PCI-E授时卡设计方案

马工
2014-12-25
来源:西安同步原创

一、概述

PCI-Express是最新的总线和接口标准,它原来的名称为“3GIO”,是由英特尔在2001年提出的,很明显英特尔的意思是它代表着下一代I/O接口标准。PCIe属于高速串行点对点双通道高带宽传输,所连接的设备分配独享通道带宽,不共享总线带宽,主要支持主动电源管理,错误报告,端对端的可靠性传输,热插拔以及服务质量(QOS)等功能。

PCIe交由PCI-SIG(PCI特殊兴趣组织)认证发布后才改名为“PCI-Express”,简称“PCI-E”。这个新标准将全面取代现行的PCIAGP,最终实现总线标准的统一。它的主要优势就是数据传输速率高,目前最高的16X 2.0版本可达到10GB/s,而且还有相当大的发展潜力。

PCI Express也有多种规格,从PCI Express 1X到PCI Express 16X,能满足将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。PCI-Express最新的接口是PCIe 3.0接口,其比特率为8GB/s,约为上一代产品带宽的两倍,并且包含发射器和接收器均衡、PLL改善以及时钟数据恢复等一系列重要的新功能,用以改善数据传输和数据保护性能。

INTELIBM、LSI、OCZ、三星(计划中)、SanDisk、STEC、SuperTalent和东芝(计划中)等,而针对海量的数据增长使得用户对规模更大、可扩展性更强的系统所应用,PCIe 3.0技术的加入最新的LSI MegaRAID控制器及HBA产品的出色性能,就可以实现更大的系统设计灵活性。

PCI-E授时卡是一款PCI-E接口的计算机校时卡,该装置以接收GPS卫星信号,从GPS地球同步卫星上获取标准时钟信号信息,将这些信息通过串口对计算机进行授时。该装置整个电路板采用镀金技术生产,以高速芯片进行控制,具有精度高、稳定性好、功能强、无积累误差、不受地域气候等环境条件限制、性价比高、操作简单、免维护等特点。广泛应用于电力、金融、通信、交通、广电、安防、石化、冶金、水利、国防、医疗、教育、政府机关、IT等领域。

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二、装置的特点

Ø   PCI-E插槽供电,以串口方式进行校时。           

Ø   时间精度高,脉冲≤100ns,串口时间信息可达10μS。

Ø   接收GPS卫星信号,输出精确的北京时间时、分、秒及年、月、日等。

Ø   高精密,全自动,无人值守,免维护。

Ø   功耗小,可靠性高,可长期连续稳定工作。

Ø   支持WINDOWS9X/NT/2000/XP/2003操作系统。

Ø   输出秒脉冲(PPS)时标同步脉冲信号

Ø此卡可分为GPS、北斗、CDMA、B码、GPS北斗双模

Ø   串口信号输出可编程,按键设置,操作方便。

Ø   对主要电路部分采用金属外壳屏蔽,抗干扰能力强。

Ø   安装简便:该产品可直接插入计算机(或工控机)的PCI-E扩展槽。

三、装置的技术指标

1、输入信号:GPS接收机          频点           L1

                                定时精度     优于100ns

                                跟踪灵敏度    -160dBm

GPS 天 线         形状          蘑菇头

                                物理接口       BNC

2、输出信号

2-1   RS232C串口         路数          1路

                                电平          RS232C

                                串口格式      RMC语句

                                物理接口      DB9针形接头

串口输出误差:≤50us(波特率为115200时,误差与波特率有关)

物理接口: DB9公接头,3管脚输出,5管脚为地。

数据码型:起标与回车符为ASC码。数据(时、分、秒、年、月、日、)为BCD码。

数传速率:9600Bit

工作方式:异步、单工。

帧格式:1位起始位,8位数据位,1位停止位,无校验位。

信息内容

内容为时、分、秒和年、月、日。

发送格式为:<B> hh mm ss yy MM DD <CR>

解释:<B>——起标、ASC码,取值42H

hh—时位(BCD码,下同);mm—分位;ss—秒位;

yy—年位(年十、年个位、共两位);MM—月位;DD—日位;

<CR>—回车符,ASC,取值0D

例:200871893826秒的发送格式为:

<42> 09 38 26 08 07 18 <0D>

2-2 1PPS脉冲信号       路数          1路

                        电平          TTL

                        同步误差      ≤100ns

                        物理接口      DB9针形接头

3、环境特性: 工作温度         0℃~+50℃

              相对湿度         ≤90%(40℃)

              存储温度         -30℃~+70℃

4、供电电源:PCI-E插槽+5V供电,功耗小于2W

5、机箱尺寸:标准PCI-E接口: 175(长)×107mm(高)×(厚)21mm

6、选   件:GPS北斗双模接收机,恒温晶振OCXO,避雷器,定做天线电缆(50米、80米、100米等),1PPS输出RS232C,RS422/485等,串口输出TTL,RS422/485等,定制宽温度范围的产品,根据客户要求定做类似产品。




三、对时方案

用串口线缆把对时卡的串口与计算机的COM口连接起来,计算机安装运行我公司提供的“串口对时软件”,如下图:

PCI-E授时卡

打开串口,即可校准计算机本地时间。

PCI-E授时板卡可用于电脑或者工控机, PCI-E插口即可,采用PCI-E供电,获取GPS(北斗)时间信息,通过串口协议输出时间信息,从而达到时间的同步。

整套装置包括:PCI-E授时板卡,串口线,授时天线,天线支架

系统图如下:

PCIE授时卡

四、装置的安装及操作说明

1、天线的安装

通过GPS天线接收GPS发送的无线电信号。

GPS接收天线需架设于室外,GPS(天线)视场不应有地平高度大于12°的成片障碍物,以免阻挡卫星信号的接收,天线所需的电源由本机通过天线馈线(同轴电缆)提供,扩展天线馈线长度时,在1.5GHz频率上不超过5dB衰减的电缆可以使用,电缆阻抗50欧姆和75欧姆均可。

本机天线为“蘑菇”型天线,为保证天线安装牢固和可靠,在天线安装时,可选择一根铸铁水管(长度可考虑1~1.5米),将天线置于铸铁管的一端,铸铁管的另一端电焊在加重的金属底座上,然后安置于房顶即可。

当天线馈线垂直向下而具有一定重力时,请注意避免天线顶部直接受力过大而损坏天线。

2.装置的安装位置

   将PCI-E计算机对时卡安装在计算机空PCI-E插槽内。

3.装置的投入运行

接好天线、对时信号线缆后,即可将装置投入运行。 “秒脉冲” 指示灯闪烁,“锁定” 指示灯闪烁。装置在新的位置安装好,上电后需要几分钟的时间进行初始化,即根据接收到的GPS卫星信号计算出装置所处的地理位置,对输出时间进行校正。

五、保修说明

西安同步电子科技有限公司对所提供的产品进行品质保证,并提供完善的技术支持和售后服务,非人为造成产品故障损坏的,我司提供壹拾贰(12)个月免费保质期。质量保证期自设备交货验收之日起。在产品质量保证期内,出现因产品自身质量造成的故障情况,采取整机返修、寄送配件、提供备用产品等方式,提供全面免费保修服务。

Ø   联系我们

在使用产品的过程中,若您感到有不便之处,可与西安同步电子科技有限公司直接联系,我们将竭尽所能,为用户提供完善的技术服务,并希望客户给我们提宝贵的意见和建议。

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