[发明专利]北斗和GPS双模授时嵌入式时间同步设备和软件设计方法

权利要求书

1.一种北斗和GPS双模授时嵌入式时间同步设备，其特征在于：包括可编程逻辑器件(1)以及分别与所述可编程逻辑器件连接的北斗接收机(2)、GPS接收机(3)和嵌入式微控制器(4)，还设有分别与所述可编程逻辑器件连接的外部硬件电路集成串口(5)、IRIG-B(DC)码输入隔离模块(6)、IRIG-B(DC)码差分输出模块(7)、IRIG-B(AC)码硬件输出模块(8)以及IRIG-B(AC)码输入解码模块(9)，其中，所述可编程逻辑器件采用EP2C8T144C8N，所述嵌入式微控制器采用STM32F103RBT6，所述嵌入式微控制器具有按键输入接口和液晶显示输出接口，所述按键输入接口连接嵌入式按键，所述液晶显示输出接口连接嵌入式液晶显示器，上位机与所述外部硬件电路集成串口连接。

2.如权利要求1所述的北斗和GPS双模授时嵌入式时间同步设备，其特征在于：IRIG-B(AC)码硬件输出模块包括依次连接的DA转换芯片、低通滤波器、运算放大器和变压器。

3.如权利要求1所述的北斗和GPS双模授时嵌入式时间同步设备，其特征在于：IRIG-B(AC)码输入解码模块具有依次连接的隔离变压器、绝对值放大电路、过零比较电路。

4.如权利要求1所述的北斗和GPS双模授时嵌入式时间同步设备，其特征在于：IRIG-B(DC)码输入隔离模块具有隔离芯片和隔离电源。

5.如权利要求1所述的北斗和GPS双模授时嵌入式时间同步设备，其特征在于：所述可编程逻辑器件通过IO口与所述北斗接收机和所述GPS接收机连接。

6.如权利要求1所述的北斗和GPS双模授时嵌入式时间同步设备，其特征在于：所述可编程逻辑器件与所述IRIG-B(AC)码硬件输出模块通过IO口连接。

7.如权利要求1所述的北斗和GPS双模授时嵌入式时间同步设备，其特征在于：所述可编程逻辑器件与所述IRIG-B(AC)码输入解码模块之间预留有进行脉冲信号传输的IO口。

8.如权利要求1所述的北斗和GPS双模授时嵌入式时间同步设备，其特征在于：所述可编程逻辑器件与所述IRIG-B(DC)码输入隔离模块通过IO口连接。

9.一种如权利要求1所述的北斗和GPS双模授时嵌入式时间同步设备的软件设计方法，其特征在于：利用可编程逻辑器件与嵌入式微控制器进行时间同步码IRIG-B码的系统设计，通过协议的方式将GPS、北斗、直流码解码、交流码解码、守时五种方式的当前模式、当前时间信息以及模式的状态集成于一条码流中，传输给嵌入式微控制器进行串口处理操作，从而通过液晶显示器显示出来。

10.如权利要求9所述的北斗和GPS双模授时嵌入式时间同步设备的软件设计方法，其特征在于：利用可编程逻辑器件的建模思路，在可编程逻辑器件内部设计串口发送与接收通用模块，串口发送与接收通用模块接收北斗接收机发送的$GNRMC码流与GPS接收机发送的$GPRMC码流并设计解析模块提取码流中的时间、秒脉冲、定位信息，从而对时间同步码的直流码进行软件编码设计以及对北斗/GPS时间信息与定位信息进行液晶显示使用，至于北斗和GPS模式的选择则通过上位机或者嵌入式按键进行选择控制，而IRIG-B(AC)码则由IRIG-B(DC)码通过交流码形成模块逻辑设计演变而来，对于IRIG-B码的解码部分则通过硬件隔离处理后，结合可编程逻辑器件内部的模块化软件设计进行时间信息的提取，最终将北斗、GPS、IRIG-B(DC)码解码、IRIG-B(AC)码解码及守时时间五种方式的当前模式、当前时间信息及模式的状态集成于一条码流中，通过协议传输的方式传输给嵌入式微控制器进行串口处理后，通过嵌入式液晶显示器显示出来。