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Pango Design Suite(PDS)：PDS_2022.2-SP3

IRIG-B码对时典型应用

IRIG-B码对时可应用于继电保护装置、电力RTU、电力录波器、通讯管理机、电能质量在线监测等领域。创龙科技已基于TL3568F-EVM评估板（RK3568J+Logos-2）实现IRIG-B码对时方案，降低了终端用户的开发难度，缩减了研发时间，可快速进行产品方案评估与技术预研。

图 1

IRIG-B码对时原理

IRIG-B(inter-range instrumentationgroup-B)码是一种时间同步标准，通常用于精确的时间测量和数据同步，广泛应用于电力、通信、航空等领域。

IRIG-B码为每秒一帧的时间串码，一帧串码中包含100个码元，频率为1KHz，即每个码元占用10ms时间。IRIG-B码基本的码元为"0"码元、"1"码元和"P"码元，"0"码元和"1"码元对应的脉冲宽度为2ms和5ms，"P"码元为位置码元，对应的脉冲宽度为8ms，IRIG-B码信息的基本码元的示意图如下所示。

图 2

下图为一帧的IRIG-B码脉冲序列结构示意图。连续两个"P"码元表示整秒的开始，第二个"P"码元的脉冲前沿为“准时”参考点，定义其为"Pr"。每10个码元有一个位置码元，共有10个，定义其为P1，P2，…，P9，P0。IRIG-B 码时间格式的时序为秒、分、时、天，所占信息位分别为：秒7位、分7位、时6位、天10位，其位置在P0 ~ P5之间。

通常，从"Pr"开始对码元进行编号，分别定义为第0，1，2，…，99码元，则“秒”信息位于第1、2、3、4、6、7、8码元，“分”信息位于第10、11、12、13、15、16，17码元，“时”信息位于第20、21、22、23、25、26码元，“天”信息位于第30、31、32、33、35、36、37、38、40、41码元。

图 3

基于RK3568J+Logos-2的IRIG-B码对时方案

本文主要介绍创龙科技TL3568F-EVM评估板（RK3568J+Logos-2）基于FPGA端（Logos-2）实现IRIG-B码信号解析功能。

为了简化描述，本文仅摘录部分方案功能描述与测试结果。

（1）案例说明

评估板FPGA端（Logos-2）通过FPGA RS485串口获取卫星时钟同步装置输出的IRIG-B信号，并对IRIG-B信号进行解码，将其转化为时间信息，然后通过FPGA RS422串口以每间隔一秒发送一次的频率将时间发送至上位机，并通过串口调试助手进行显示。程序功能框图如下所示。

图 4

（2）案例测试

将卫星时钟同步装置的ANT接口连接至GPS天线模块，将卫星时钟同步装置的OUT2接口连接至评估板的FPGA RS485接口，将评估板FPGA RS422串口连接至PC机的USB接口，硬件连接如下图所示。

图 5

将评估板上电，请先加载运行FPGA端可执行程序。

打开串口调试助手，点击“打开”按钮，此时可查看串口调试助手将打印卫星时钟同步装置输出的IRIG-B信号解码后转化的时间信息。可打开浏览器搜索北京时间对比查看时间是否一致，如下图所示。

图 6

图 7

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