GPS時鐘系統(tǒng)(GPS同步時鐘)采用SUPERSTAR GPS OEM板作為GPS接受模塊,SUPERSTAR GPS OEM板為并行12跟蹤通道,全視野GPS接受模塊。OEM板具有可充電鋰電池。 L1頻率為1575.42MHz,提供偽距及載波相位觀測值的輸出和1PPS(1 PULSE PER SECOND)脈沖輸出。OEM板提供兩個輸入輸出串行口,一個用作主通信口,可通過此串行口對OEM板進行設置,也可從此串口讀取國際標準時間、日期、所處方位等信息。另一個串行口用于RTCM格式的差分數(shù)據(jù)的輸出,當無差分信號或僅用于GPS授時,此串行口可不用。1PPS脈沖是標準的TTL邏輯輸出形式,當導航輸出有效時,該脈沖的上升沿與時間相對應。1PPS脈沖是每秒中輸出的正脈沖信號,其幅值為5V,1PPS脈沖的上升沿與UCT標準時間的秒脈沖同步,其誤差在正負1μs之內(nèi)?梢岳么嗣}沖信號的上升沿作為UTC時間的對時信號,此外我們可通過同步脈沖電路將1PPS信號擴展為1PPM(1 PULSE PER MINUTE)、1PPH(1 PULSE PER HOUR)等等根據(jù)實際情況用于對時。每種脈沖的輸出口數(shù)可以根據(jù)應用要求進行擴展。
P3.2和P3.3是1PPM(1 PULSE PER MINUTE)和1PPH(1 PULSE PER HOUR)脈沖的選通信號輸出端(為禁止發(fā)送1PPS脈沖,這兩個控制端在平時均置為低)。以產(chǎn)生1PPM脈沖為例:當由串行口0讀入UTC時間信息,并判斷其為某一分鐘的59秒時刻之后,CPU將P3.2置高,從而在整分時刻發(fā)送一個脈沖。當再一次讀入時間信息,并判斷其為整分時刻時,重又將P3.2置低,以禁止發(fā)出脈沖。依次循環(huán),即可得到精確的1PPM脈沖信號。采用同樣的方法,也可以產(chǎn)生1PPH的脈沖信號。
CAN(Controller Area Network)總線是重要的現(xiàn)場總線之一,目前在電力系統(tǒng)的一些領域(如變電站綜合自動化系統(tǒng))中也有重要應用。因而在設計GPS時鐘系統(tǒng)(GPS同步時鐘)時,配置了CAN總線接口。GPS時鐘系統(tǒng)(GPS同步時鐘)采用PHILIPS公司生產(chǎn)的SJA1000作為CAN協(xié)議控制器,PCA82C250作為SJA1000與物理總線的接口。在整分或整時時,DS80C320可直接將標識符和數(shù)據(jù)通過地址/數(shù)據(jù)總線送入 SJA1000的發(fā)送緩沖區(qū),然后置位命令寄存器CMR中的發(fā)送請求位TR,啟動CAN核心模塊讀取發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù),按CAN協(xié)議封裝成一完整CAN 信息幀通過收發(fā)器發(fā)往總線。也可在電網(wǎng)自動化裝置要求時響應外部中斷,將單片機發(fā)送緩存中的GPS數(shù)據(jù)以CAN協(xié)議向外輸出。