[發明專利]基于TDMOW串行總線的分布錄波器同步方法

無效

• 申請號: 201110006494.0
• 申請日: 2011-01-13
• 公開（公告）號: CN102111261A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 李尚柏;鄭高群;鐘睿;徐祿勇;周維
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H04L7/04
• 分類號: H04L7/04;H04L12/40
• 代理公司: 成都和睿達專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 潘育敏

技術領域

本發明屬計算機應用領域，涉及計算機處理的高速測量記錄系統，特別是基于TDMOW串行總線的分布錄波器的同步方法。

背景技術

分布錄波裝置具有容量大、通帶寬、風險低等一系列優點，但如何解決裝置中多個分布、并行工作的子錄波器數據同步的問題則是技術關鍵。并行總線分布錄波裝置中，子錄波器通過并行總線接口連接到系統母板上實現集成，并通過并行總線和設置于母板上的復雜控制電路實現多個子錄波器數據的嚴格同步。而串行總線分布錄波裝置則取消了復雜的并行總線和母板，裝置中的多個子錄波器改用串行總線接口連接到TDMOW總線上實現集成，并通過TDMOW總線傳輸和接收編碼信號，以實現裝置中多個子錄波器數據的嚴格同步。TDMOW總線即時分多路1總線，它僅由一根信號線與一根地線構成，結構簡單，接口方便。但由于取消了帶復雜同步控制電路的母板，也不再使用專門的時鐘、校時以及同步控制等并行總線，所以串行總線分布錄波裝置在實現系統同步上采用了與并行總線分布錄波裝置不同的方法，其中特別是?SHAPE??/*?MERGEFORMAT?關于幀基準編碼、校時分脈沖延遲標記以及多站群發與總線“線或”等，有效地解決了時鐘同步、數據標記與統一校時以及數據同步等問題，是本發明的創新所在。

發明內容

本發明的目的是提供一種適用于TDMOW串行總線分布錄波器的同步方法，以實現裝置中多個分布、并行工作的子錄波器數據的嚴格同步。

本發明的目的是這樣達到的：多個子錄波器通過TDMOW串行總線連接起來構成分布錄波裝置，裝置中所有子錄波器均設置有同步時鐘、總線數據接口電路與校時信號控制電路；同步時鐘電路包含本地時鐘和基準時鐘，總線數據接口電路包含接口驅動電路、微幀數據分時控制切換電路、串行編碼電路和串行解碼電路，校時信號控制電路包含校時分脈沖自動切換電路和校時分脈沖延遲電路。裝置中所有子錄波器均為從站，而編號最小的子錄波器在作為從站的同時將自動成為主站，主站通過向總線發送幀基準編碼信號來同步其它所有子站的時鐘；主站還通過總線發送幀頭編碼信號及分校時脈沖編碼信號，同時所有子站均通過總線發送編碼數據，各個子站編碼輸出信號Cout與共享的編碼輸入信號Cin是“或”的關系：總線上的信息按幀編碼，按幀傳輸。工作時，各個子錄波器首先通過I/O口輸出控制信號，并在20mS時鐘前沿將信號鎖存，然后對控制位進行編碼，之后裝置中所有子錄波器在各自時鐘的同步下將數據幀編碼信號按時分切換的方式同時、依次發送到總線上，在TDMOW總線上經過“線或”運算來合成狀態位編碼；同時各個子錄波器接收編碼，經過解碼，得到各種同步狀態位，再由微處理器ARM讀取，從而實現裝置中多個子錄波器控制數據的傳輸與共享。

本地時鐘包含若干同源、同步、不同頻率的脈沖信號輸出。基準時鐘則負責輸出幀基準信號。主站將幀基準編碼信號發送到總線上。所有子站通過總線同步接收該信號，經過解碼，同步延遲，獲得幀同步脈沖信號。該信號將直接連接到子錄波器本地時鐘系統的外同步信號輸入端，用以同步本地時鐘，從而保證所有連接到總線上的子錄波器的本地時鐘與主站的本地時鐘同步。?

本地時鐘輸出的同源、同步、不同頻率的脈沖信號來自同一個4M晶振源及相關級聯分頻電路，包括4MHz或250nS、1MHz或1uS、40KHz或25uS、10KHz或100uS、5KHz或200uS、50Hz或20mS、10Hz或100mS以及1Hz或1S八種不同頻率或周期的脈沖信號。此外，基準時鐘電路還提供一路20mS幀基準信號（LST）輸出。在這些信號中，250nS、1uS、25uS、200uS?及20mS五路信號在經過脈寬整形電路與延遲電路處理后，將用作數據編碼、解碼以及微幀切換的同步控制信號，其中200uS?、25uS?、1uS時鐘及20mS基準時鐘將用作編碼電路同步信號，25uS?、1uS及250nS時鐘將用作解碼電路同步信號，20mS?、200uS及25uS時鐘將用作微幀數據時分控制切換電路同步信號；而1MHz、10KHz、20mS、100mS以及1S五路脈沖在經過另一組脈寬整形電路以及延遲電路處理后，被送到子錄波器的采樣電路以及DSP與ARM的中斷輸入引腳，其中1MHz信號用作ADC轉換時鐘，10KHz信號主要用作數據鎖存與采樣同步信號，20mS脈沖用作DSP到ARM的數據傳輸同步信號以及計算分段同步信號，100mS時鐘用作計算同步與隊列同步的參考信號，1S時鐘用作時鐘同步參考信號。