據實際情況選擇。

3、PCIe授時卡提供的時間函數是否豐富,PCIe授時卡一般廠家都會提供一個簡單的授時程序,給系統校時,但是這個對于絕大多數用戶來說不是很方便,盡量選擇可以提供精密時間戳函數和精密延遲函數的PCIe授時卡,精密時間戳函數方便用戶對采集的數據隨時打時間戳做記錄分析,精密延遲函數方便用戶對有些需要嚴格控制的事件進行延遲操作。

4、PCIe授時卡是否提供各種調用函數源代碼,PCIe授時卡一般會提供簡單的授時程序,這個對于很多需要深度開發的用戶來說就不是很方便,盡量選擇提供各種豐富函數源代碼的廠家,這樣后期開發會事半功倍。

5、PCIe授時卡內置晶振的選擇,一般PCIe授時卡標配多半是溫補晶振TCXO,高精度溫補晶振準確度大概是5E-7,也可以根據需要選擇恒溫晶振OCXO,準確度是3E-8左右,如果指標更高,可以選擇銣原子鐘,準確度是5E-11左右,主要區別就是在沒有外參考的情況下守時精度區別,其他基本是一樣使用的;

6、PCIe授時卡驅動是否豐富,對于一個嚴格依賴于操作系統工作的時鐘板卡來說,當然是支持的操作系統越多越好,目前支持的主流操作系統由Windows和Linux兩大類,最好提供Windows/Linux32位/64位驅動,包括Windows10/8.1/8/7/Vista/XPSERVER2016/2012/2008/2003/2000/NET4.0/ME/98等操作系統,Linux包括ubuntu,centos,優麒麟,中標麒麟,銀河麒麟等常用版本。

7、PCIe授時卡輸出時間頻率信號是否豐富,PCIe授時卡主要是用PCIe總線授時的,因此一般用戶對于輸出信號要求不多,對于特殊用戶來說就要特別留意輸出信號的種類,一般包括10MHz/1PPS/IRIG-B/PTP/NTP/TOD等等,根據需要選擇。

8、PCIe授時卡尺寸選擇,PCIe授時卡一般有全高和半高兩種尺寸,用戶要確定好尺寸,全高一般功能會更加豐富一些,半高因為尺寸有限功能會相對少一些,根據實際需要選擇。

10、是否支持隨時調用函數獲得年月日時分秒毫秒微妙到納秒級的時間戳。


三、使用pcie授時卡時廠家問題

如果使用中有問題,我們需要進行如下排除核實。

1、查看是否有收星,收星是否穩定,首先檢查天線接口和板卡是否連接好,然后移動天線蘑菇頭位置選擇位置最佳的地方,如果還未接收到衛星信號,需要拔掉PCIE授時卡和天線從新安裝,換一根天線換位置固定天線蘑菇頭從新測試。

2、要檢查B碼時統卡是否安裝正確,如安裝錯誤要從新安裝板卡,以及檢查是否是軟件存在問題。PCIE授時板卡能夠正常使用時,PCIE授時板卡的1PPS指示燈會一秒閃爍一次,本地時間就會顯示計算機當前時間。

3、PCIe時鐘同步授時板卡在使用中,因串口的使用比較簡單,一般很少出現售后問題,對于個別用戶軟件無法打開的問題,只要選擇使用管理員身份打開即可解決問題。

4、如IRIG-B碼的使用,需確定B碼的標準和電平信號等信息,確定和B碼源信號的標準和電平是一致統一的。

四、什么是IRIG-B碼

IRIG碼是由美國國防部下屬的靶場儀器組(IRIG)制定的一種對時標準。

IRIG時間序列碼分為G,A,B,E,H,D共六種編碼格式,其中應用最廣泛的是IRIG-B格式,簡稱B碼。

該編碼的特點是以每秒1次的頻率發送包括日、時、分、秒等在內的時間信息,B碼信號是每秒一幀的時間串碼。

B碼對時采用直流電位攜帶碼元信息,可通過專線進行傳輸,無傳輸距離限制。B碼對時的優點是時間精度高,其時間準確度范圍為10~1000μs;缺點是組網不靈活,需要進行點對點傳輸。B碼對時技術基本可以滿足變電站內除行波測距和功角測量裝置外大部分設備的對時精度要求,但由于采用固定時延補償,需要對時延補償量進行實時調整。

irig-b碼對時由于其授時精度高,傳輸距離遠,只需要2根雙絞線就可以傳輸1000米左右,施工及其簡單,因此得到廣大用戶的普遍青睞。

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