專(zhuān)利名稱(chēng)：一種irig-b(ac)碼的全數(shù)字解碼實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及時(shí)間統(tǒng)一技術(shù)上的一種IRIG-B(AC)碼的解碼方法，具體地說(shuō)，是涉及一種利用AVR單片機(jī)差分A/D功能對(duì)IGIG-B (AC)碼的正反極性信號(hào)進(jìn)行高精度、全數(shù)字解碼的實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
IRIG-B(AC)碼是傳遞時(shí)間的一種編碼方式。IRIG-B(AC)碼具有在有線的傳遞時(shí)間信息上抗干擾能力強(qiáng)、傳播距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，因此，它被廣泛運(yùn)用于時(shí)間統(tǒng)一技術(shù)上。
對(duì)IRIG-B(AC)碼的解碼，除了要解調(diào)出時(shí)間信息外，最重要的是要解調(diào)出準(zhǔn)秒信息。本發(fā)明所述的IRIG-B(AC)碼的高精度、全數(shù)字解碼方法能解調(diào)出準(zhǔn)確的準(zhǔn)秒信息和更多的和其它信息，如=IRIG-B(AC)碼的調(diào)制比、幅度信息等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種的新的解碼方法，不但要準(zhǔn)確解調(diào)出IRIG-B(AC)碼的時(shí)間信息和準(zhǔn)秒信息，而且要解調(diào)出信號(hào)幅度和調(diào)制比等信息，而且可以通過(guò)串口總線對(duì)外提供IRIG-B(AC)碼信號(hào)的各種解調(diào)信息。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種IRIG-B(AC)碼的全數(shù)字解碼方法，其電路特征在于，包括內(nèi)置有RS232串行接口總線，5V差分模擬輸入通道，并且在A/D轉(zhuǎn)換前給差分輸入電壓提供O dB (lx)、20 dB(IOx)或46 dB (200x)的放大級(jí)的ATmegal28單片機(jī)；5mV比較門(mén)限，僅80ns延時(shí)的快速差分比較器MAX942 ；XILINX公司的5V可編程邏輯器件XC9536。ATmegal28單片機(jī)的功能在于完成對(duì)模擬IRIG-B (AC)碼的數(shù)字化，進(jìn)行誤碼踢除，解調(diào)出時(shí)間信息，調(diào)制比，幅度，并通過(guò)對(duì)時(shí)間信息的判斷，送出放秒控制信號(hào)(放正極性或負(fù)極性)；完成和上位機(jī)的通信工作，送出各種解調(diào)信息，并可以采用主機(jī)功能或從機(jī)功能，即主動(dòng)發(fā)和被訪問(wèn)后再發(fā)解調(diào)信息。MAX942的功能在于將IRIG-B(AC)碼信號(hào)變成方波信號(hào)，要選雙通道的比較器原因是防止正負(fù)極性情況下，由于5mV比較門(mén)限而在IRIG-B(AC)碼信號(hào)幅度小時(shí)造成延時(shí)，降低同步精度。由雙通道比較器產(chǎn)生的兩組脈沖信號(hào)，都送入XC9536。XC9536的功能在于配合ATmegal28單片機(jī)和MAX942比較器放出的兩組脈沖信號(hào)，在ATmegal28單片機(jī)的放秒控制信號(hào)作用下，放出MAX942比較器送進(jìn)來(lái)的相應(yīng)的(即正極性或負(fù)極性)脈沖信號(hào)，并在內(nèi)部整形為30ms的脈沖信號(hào)，作為秒信號(hào)送出。本發(fā)明可用于IRIG-B(AC)碼解調(diào)或檢測(cè)設(shè)備上，經(jīng)實(shí)際電路測(cè)試，所述功能完全能夠?qū)崿F(xiàn)，并且解碼精度在Ius左右，具有很高的推廣和應(yīng)用前景，屬于時(shí)間統(tǒng)一技術(shù)。


圖I為本發(fā)明的原理框圖。
圖2為本發(fā)明的物理結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)方法的程序流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1，一種IRIG-B(AC)碼的全數(shù)字解碼實(shí)現(xiàn)方法，其硬件部分主要包括A/D轉(zhuǎn)換和解碼，并負(fù)責(zé)通信的Atmegal28單片機(jī)，脈沖形成芯片MAX942，脈沖整形芯片XC9536。所述解碼芯片，將IRIG-B(AC)碼通過(guò)A/D功能數(shù)字化后，然后通過(guò)程序判斷波形是大幅度波形還是小幅度波形，判斷的過(guò)程是將采樣后的A/D數(shù)值進(jìn)行比較。如果為正值，并且收到的數(shù)值比上一次的大，則進(jìn)行正數(shù)值的更新；如果收到的數(shù)值為負(fù)值，并且比上一次的小，進(jìn)行負(fù)數(shù)值的更新，同時(shí)，在負(fù)值最小值期間，判斷正值最大值和負(fù)值最小值 的絕對(duì)值之比是否滿足13 :20。如果此判斷為假，則將正脈沖個(gè)數(shù)加I ;如果此判斷為真，則把正脈沖個(gè)數(shù)取出來(lái)，進(jìn)行判斷解碼。同時(shí)要判斷起始的波形是正極性還是負(fù)極性，來(lái)判斷在送準(zhǔn)秒控制信號(hào)時(shí)，是放正極性準(zhǔn)秒脈沖還是放負(fù)極性準(zhǔn)秒脈沖。在解碼過(guò)程中，如果接收到秒頭后，就準(zhǔn)備解調(diào)時(shí)間，并準(zhǔn)備把放秒控制信號(hào)送到CPLD ;同時(shí)，在接收到上位機(jī)的訪問(wèn)信息后，送出解調(diào)信息。所述解碼芯片對(duì)于IRIG-B(AC)碼正負(fù)極性的處理是將采樣到的波峰值和存儲(chǔ)的波峰值相比，如果存儲(chǔ)的波峰值比采樣到的波峰值小于等于13 :20，則判斷波形為負(fù)極性；如果他們之比大于13 :20，則波形為正極性。所述脈沖形成芯片，將IRIG-B(AC)碼變成脈沖信號(hào)，并將脈沖信號(hào)送入CPLD，做放秒準(zhǔn)備。所述脈沖整形芯片，在放秒控制信號(hào)的作用下，將脈沖形成芯片送來(lái)的脈沖選出來(lái)，作為準(zhǔn)秒信號(hào)，同時(shí)，將其整形成30ms后，放出去作為IRIG-B(AC)碼的準(zhǔn)秒信號(hào)。整形芯片的作用，除了要將脈沖整形成30ms以外，還因?yàn)槊}沖形成芯片，它形成的脈沖，有一個(gè)振蕩區(qū)間，脈沖整形芯片正是為了消除這個(gè)振蕩區(qū)間。
權(quán)利要求
1.一種IRIG-B (AC)碼的全數(shù)字解碼實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括5V差分A/D轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)，以及延 時(shí)小、比較門(mén)限電壓低的雙通道比較器芯片，可編程邏輯芯片，所述可編程邏輯芯片與單片機(jī)和比較器相連。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的一種IRIG-B(AC)碼的全數(shù)字解碼實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述單片機(jī)為 ATmegal28。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的一種IRIG-B(AC)碼的全數(shù)字解碼實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述單片機(jī)具有差分A/D功能。
4.根據(jù)權(quán)利I所述的一種IRIG-B(AC)碼的全數(shù)字解碼實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述比較器為MAX942。
5.根據(jù)權(quán)利I所述的一種IRIG-B(AC)碼的全數(shù)字解碼實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述比較器為雙通道。
6.根據(jù)權(quán)利I所述的一種IRIG-B(AC)碼的全數(shù)字解碼實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，與上位機(jī)的通信為RS232串口總線。
7.根據(jù)權(quán)利I所述的一種IRIG-B(AC)碼的全數(shù)字解碼實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)過(guò)程的特征包括接收到的A/D數(shù)據(jù)如果為正數(shù)，則判斷是否是大于前一次的A/D采樣值，如果大于前一次的采樣值，說(shuō)明還沒(méi)有采樣到波峰，直到采樣的數(shù)據(jù)小于前一次的采樣數(shù)據(jù)為止；接收到的A/D數(shù)據(jù)如果為負(fù)數(shù)，則判斷是否是小于前一次的A/D采樣值，如果小于前一次的采樣值，說(shuō)明還沒(méi)有采樣到波谷，直到采樣的數(shù)據(jù)大于前一次的采樣數(shù)據(jù)為止；采樣到波峰波谷值后，進(jìn)行取編碼脈沖值，在波谷時(shí)，判斷波峰是否是最后一個(gè)大的波峰，如果為大波峰，則計(jì)數(shù)波峰脈沖個(gè)數(shù)，繼續(xù)采樣，如果不是大波峰，則判斷計(jì)數(shù)的波峰脈沖個(gè)數(shù)是多少，根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和放秒。
全文摘要
本發(fā)明提出的一種IRIG-B(AC)碼的全數(shù)字解碼實(shí)現(xiàn)方法，主要解決了現(xiàn)有解碼方法中，電路復(fù)雜，解碼精度不高，解碼信息不全等缺點(diǎn)。該方法的硬件電路包括具有差分A/D功能的單片機(jī)，脈沖形成芯片，脈沖整形芯片。輸入的IRIG-B(AC)碼送到單片機(jī)的A/D電路，同時(shí)送入脈沖形成電路；脈沖形成芯片形成的脈沖信號(hào)送到脈沖整形芯片；單片機(jī)的控制信號(hào)送到脈沖整形芯片。經(jīng)過(guò)處理后，電路送出準(zhǔn)秒信息和串行解碼信息。
文檔編號(hào)H04L7/033GK102916800SQ201110216140
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月31日
發(fā)明者李猛, 沈卓 申請(qǐng)人:成都天奧電子股份有限公司