[發(fā)明專利]一種信號(hào)觸發(fā)時(shí)刻值獲取裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310487358.7
• 申請(qǐng)日: 2013-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN103546124A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋萍;武江鵬;郝創(chuàng)博;楊誠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H03K5/125
• 分類號(hào): H03K5/125
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;付雷杰

1.一種信號(hào)觸發(fā)時(shí)刻值獲取裝置，其特征在于，該裝置包括：場(chǎng)信號(hào)測(cè)試用傳感器輸入接口、可編程邏輯器件、晶振、GPS器件以及電源器件；

所述場(chǎng)信號(hào)測(cè)試用傳感器輸入接口與所述可編程邏輯器件相連，用于輸入各種場(chǎng)信號(hào)；

所述可編程邏輯器件，用于判定所述各種場(chǎng)信號(hào)的信號(hào)觸發(fā)時(shí)刻、解析并輸出觸發(fā)時(shí)刻值，在可編程邏輯器件中用硬件編程語言實(shí)現(xiàn)五個(gè)模塊：鎖相環(huán)PLL模塊，信號(hào)觸發(fā)檢測(cè)模塊，NMEA消息解析模塊，秒內(nèi)時(shí)刻解析模塊和時(shí)間輸出控制模塊，其中所述的秒內(nèi)時(shí)刻解析模塊包括計(jì)數(shù)器，寄存器1，寄存器2；

所述晶振與所述可編程邏輯器件相連，晶振輸入經(jīng)過所述鎖相環(huán)PLL模塊，通過不同的分頻/倍頻為所述可編程邏輯器件的信號(hào)觸發(fā)檢測(cè)模塊、秒內(nèi)時(shí)刻解析模塊、NMEA消息解析模塊提供時(shí)鐘；

所述GPS器件通過串口將NMEA消息輸入所述可編程邏輯器件，通過普通I/O口為所述可編程邏輯器件提供秒脈沖PPS，所述GPS器件的兩路輸出信號(hào)同時(shí)輸入給可編程邏輯器件；

所述電源器件負(fù)責(zé)為所述場(chǎng)信號(hào)測(cè)試用傳感器輸入接口、可編程邏輯器件、晶振、GPS器件提供電源，并能復(fù)位整個(gè)信號(hào)觸發(fā)時(shí)刻值獲取裝置。

2.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)觸發(fā)時(shí)刻值獲取裝置，其特征在于，在所述可編程邏輯器件中：

所述鎖相環(huán)PLL模塊通過2倍頻為所述信號(hào)觸發(fā)檢測(cè)模塊提供時(shí)鐘，通過分頻到串口波特率9600為所述NMEA消息解析模塊提供時(shí)鐘，所述秒內(nèi)時(shí)刻解析模塊使用1倍頻晶振輸入頻率；

所述信號(hào)觸發(fā)檢測(cè)模塊在檢測(cè)到場(chǎng)信號(hào)超過預(yù)設(shè)閾值，且場(chǎng)信號(hào)的當(dāng)前信號(hào)值比前兩個(gè)連續(xù)信號(hào)值小時(shí)進(jìn)行觸發(fā)置位；

所述NMEA消息解析模塊對(duì)從所述GPS器件輸入的NMEA消息進(jìn)行解析，提取出相應(yīng)的年月日、時(shí)分秒信息以及GPS器件的衛(wèi)星定位狀態(tài)，并用寄存器緩存，同時(shí)設(shè)置秒時(shí)刻解析標(biāo)志位flag；在秒脈沖PPS上升沿處對(duì)所述flag置1，所述NMEA消息解析模塊在當(dāng)前秒時(shí)刻解析出來時(shí)對(duì)所述flag置0，當(dāng)觸發(fā)信號(hào)到來時(shí)，將所述寄存器緩存秒時(shí)刻加上所述flag的值獲得觸發(fā)時(shí)刻秒時(shí)刻值；

所述秒內(nèi)時(shí)刻解析模塊中的計(jì)數(shù)器在時(shí)鐘的1倍頻晶振輸入頻率驅(qū)動(dòng)下不斷循環(huán)計(jì)數(shù)，當(dāng)每個(gè)秒脈沖PPS上升沿到來時(shí)，所述寄存器1的值賦給所述寄存器2記為N₂，所述計(jì)數(shù)器的值賦給所述寄存器1記為N₁，利用f=N₁-N₂獲得當(dāng)前秒脈沖PPS的前一秒脈沖PPS周期的時(shí)鐘頻率。

3.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)觸發(fā)時(shí)刻值獲取裝置，其特征在于，所述信號(hào)觸發(fā)時(shí)刻值獲取裝置的工作步驟具體如下：

當(dāng)所述信號(hào)觸發(fā)檢測(cè)模塊觸發(fā)置位后，所述秒內(nèi)時(shí)刻解析模塊立即鎖定當(dāng)前計(jì)數(shù)器的值N₀、寄存器1的值N₁和寄存器2的值N₂，同時(shí)將觸發(fā)置位信號(hào)傳遞到所述NMEA消息解析模塊，之后將N₀、N₁和N₂輸出到所述時(shí)間輸出控制模塊，所述NMEA消息解析模塊接收到觸發(fā)置位信號(hào)后將其寄存器中緩存的年月日、時(shí)分秒信息與flag標(biāo)志位相加后與衛(wèi)星定位狀態(tài)一起輸出到所述時(shí)間輸出控制模塊；

所述時(shí)間輸出控制模塊利用公式獲得秒內(nèi)觸發(fā)時(shí)刻值，并與NMEA消息解析模塊輸出時(shí)間值相結(jié)合，輸出場(chǎng)測(cè)試信號(hào)觸發(fā)時(shí)刻值，其中，N₁-N₂為上一秒晶振的實(shí)際振動(dòng)頻率，N₀-N₁為當(dāng)前秒內(nèi)PPS信號(hào)和觸發(fā)信號(hào)之間時(shí)鐘頻率計(jì)數(shù)。