PCI-E總線GPS同步時鐘卡的研究.pdf

1、時間同步對于系統(tǒng)集成一直都有至關(guān)重要的用途，隨著PC機總線由傳統(tǒng)的ISA總線和PCI總線升級到了高速的PCI-Express(PCI-E)總線，過去針對電力系統(tǒng)而設計的基于這兩種總線的GPS同步時鐘卡也需要進行升級，本文旨在開發(fā)基于全新PCI-E總線的GPS同步時鐘卡，為電力自動化系統(tǒng)中的故障錄波及事件記錄等智能設備提供精確時間。
　　基于本卡小批量數(shù)據(jù)傳輸和響應中斷的特點，選用了南京沁恒公司(WCH)自主研發(fā)的CH367作為PC

2、I-E總線接口芯片，利用該芯片制作PC機板卡的成本相對于其他方式而言可大大減少。為了解決高速PC機與低速單片機訪問雙口RAM速率不匹配的問題，本文創(chuàng)新性提出了奇偶頁的數(shù)據(jù)交換思想。并首次使用了雙機聯(lián)合調(diào)試的辦法來調(diào)試驅(qū)動程序，大大減少了驅(qū)動調(diào)試的時間，降低了驅(qū)動調(diào)試的難度。
　　本文提出了一種用CH367芯片聯(lián)合STC單片機、雙口RAM、CPLD等芯片來設計GPS同步時鐘卡的硬件設計方案，主要實現(xiàn)將IRIG-B格式時間碼解碼成20

3、0us精確時間刻度寫入雙口RAM，并通過中斷或查詢方式提供給PC機對時，還可接受被PC機同步對時，實現(xiàn)RS-232方式的絕對時標信息輸出，秒、分、時三種空接點脈沖輸出，并實現(xiàn)時間日期顯示功能，預計同步授時精度優(yōu)于15us。為使PC機應用程序能訪問本卡，又設計了一種同步時鐘從卡的驅(qū)動程序方案，并使用Windbg調(diào)試工具來對設計好的驅(qū)動程序進行了調(diào)試。為了測試硬件設計和驅(qū)動程序的正確性，用VC6.0開發(fā)了一款上位機測試軟件。
　　經(jīng)過