[发明专利]数据采集系统自同步的实现方法及装置

权利要求书

1.一种数据采集设备自同步的实现方法，使用硬件计数器并通过时延计算和实时调整的方法，使得不同数据采集设备之间的计数器保持在同一计数值或是将其之间的计数值误差控制在一定范围内；设备可以通过这些计数值给每个采集进来的数据包加时间信息，这样保证了区分不同设备采集数据之间的前后关系，从而实现整个系统自同步的方法。

2.根据权利要求1所述的一种数据采集设备自同步的实现方法，其特征在于：使用可编成逻辑器件CPLD实现硬件计数器和同步接口并进行CRC校验，同步接口发送数据所使用的时钟与其计数器计数所使用的时钟同源，以保证数据发送过程与计数器计数过程同步。

3.根据权利要求1所述的一种数据采集设备自同步的实现方法，其特征在于：其发送和接收数据包的格式，分为包头、包内容和CRC三部分，包头用于存放所要同步的板卡编号和标识包功能的信息，包内容为计数值或经过计算后的同步数值，CRC为了防止数据发送错误。

4.根据权利要求1所述的一种数据采集设备自同步的实现方法，其特征在于：两个设备的基板之间通过对外同步接口发送和接收时延计算数据包的方式来计算每次发送、传输和接受数据包所用的线路时延；计算方法为主设备基板用当前的计数器值减去所接收到的数据包的包内容并除以2后得到。

5.根据权利要求1所述的一种数据采集设备自同步的实现方法，其特征在于：主设备的基板通过发送同步调整数据包来使得其他设备的基板与自己同步，同步调整数据包的包内容为基板当前计数器值加上线路时延。

6.根据权利要求1所述的一种数据采集设备自同步的实现方法，其特征在于：在同一设备内部的板卡进行同步时，不需要进行延时计算，基板直接发送“广播包”其包内容为当前计数器的计数值加上数据包的bit位数N，其他被同步板卡收到“广播包”后直接将包的内容写入自身计数器进行同步。

7.根据权利要求1所述的一种数据采集设备自同步的实现方法，其特征在于：采用定时进行同步的方式来保证不同板卡间的计数器值误差在一定的范围内；为了控制同步精度，和防止意外发生，时间间隔应满足公式：T＜u/(F×a)。其中T为定时同步时间间隔，单位秒；u为板卡间允许的最大计数误差，F为所使用的计数时钟频率，单位Mhz；a为板卡间计数时钟的最大精度误差，单位ppm。