專利名稱：一種實現(xiàn)單板間時間同步的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)時間同步的方法，尤其是一種實現(xiàn)單板間時 間同步的方法。
背景技術：
目前，通信硬件平臺系統(tǒng)對各單板間時間同步精確度的要求越來 越高，現(xiàn)有的處理方法是時鐘信號通過時鐘總線由系統(tǒng)時鐘板分發(fā)給 各單板以實現(xiàn)同步，時間信息通過以太網(wǎng)在系統(tǒng)時鐘板與各單板間交換NTP (Network Time Protocol,網(wǎng)絡時間協(xié)議)才艮文以實現(xiàn)同步。 參照圖1，描述如下
1、 系統(tǒng)時鐘板通過時鐘總線分發(fā)系統(tǒng)時鐘信號到系統(tǒng)中各單板， 保證各單板采用同一參考時鐘；系統(tǒng)時鐘信號一般采用系統(tǒng)時鐘板的 高穩(wěn)晶振，也可以從更高一級的時鐘源獲取同步的參考時鐘；
2、 系統(tǒng)時鐘板和系統(tǒng)中各單板通過以太網(wǎng)交換NTP報文，保證各 單板間時間的同步， 一般把系統(tǒng)時鐘板設為Time Server (時間服務 器)，其他單板設為Client (客戶端)；系統(tǒng)時鐘板可以從GPS (Global Pos i t i on Sy s tem，全3求定位系統(tǒng))獲取絕對時間，也可以/人上一級Time Server獲耳又同步時間。上述方案的缺點是時間信息與時鐘信號的關聯(lián)性較小，時間同步 的誤差較大， 一般達到毫秒級以上，無法應用于時間同步精度要求較高的系統(tǒng)。此外，IEEE1588V2標準中推薦了通過以太網(wǎng)連接實現(xiàn)系統(tǒng)間時間 精確同步的方法，該方法的原理與NTP類似，只是時間同步報文中的 時間信息由硬件產(chǎn)生，精確度有所提高。但該方法要求每個通信端口 能硬件產(chǎn)生時間同步報文進入和離開該端口的精確時間信息，因此該 方法會增加系統(tǒng)內(nèi)部的復雜性，不適用于系統(tǒng)內(nèi)部各單板間的時間同 步。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種實現(xiàn)單板間時間同步的方 法，實現(xiàn)了通信硬件平臺系統(tǒng)內(nèi)部各單板間時間信息的精確同步。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種實現(xiàn)單才反間時間同步的方法，系統(tǒng)時鐘才反向各單4反分發(fā)第一 脈沖信號，所述各單板的時間計數(shù)器接收第二脈沖信號并進行計數(shù)； 所述第一脈沖信號為預設的參考沿時，所述各單板根據(jù)其時間計數(shù)器 緩存中的時間同步報文更新其時間計數(shù)器的高位部分，將其時間計數(shù) 器的低位部分復位；所述各單板根據(jù)其時間記數(shù)器的高位部分及低位 部分記錄的信息實現(xiàn)時間同步。上述方案中，所述當前的時間同步報文包括所述系統(tǒng)時鐘板當前 的時間信息及所述第 一脈沖信號的周期信息。上述方案中，所述第一脈沖信號為所述參考沿時，所述系統(tǒng)時鐘板 向所述各單板發(fā)送當前的時間同步報文，所述各單板將接收到的所述 當前的時間同步"l良文寫入其時間計數(shù)器緩存。上述方案中，所述第一脈沖信號為所述系統(tǒng)時鐘板分發(fā)給所述各單板的時鐘信號，所述第二脈沖信號為所述各單板本地的或者所述系 統(tǒng)時鐘板分發(fā)給所述各單板的時鐘信號，所述第 一脈沖信號的頻率低 于所述第二脈沖信號的頻率。上述方案中，所述系統(tǒng)時鐘板通過時鐘總線向所述各單板分發(fā)時 鐘信號。上述方案中，所述第一脈沖信號預設的參考沿為所述第一脈沖信 號的上升沿或者下降沿。上述方案中，所述第一脈沖信號的周期為2s,所述第二脈沖信號 的頻率為16. 384MHz，所述參考沿為所述第一脈沖信號的上升沿，所 述各單板的時間計數(shù)器為64位計數(shù)器，高位部分為39位，低位部分 為25位。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在本發(fā)明提供的技術方案兼顧了時 鐘信號和時間信息同步的一致，將時鐘信號和時間信息同時分發(fā)，實 現(xiàn)了通信硬件平臺系統(tǒng)內(nèi)部各單板間時間信息的精確同步，滿足了系 統(tǒng)的應用要求，同時簡化了時間信息的分發(fā)流程。


圖1為現(xiàn)有的通信硬件平臺系統(tǒng)中單板間時間同步方法原理示意圖；圖2為本發(fā)明通信硬件平臺系統(tǒng)中單板間時間同步方法原理示意圖；圖3為本發(fā)明通信硬件平臺系統(tǒng)中各單板時間計數(shù)器工作原理示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。圖1已在背景技術中加以描述，此處不再贅述。參照圖2,系統(tǒng)時鐘板通過一根時鐘總線分發(fā)給各單板的頻率較高的時鐘信號為第二脈沖信號，用于各單板的時間計數(shù)， 一般可以根據(jù)系統(tǒng)的具體情況選擇16. 384MHz、 25MHz等頻率的時鐘信號，若對時間 同步精度要求較高，可以對上述時鐘信號加以倍頻；若對時間同步精 度要求較低，可以采用各單板本地時鐘信號作為第二脈沖信號，而不 需要系統(tǒng)時鐘板加以分發(fā)(該情況在圖2中未繪示)。系統(tǒng)時鐘板通過另 一根時鐘總線分發(fā)給各單板的頻率較低的時鐘 信號作為第一脈沖信號， 一般可以根據(jù)系統(tǒng)的具體情況選擇周期為ls或者頻率更低的時鐘信號，并將其上升沿或者下降沿預設為參考沿。 其中，頻率較低的時鐘信號的周期長度要保證在這期間能完成以下操 作系統(tǒng)時鐘板發(fā)出時間同步報文、系統(tǒng)中每塊單板接收到系統(tǒng)時鐘 板發(fā)來的時間同步報文并寫入時間計數(shù)器緩存。圖2中所示的是將其 上升沿預設為參考沿的情況，即頻率較低的時鐘信號非上升沿時，各 單板時間計數(shù)器的低位部分就根據(jù)頻率較高的時鐘信號進行計數(shù)；頻 率較低的時鐘信號為上升沿時，系統(tǒng)時鐘板通過以太網(wǎng)或者其他數(shù)據(jù) 通道向各單板發(fā)送時間同步報文。參照圖3,各單板的時間計數(shù)器包括高位部分和低位部分，高位 部分支持寫操作，用于存放系統(tǒng)時鐘板定時發(fā)送的時間同步報文，低 位部分可以不支持寫操作，用于對頻率較高的時鐘信號進行計數(shù)。各 單板的時間計數(shù)器的更新時刻點為通過時鐘總線分發(fā)的頻率較低的時 鐘信號的上升沿。也就是說，頻率較低的時鐘信號非上升沿時，各單板的時間計數(shù)器的低位部分根據(jù)頻率較高的時鐘信號進行計數(shù)； 一旦 頻率較低的時鐘信號為上升沿，各單板時間計數(shù)器的低位部分向高位 部分進一位，將其時間計數(shù)器緩存中的時間同步報文的信息寫入其時 間計數(shù)器的高位部分，清空其時間計數(shù)器緩存，將其時間計數(shù)器的低 位部分復位；并且，系統(tǒng)時鐘板向各單板發(fā)送當前的時間同步報文， 各單板將其接收到的當前的時間同步報文寫入其時間計數(shù)器緩存；各單板即可根據(jù)其時間計數(shù)器的高位部分及低位部分輸出的信息實現(xiàn)時 間同步。其中，當前的時間同步報文由當前的時間信息及頻率較低的 時鐘信號的周期信息組織而成；并且，若各單板此時未"^妻收到系統(tǒng)時 鐘板發(fā)出的時間同步報文，則不執(zhí)行其時間計數(shù)器緩存的寫操作，在 下一次時鐘上升沿到來的時刻，各單板的時間計數(shù)器緩存為空，因此 不執(zhí)行其時間計數(shù)器的高位部分的寫操作以及時間計數(shù)器緩存的清 空、時間計數(shù)器的低位部分的復位才喿作。當頻率較低的時鐘信號的周期為2s,頻率較高的時鐘信號的頻率 為16. 384MHz,以頻率較低的時鐘信號的上升沿為參考沿，且各單板 的時間計數(shù)器為64位計數(shù)器，高位部分為39位，低位部分為25位時， 采用上述方法實現(xiàn)單板間的時間同步時，忽略時鐘信號傳輸延時的時 間同步的精度達到61ns。采用現(xiàn)有的單板間時間同步方法，很難達到 這樣的精度。以上所述僅為本發(fā)明的實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于 本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明 的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含 在本發(fā)明的權利要求范圍之內(nèi)。
權利要求
1. 一種實現(xiàn)單板間時間同步的方法，其特征在于系統(tǒng)時鐘板向各單板分發(fā)第一脈沖信號，所述各單板的時間計數(shù)器接收第二脈沖信號并進行計數(shù)；所述第一脈沖信號為預設的參考沿時，所述各單板根據(jù)其時間計數(shù)器緩存中的時間同步報文更新其時間計數(shù)器的高位部分，將其時間計數(shù)器的低位部分復位；所述各單板根據(jù)其時間記數(shù)器的高位部分及低位部分記錄的信息實現(xiàn)時間同步。
2、 如權利要求1所述的實現(xiàn)單板間時間同步的方法，其特征在于 所述當前的時間同步報文包括所述系統(tǒng)時鐘板當前的時間信息及所述 第一脈沖信號的周期信息。
3、 如權利要求1所述的實現(xiàn)單板間時間同步的方法，其特征在于 所述第 一脈沖信號為所述參考沿時，所述系統(tǒng)時鐘板向所述各單板發(fā) 送當前的時間同步報文，所述各單板將接收到的所述當前的時間同步 報文寫入其時間計數(shù)器緩存。
4、 如權利要求1所述的實現(xiàn)單板間時間同步的方法，其特征在于 所述第 一脈沖信號為所述系統(tǒng)時鐘板分發(fā)給所述各單板的時鐘信號， 所述第二脈沖信號為所述各單板本地的或者所述系統(tǒng)時鐘板分發(fā)給所述各單板的時鐘信號，所述第 一脈沖信號的頻率低于所述第二脈沖信 號的頻率。
5、 如權利要求4所述的實現(xiàn)單板間時間同步的方法，其特征在于 所述系統(tǒng)時鐘板通過時鐘總線向所述各單板分發(fā)時鐘信號。
6、 如權利要求1所述的實現(xiàn)單板間時間同步的方法，其特征在于 所述第一脈沖信號預設的參考沿為所述第一脈沖信號的上升沿或者下 降沿。
7、 如權利要求1所述的實現(xiàn)單板間時間同步的方法，其特征在于 所述第一脈沖信號的周期為2s,所述第二脈沖信號的頻率為 16.384MHz,所述參考沿為所述第一脈沖信號的上升沿，所述各單板的時間計數(shù)器為64位計數(shù)器，高位部分為39位，低位部分為25位。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)單板間時間同步的方法，系統(tǒng)時鐘板向各單板分發(fā)第一脈沖信號，各單板的時間計數(shù)器接收第二脈沖信號并進行計數(shù)；第一脈沖信號為預設的參考沿時，各單板根據(jù)其時間計數(shù)器緩存中的時間同步報文更新其時間計數(shù)器的高位部分，將其時間計數(shù)器的低位部分復位；各單板根據(jù)其時間記數(shù)器的高位部分及低位部分記錄的信息實現(xiàn)時間同步。本發(fā)明所述技術方案實現(xiàn)了通信硬件平臺系統(tǒng)內(nèi)部各單板間時間信息的精確同步。
文檔編號G06F13/42GK101257376SQ200810066650
公開日2008年9月3日 申請日期2008年4月16日 優(yōu)先權日2008年4月16日
發(fā)明者侯愛葒, 華 袁, 邵貴陽 申請人:中興通訊股份有限公司