B碼對時案例分享，基于RK3568J+Logos-2，讓電力設備輕松實現“高精度授時”！

Tronlong--

本文主要介紹瑞芯微RK3568J+紫光同創Logos-2的B碼對時案例，開發環境如下：

Windows開發環境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bit

Pango Design Suite(PDS)：PDS_2022.2-SP3

IRIG-B碼對時典型應用

IRIG-B碼對時可應用于繼電保護裝置、電力RTU、電力錄波器、通訊管理機、電能質量在線監測等領域。創龍科技已基于TL3568F-EVM評估板（RK3568J+Logos-2）實現IRIG-B碼對時方案，降低了終端用戶的開發難度，縮減了研發時間，可快速進行產品方案評估與技術預研。

圖 1

IRIG-B碼對時原理

IRIG-B(inter-range instrumentationgroup-B)碼是一種時間同步標準，通常用于精確的時間測量和數據同步，廣泛應用于電力、通信、航空等領域。

IRIG-B碼為每秒一幀的時間串碼，一幀串碼中包含100個碼元，頻率為1KHz，即每個碼元占用10ms時間。IRIG-B碼基本的碼元為"0"碼元、"1"碼元和"P"碼元，"0"碼元和"1"碼元對應的脈沖寬度為2ms和5ms，"P"碼元為位置碼元，對應的脈沖寬度為8ms，IRIG-B碼信息的基本碼元的示意圖如下所示。

圖 2

下圖為一幀的IRIG-B碼脈沖序列結構示意圖。連續兩個"P"碼元表示整秒的開始，第二個"P"碼元的脈沖前沿為“準時”參考點，定義其為"Pr"。每10個碼元有一個位置碼元，共有10個，定義其為P1，P2，…，P9，P0。IRIG-B 碼時間格式的時序為秒、分、時、天，所占信息位分別為：秒7位、分7位、時6位、天10位，其位置在P0 ~ P5之間。

通常，從"Pr"開始對碼元進行編號，分別定義為第0，1，2，…，99碼元，則“秒”信息位于第1、2、3、4、6、7、8碼元，“分”信息位于第10、11、12、13、15、16，17碼元，“時”信息位于第20、21、22、23、25、26碼元，“天”信息位于第30、31、32、33、35、36、37、38、40、41碼元。

圖 3

基于RK3568J+Logos-2的IRIG-B碼對時方案

本文主要介紹創龍科技TL3568F-EVM評估板（RK3568J+Logos-2）基于FPGA端（Logos-2）實現IRIG-B碼信號解析功能。

為了簡化描述，本文僅摘錄部分方案功能描述與測試結果。

（1）案例說明

評估板FPGA端（Logos-2）通過FPGA RS485串口獲取衛星時鐘同步裝置輸出的IRIG-B信號，并對IRIG-B信號進行解碼，將其轉化為時間信息，然后通過FPGA RS422串口以每間隔一秒發送一次的頻率將時間發送至上位機，并通過串口調試助手進行顯示。程序功能框圖如下所示。

圖 4

（2）案例測試

將衛星時鐘同步裝置的ANT接口連接至GPS天線模塊，將衛星時鐘同步裝置的OUT2接口連接至評估板的FPGA RS485接口，將評估板FPGA RS422串口連接至PC機的USB接口，硬件連接如下圖所示。

圖 5

將評估板上電，請先加載運行FPGA端可執行程序。

打開串口調試助手，點擊“打開”按鈕，此時可查看串口調試助手將打印衛星時鐘同步裝置輸出的IRIG-B信號解碼后轉化的時間信息。可打開瀏覽器搜索北京時間對比查看時間是否一致，如下圖所示。

圖 6

圖 7