[发明专利]精确触发信号产生方法及产生电路

说明书

技术领域

本发明主要涉及到广域测控技术的应用领域，特指一种在广域测控应用中同步测量和协同测试的精确触发信号产生方法及产生电路，尤其是适用于对不同地点各节点对同一时刻触发进行同步测量以及不同节点按照严格时序关系进行协同测试的场合，如分布式数据采集系统、定向爆破系统、工业自动化系统以及对各个节点在各自特定时刻精确触发进行测控的电路和方法。

背景技术

分布式广域测控技术飞速发展与广泛应用，为实现不同节点的同步测试以及按照严格时序关系进行协同测试等应用，节点之间不仅需要建立统一的时间，而且需要建立完善的同步触发机制，特别是多节点在各自特定时刻精确触发的方法。面向广域测控应用，传统的基于总线技术的触发脉冲信号传递技术已经不能够满足实际需求，即便是面向局部范围的测控系统，由于触发脉冲信号在线路上传输时间的差异，在各个节点上实际触发信号的时刻存在较大的时间差，造成事实上的不同步触发。基于时间标签的触发机制是解决广域测控应用同步触发的有效方法之一，其前提条件是系统内各个节点已经建立了统一的时间，实现原理是各个节点循环检测本地时间，当到达时间标签设定的触发时刻时产生触发脉冲信号，实现分布在不同地点的节点之间实现同步触发。然而查询检测节点本地时间的方法存在量化误差，这是由于连续两次查询检测本地时间的进程执行时间所决定的，当要求较高准确度的触发信号时，这种量化误差将无法忽略。

发明内容

本发明要解决的问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种基于对基准脉冲信号进行精确延迟处理、能够外接时间频率基准、实现多节点在统一的时间频率基准下的精确触发信号产生的精确触发信号产生方法及产生电路。

为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：一种精确触发信号产生的方法，其特征在于步骤为：

①、接入外部基准1PPS脉冲信号和10MHz频率标准时钟信号，脉冲提取模块A完成对基准脉冲信号上升沿后的频率标准时钟的第一个脉冲的提取，向外输出测量脉冲A；

②、时钟计数单元以脉冲A上升沿为起点对10MHz时钟进行计数，其计数值为N，精确测量模块对测量脉冲A与10MHz频率标准信号的时间间隔T₁进行精确测量；

③、计算处理单元根据外部基准1PPS时间码t_1PPS、触发时间t_trig以及计数值N和时差T₁计算出延迟时差T₂，并产生参照脉冲信号，延迟时差T₂由下式(1)得到：

T₂＝(t_trig-t_1PPS-T₁)mod T_c    (1)

其中，Tc为10MHz频率标准的周期；

④、脉冲提取模块B提取参照脉冲上升沿后的频率标准时钟的第一个脉冲B；

⑤、精密时延模块采用延迟线法将脉冲B延迟时差T₂，并向外输出产生精确触发脉冲信号。

所述步骤②中采用带延迟线自校的精确时间间隔测量法，其步骤为：

①、启动脉冲到达，通过第一脉冲选择单元接入延迟线进行延迟；

②、停止脉冲到达，通过第二脉冲选择单元控制D触发器锁存延迟线状态，同时停止脉冲触发计算处理单元的读取中断；

③、通过编码处理单元检测并记录D触发器锁存的启动脉冲上升沿到达的延迟单元的位置，即启动脉冲经过的延迟单元的数量，形成编码数据；

④、通过计算处理单元的读取中断程序通过数据总线接口从编码处理单元读取编码数据，并存入测量间隔寄存器中；

⑤、通过计算处理单元启动延迟线自校过程，即：自校复位→自校使能，控制自校脉冲产生单元产生延迟线自校所需的标准间隔的启动脉冲和停止脉冲，此时由于自校使能＝1，接入延迟线的是自校脉冲产生单元产生的启动脉冲和停止脉冲；

⑥、通过计算处理单元等待读取中断，然后中断程序通过数据总线接口从编码处理单元读取编码数据，并存入自校间隔寄存器中；

⑦、通过计算处理单元控制停止自校，置自校使能＝0，同时对256个D触发器进行复位；

⑧、计算处理单元根据测量间隔寄存器和自校间隔寄存器中的数值，计算精确的时间间隔值T₁并输出。

所述步骤⑤中采用带延迟线自校的脉冲信号精确时延法，其步骤为：

①、计算处理单元通过数据总线接口接收延迟时差参数，存储到延迟时差寄存器中；