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如何实现时钟同步

时间:2024-09-21 02:14:22   

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1.时间同步怎么弄?


  时钟同步也叫“对钟”。要把分布在各地的时钟对准(同步起来),最直观的方法就是搬钟,可用一个标准钟作搬钟,使各地的钟均与标准钟对准。或者使搬钟首先与系统的标准时钟对准,然后使系统中的其他时针与搬钟比对,实现系统其他时钟与系统统一标准时钟同步。
所谓系统中各时钟的同步,并不要求各时钟完全与统一标准时钟对齐。只要求知道各时钟与系统标准时钟在比对时刻的钟差以及比对后它相对标准钟的漂移修正参数即可,勿须拨钟。只有当该钟积累钟差较大时才作跳步或闰秒处理。因为要在比对时刻把两钟“钟面时间对齐,一则需要有精密的相位微步调节器会调节时钟用动源的相位,另外,各种驱动源的漂移规律也各不相同,即使在两种比对时刻时钟完全对齐,比对后也会产生误差,仍需要观测被比对时钟驱动源相对标准钟的漂移规律,故一般不这样做。在导航系统用户设备中。除授时型接收机在定位后需要调整1PPS信号前沿出现时刻外(它要求输出秒信号的时刻与标推时钟秒信号出现时刻一致),一般可用数学方法扣除钟差。

2.DCS系统如何实现时间同步?


  DCS系统可以通过接收GPS北斗标准同步时钟的信号来达到时间同步的目的。
 变电站/电厂内有众多需与GPS北斗时钟同步的系统或装置,如DCS、PLC、NCS、SIS、MIS、RTU、故障录波器、微机保护装置等。使用GPS北斗标准同步时钟来统一全厂或者全站各种系统的时钟,已是目前变电站电厂设计中采用的标准做法。
 变电站电厂等机组分散控制系统(DCS)、辅助系统可编程控制器(PLC)、厂级监控信息系统(SIS)、电厂管理信息系统(MIS)等的主时钟通过合适的GPS北斗时钟信号接口,得到标准的TOD(年月日时分秒)时间,然后按各自的时钟同步机制,将系统内的从时钟偏差限定在足够小的范围内,从而达到全厂或者全站的时钟同步。我是西安同步电子科技的工程师小马,我是专业从事时间同步设计的,因此对于DCS系统的时间实现还是比较了解的,希望我的回答对你有用,你也可以直接访问西安同步电子科技网站了解更多时间同步解决方案及时频知识。
 GPS北斗同步时钟信号输出 包含多种类型:包括 1PPS/1PPM输出 ,IRIG-B输出,RS-232/RS-422/RS-485输出,NTP/SNTP网络输出,IEEE1588输出等。 
在确定GPS北斗同步时钟时应注意以下几点:
 这些系统分属热控、电气、系统专业,如决定由DCS厂商提供的GPS北斗同步时钟实现时间同步(目前通常做法),则在DCS合同谈判前,就应进行专业间的配合,确定时钟信号接口的要求。(GPS北斗同步时钟一般可配置不同数量、型式的输出模块,如事先无法确定有关要求,则相应合同条款应留有可调整的余地。)
 在DCS设计中不仅要注意了解系统主、从时钟的绝对对时精度,更应重视时钟之间的相对误差。因为如要将SOE点分散设计的同时又不过分降低事件分辨率,其关键就在于各时钟的偏差应尽可能小。
 希望我的回答可以帮助到更多的人。

3.通信如何建立同步时钟


  同步通信方式要求通信双方以相同的时钟频率进行,而且准确协调,通过共享一个单个时钟或定时脉冲源保证发送方和接收方的准确同步。
时钟同步是同步无线通信网络的重要基础,是无线信号正确接收、时分多址接入、功率控制、同步跳频等功能的核心技术之一。无线通信网络中各节点拥有独立的硬件时钟,硬件时钟通过晶体振荡器和计数器来进行计时,由于制作工艺、外界环境、硬件老化等原因,各节点硬件时钟的晶体振荡器的频率之间存在差异,因此完成节点时钟之间的频率同步是网络节点之间时间同步的重要保障。[0004]现有技术中一类是依赖外部时钟源来完成无线通信网络节点间的时间同步。比如利用GPS、北斗等卫星授时系统进行无线通信网络的时间同步,在节点中集成相应的时标信号接收装置,无线通信网络中的各个节点独立的与卫星授时系统的时间进行同步,以完成整网的时间同步。
[0005]利用IEEE1588(网络测控系统精准时钟同步协议)授时进行无线通信网络的时间同步,需要在网络外接稳定的时钟源,逐级完成无线通信网络的时间同步。[0006]利用GPS、北斗等卫星授时系统进行无线通信网络的时间同步方案,需要在网络节点中集成时标信号接收设备,增加网络节点的成本,并且当卫星授时信号受到干扰或者在信号强度较弱的场景下,网络同步精度不能保证。[0007]利用IEEE1588(网络测控系统精准时钟同步协议)授时进行无线通信网络的时间同步方案,需要外接稳定的时钟源,增加无线通信网络的成本及实现难度,同时此种方案需要稳定可靠的时钟传输网络才能保证时间同步的稳定性,对于无线通信网络而言难以实现。[0008]另一类是通过在无线通信网络的节点间建立层级关系,逐级的完成时间同步。此种时间同步方案通过选择时钟跟踪源节点,当前节点只与选择的跟踪源节点进行时间同步。[0009]当无线通信网络中节点之间的频率偏差较大时,导致节点间低阶调制也无法正常通信,此时节点无法接收到时钟跟踪节点的时间同步信息,因此不能保证无线通信网络时间同步的顺利完成。并且节点之间的频率差会导致时钟计时速度的差异,影响时间同步精度。

4.异步电路中时钟如何同步的多种方法


  1 直接锁存法控制信号从慢时钟域到快时钟域转换时,由于控制信号的有效宽度为慢时钟域周期,需要做特殊处理,保证跨时钟域后有效宽度为一个快时钟周期,否则信号转换到快时钟域后可能被误解释为连续的多个控制信号。同步电路如图1所示,在快时钟域对控制信号进行两级锁存,由于第二和第三个触发器的输出延迟一个快时钟周期,将它们做一个逻辑运算,就可以得到有效一个快时钟周期的控制信号。 2 锁存反馈法锁定反馈法主要解决信号从快时钟域向慢时钟域过渡时,如果信号宽度不满一个慢时钟周期,慢时钟可无法对信号进行正确采样的问题,也可用于处理异步输入信号的同步。如图2所示,同步装置由三级触发器组成,第一级触发器,数据输入端为电源,时钟输入端为控制信号,随后两级触发器由接收方时钟触发。发送方时钟域的控制信号到达后,第一级触发器的输出为高电平,在接收方时钟域对信号进行两级锁存后,若第三级触发器输出为高电平,就将第一级触发器清零。由于二三级触发器的输出延迟一个慢时钟周期,将它们做一个逻辑运算,就可以得到有效一个接收方时钟周期的控制信号。

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