[发明专利]一种超低功耗时间统一模块

说明书

本发明提供了一种超低功耗时间统一模块，包括时统单片机、恒温晶振、北斗/GPS授时结构、门控电路和系统软件，所述的时统单片机使用恒温晶振作为芯片的时钟源，所述的芯片与恒温晶振同时上电，芯片内部所有内置外设（Peripherals），包括定时器均运行在高稳定时钟基准之上，时统单片机通过IIC总线数字电位器（MAX5481）实现恒温晶振小范围的压控校准，时统单片机通过通用异步串行接口连接北斗通讯授时模块，门控电路由两路独立的与门芯片完成，分别检出北斗、GPS模块秒脉冲信号，本发明的有益效果为：采用低功耗单片机替代FPGA完成守时、授时等控制逻辑，有效降低系统功耗、减小电源单元设计复杂度、延长系统整机工作时间，完成系统自动授时、守时。

技术领域

本发明涉及时间统一对时技术领域，尤其涉及一种超低功耗时间统一模块。

背景技术

无缆式通用声信标主要用于为水声测控装备提供规定频带内频点、脉宽及周期可设定的合作水声信号，“时统模块”是信标的核心组件之一，系统所有动作都以时统模块为时间基准。其主要包括北斗授时电路、恒温晶振守时电路、同步输出电路、返检测试电路等单元电路，目前，由于时间统一系统在进行逻辑控制时均采用低密度大尺寸的FPGA完成，造成了这种方案配电复杂、修改维护复杂、PCB尺寸较大、功耗难于控制。不利于减小设备的轻便和维护性。本发明重点在于一种超低功耗时间统一模块设计方案中采用低功耗单片机替代FPGA完成守时、授时等控制逻辑，有效降低系统功耗、减小电源单元设计复杂度、延长系统整机工作时间，完成系统自动授时、守时功能。

发明内容

本发明提供了一种超低功耗时间统一模块，采用低功耗单片机替代FPGA完成守时、授时等控制逻辑，有效降低系统功耗、减小电源单元设计复杂度、延长系统整机工作时间，完成系统自动授时、守时。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种超低功耗时间统一模块，包括时统单片机、恒温晶振、北斗/GPS授时结构、门控电路和系统软件，所述的时统单片机使用恒温晶振作为芯片的时钟源，所述的芯片与恒温晶振同时上电，芯片内部所有内置外设（Peripherals），包括定时器均运行在高稳定时钟基准之上，时统单片机通过IIC总线数字电位器（MAX5481）实现恒温晶振小范围的压控校准，时统单片机使用内部32bit通用定时器“TIM2”的4个比较/捕捉通道，完成时统脉冲捕获、测距脉冲（第1脉冲）前沿生成、待测脉冲捕获功能，使用16bit通用定时器“TIM3”完成测深脉冲（第2脉冲）前沿生成，时延生成功能，时统单片机通过通用异步串行接口连接北斗通讯授时模块，门控电路由两路独立的与门芯片完成，分别检出北斗、GPS模块秒脉冲信号。

作为本发明的一个优选的技术方案，其预留有独立的GPS模块，GPS模块连接时统单片机，并直接受时统单片机控制，所述GPS模块为Garmin GPS15L，其通讯输入、输出串口分别采用TTL电平、RS232电平，具有计独立的电气电平转换电路，其输入使用非门芯片、输出使用MAX3180芯片，备份采用Garmin GPS15L模块使用时统单元3.3V电源供电，在不使用该模块授时的设置下，时统单片机可通过负载开关SW4（TPS22958）完成GPS关闭电源功能。

作为本发明的一个优选的技术方案，所述的恒温晶振高精度时钟稳定度优于1×10^-9/日，采用深圳大普的O11A系列压控恒温晶振O11A-V311-10MHz。