[发明专利]一种子母钟系统及时钟同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种子母钟系统，具体地说是一种子母钟系统及其时间同步方法。 

背景技术

子母钟系统是一种由高精度母钟及由它控制并与其时间相一致的若干子钟所组成的计时系统。主要是为车站、机场、体育场馆、地铁等需要严格统一时间的场所而建立。一般情况下，母钟与子钟之间都需要设置供电以及进行信号传输的连接线，即现有的子母钟系统都是基于有线网络实现的，这就存在着成本高、系统构建复杂等缺陷。 

  

ZigBee是IEEE 802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。ZigBee技术主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备，是一种低功耗的近距离无线组网通讯技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供近距离无线网络传输的子母钟系统及其时钟同步方法。 

本发明解决上述技术问题的技术方案如下： 

作为本发明的一方面，可接收标准时间的标准时钟单元执行以下时钟同步方法实现对待校准时钟单元的时钟同步：

步骤1：预设标准时钟单元与待校准时钟单元间的时间误差为△；

步骤2：所述标准时钟单元记录此时刻的时间戳t₁，并将所述t₁和所述△的编码发送至所述待校准时钟单元；

步骤3：所述待校准时钟单元接收所述标准时钟单元发送的编码，并启动预设延迟时间t_△；

步骤4：所述待校准时钟单元对上述编码进行数据处理；

步骤5：若所述编码无误，且到达预设延迟时间t_△，则启动另一预设延迟时间t_△′，并调整所述待校准时钟单元的时间为（t₁+△+t_△）；

步骤6：所述待校准时钟单元在所述t_△′到达后，记录当前时刻的时间戳t₃，并将所述t₃、t_△和t_△′的编码发送至所述标准时钟单元；

步骤7：所述标准时钟单元接收所述待校准时钟单元发送的编码，并记录此时刻的时间戳t₄；

步骤8：计算所述△=（t₄-t₁-t_△-t_△′）/2，并将所述△值发送至所述待校准时钟单元，所述待校准时钟单元根据△值调整自身时钟，完成时钟同步。

在上述同步方法中，所述t_△、t_△′均不小于所述步骤4中进行数据处理的时间。此外，为了简化标准时钟单元的数据计算过程，进一步地，t_△=t_△′。 

作为本发明的另一方面，子母钟系统包含标准时钟单元、待校准时钟单元，所述标准时钟单元与所述待校准时钟单元相连。所述标准时钟单元接受标准时间，并通过计算所述标准时钟单元与所述待校准时钟单元间的时间误差△对所述待校准时钟单元进行时钟同步。 

进一步地，所述子母钟系统还包括一个中继路由单元，所述中继路由单元分别与所述标准时钟单元和所述待校准时钟单元相连。所述标准时钟单元可通过同步所述中继路由单元的时钟实现对所述待校准时钟单元的时钟同步。 

进一步地，所述子母钟系统还包括至少两个中继路由单元；所述至少两个中继路由单元串联相接后，与所述标准时钟单元和所述待校准时钟单元相连。所述标准时钟单元通过同步所述中继路由单元的时钟实现对所述待校准时钟单元的时钟同步。 

所述主时钟单元包含用于数据传输的第一通信模块、保存时间戳数据的存储模块、和接收标准时间的无线接收模块，所述存储模块分别与所述无线接收模块、所述第一通信模块相连。 

所述子时钟单元包含用于数据传输的第二通信模块、显示时间信息的显示模块、驱动所述显示模块的驱动模块，所述驱动模块分别与所述显示模块、所述第二通信模块相连。 

所述中继路由单元主要由用于数据传输的第三通信模块构成。 

特别地，数据传输的第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块为ZigBee射频芯片。