專利名稱：一種時鐘信號調試器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用多個接口，將工業設備中的IRIG-B引入計算機調試、 檢測的信號調試器，屬于工業控制領域，尤其涉及一種時鐘信號調試器。
背景技術：
隨著電子技術日新月異的發展，時間同步得到了越來越重要的應用。時間碼 IRIG-B作為一種重要的時間同步傳輸的方式，以其實際優越性能，成為時間系統 統設備首選的標準碼型，廣泛的應用到電信、電力、軍事等重要行業或部門。IRIG-B 碼信號的性能直接影響各種自動化設備的正常運行，任何誤差都有可能導致數據統 計的錯誤，并造成巨大的經濟損失。IRIG-B碼的現場調試與檢修測試工作顯得尤 為重要。IRIG-B碼的調試需要將IRIG-B碼的捕獲和發生融合，并實現人機友好交 互。目前IRIG-B碼的調試及測試由生產廠商的專業人士完成，而且工作量較大， 需要人員參與運算及判斷。在設備安裝及定期檢測工作中往往無法實現調試。
經文獻檢索申請號200620086045.6的實用新型專利"GPS衛星同步時鐘時間 信號B碼發生裝置"，該實用新型提供一種GPS衛星同步時鐘時間信號B碼發 生裝置，其特征在于增設基本碼元電路、單片機、碼元組合電路和碼元輸出電路， 其中基本碼元電路包括計數器和分頻器，晶振電路的輸出端接計數器，計數器經分 頻器接碼元組合電路的輸入端，單片機的輸入端接時間報文信號和秒脈沖信號，其 輸出端與碼元組合電路的輸出端一同接入碼元輸出電路。該裝置利用高精度晶振， 通過分頻器CD4017進行分頻，產生毫秒脈沖，再經單片機將時間報文中包含的時 間進行分解，按照秒、分、時、日、月、年的順序，把時間按照BCD碼的形式由 低位到高位通過P1 口發出，再利用與門電路將基本碼元與控制碼元組合輸出B碼。 申請號為200810102107.1的發明專利"單片機系統接收IRIG-B碼對時信號的實現 方法"，該發明公開了通過單片機UART接口接收IRIG-B碼對時信號的實現方法。 利用RS485芯片和單片機的一個UART 口即能完成對時功能。方法中將IRIG-B
3碼信號看作為串行異步通訊報文(報文波特率為1000bps，報文格式為1個起始位、 8位數據位、l個停止位、無校驗)。通過RS485芯片將IRIG-B碼電平信號轉換成 為TTL電平信號，將該信號接至單片機的UART接口，然后對通訊中斷接收到的 數據進行軟件譯碼完成對時功能。這兩個專利分別公開了 IRIG-B的接收和發生方 法，而對如何實現IRIG-B碼的調試并沒有產生，而且目前國內外無相關文獻介紹 及產品出現。
當前國內外電力、通信及其他行業對時間信號的需求日益增多，而應用IRIG-B 碼的時間系統設備應用也逐漸增加，對IRIG-B碼信號的性能要求越來越嚴格。但 各時間系統設備的IRIG-B碼性能良莠不齊，直接影響自動化設備的正常運行及數 據記錄；同時設備正常檢修時也需要對IRIG-B碼進行性能測試。計算機技術的飛 速發展和日益普及，采用計算機的工業調試已經成為發展趨勢。因此，時間系統設 備應用行業對更先進、更可靠、更友好的IRIG-B碼調試器的需求日益迫切。
發明內容
本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種先進可靠 的時鐘信號調試器。
本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現 一種時鐘信號調試器，其特 征在于，該調試器包括TCXO振蕩器、IRIG-B碼捕獲模塊、IRIG-B碼發生模塊、 協議轉換模塊與接口模塊，所述的TCXO振蕩器分別與IRIG-B碼捕獲模塊、IRIG-B 碼發生模塊和協議轉換模塊連接，所述的協議轉換模塊分別與IRIG-B碼捕獲模塊、 IRIG-B碼發生模塊與接口模塊連接。
所述的接口模塊包括串口接口、網絡接口與USB接口。
與現有技術相比，本實用新型的優點包括
(1) 實現了一臺裝置的IRIG-B碼捕獲和發生測試功能，擴展系統的應用范
圍；
(2) 利用獨特的IRIG-B碼捕獲技術，提高時間信息的同步性；
(3) 利用補償技術提高IRIG-B碼的同步性；
(4) 實現IRIG-B碼調試器與計算機的多重接口；
(5) 擁有友好的人機交互，實現簡單調試。
圖1是本實用新型一種時鐘信號調試器的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合具體實施例對本實用新型做進一步說明。
IRIG (Inter-Range Instrumention Group)是耙場間測量組的縮寫，它是美國耙 場司令委員會(RCC。 Range Commanders Council)的下屬機構。IRIG的職責有負 責耙場間的信息交換、制定標準等。
IRIG-B為IRIG委員會的B標準，是專為時鐘的傳輸制定的時鐘碼。國外進口 裝置時常使用該信號輸入方式。每秒輸出一幀按秒、分、時、日期的順序排列的時 間信息。IRIG-B信號有直流偏置(TTL)電平、lKHz正弦調制信號、RS422電平 方式、RS232電平方式四種形式。
TCXO (Temperature Compensated Crystal Oscillators )溫補振蕩器。
如圖1所示，為時間信號調試器的結構示意圖，所述的IRIG-B碼時鐘信號調 試器，包括IRIG-B碼捕獲模塊1、 IRIG-B碼發生模塊2、 TCXO振蕩器3、協議 轉換模塊4和接口模塊5， IRIG-B碼捕獲模塊1及IRIG-B碼發生模塊2分別與外 部設備相連，另一端與協議轉換模塊4相連，協議轉換模塊4另一端與接口模塊相 連5，接口模塊5與計算機相連，TCXO振蕩器3同時與IRIG-B碼捕獲模塊1 、IRIG-B 碼發生模塊2和協議轉換模塊4相連。
設備工作時，可實現IRIG-B碼的發生與捕獲功能調試。調試時間設備IRIG-B 碼信號輸出信號性能時，計算機與接口模塊5相連，通過計算機設置為捕獲測試狀 態并選擇接口模式，時設備的IRIG-B碼捕獲模塊1與該時間設備相連，IRIG-B碼 捕獲模塊1利用TCXO振蕩器3提供穩定的計數基準解讀IRIG-B碼，獲取的時間 信息經過協議轉換模塊4轉換為計算機接口協議并通過接口模塊5送入計算機顯示 捕獲的信息，通過與時間設備比對后完成測試。
當測試時間設備的IRIG-B碼捕獲功能時，計算機與接口模塊5相連，通過計 算機設置為發生測試狀態并選擇接口模式，設置的時間信息經過接口模塊5送入協 議轉換模塊4， IRIG-B碼發生模塊2與該時間設備相連，IRIG-B碼發生模塊則根 據預先設置的時間信息，利用TCXO振蕩器3提供穩定的計數基準完成IRIG-B碼 的編碼及產生，并送入時間設備，通過比較計算機預設信息及時間設備的捕獲信息可完成時間設備的捕獲功能測試。
IRIG-B碼捕獲模塊1和IRIG-B碼發生模塊2實現硬件分開，同時利用軟件補 償計數提高IRIG-B碼信號的同步性，同步精度可保持在1微秒以內。
接口模塊5包含串口、 USB及網絡接口，通過人機界面設置所需接口，實現 計算機與調試設備的連接。
本實用新型將IRIG-B碼捕獲模塊與IRIG-B碼發生模塊相結合，在同一裝置 內實現IRIG-B碼的發生和捕獲，并通過接口模塊實現與計算機的連接，降低IRIG-B 碼調試及檢測的使用難度，擴展其應用范圍。當需要測試時間設備IRIG-B碼的輸 出信號性能時，IRIG-B碼捕獲模塊與該時間設備相連，計算機與接口模塊相連。 通過計算機設置為捕獲測試狀態并選擇接口模式，時間信息經過協議轉換模塊轉換 為計算機接口協議并通過接口模塊送入計算機顯示捕獲的信息，通過與時間設備比 對后完成測試。當測試時間設備的IRIG-B碼捕獲功能時，IRIG-B碼發生模塊與該 時間設備相連，計算機與接口模塊相連。通過計算機設置為發生測試狀態并選擇接 口模式，設置的時間信息經過接口模塊送入協議轉換模塊，IRIG-B碼發生模塊則 根據預先設置的時間信息完成IRIG-B碼的編碼及產生，并送入時間設備，通過比 較計算機預設信息及時間設備的捕獲信息可完成時間設備的捕獲功能測試。
IRIG-B碼捕獲模塊與IRIG-B碼發生模塊實現硬件分開，并利用補償算法提高 IRIG-B碼信號調試器的實時性和可靠性。
權利要求1.一種時鐘信號調試器，其特征在于，該調試器包括TCXO振蕩器、IRIG-B碼捕獲模塊、IRIG-B碼發生模塊、協議轉換模塊與接口模塊，所述的TCXO振蕩器分別與IRIG-B碼捕獲模塊、IRIG-B碼發生模塊和協議轉換模塊連接，所述的協議轉換模塊分別與IRIG-B碼捕獲模塊、IRIG-B碼發生模塊與接口模塊連接。
2. 根據權利要求1所述的一種時鐘信號調試器，其特征在于，所述的接口模 塊包括串口接口、網絡接口與USB接口。
專利摘要本實用新型涉及一種時鐘信號調試器，該調試器包括TCXO振蕩器、IRIG-B碼捕獲模塊、IRIG-B碼發生模塊、協議轉換模塊與接口模塊，所述的TCXO振蕩器分別與IRIG-B碼捕獲模塊、IRIG-B碼發生模塊和協議轉換模塊連接，所述的協議轉換模塊分別與IRIG-B碼捕獲模塊、IRIG-B碼發生模塊與接口模塊連接。與現有技術相比，本實用新型的優點包括實現了一臺裝置的IRIG-B碼捕獲和發生測試功能，擴展系統的應用范圍；利用獨特的IRIG-B碼捕獲技術，提高時間信息的同步性；利用補償技術提高IRIG-B碼的同步性；實現IRIG-B碼調試器與計算機的多重接口；擁有友好的人機交互，實現簡單調試。
文檔編號H04B17/00GK201421603SQ20092007042
公開日2010年3月10日 申請日期2009年4月15日 優先權日2009年4月15日
發明者艾 劉 申請人:上海嶺通電子科技有限公司