004引4)從節(jié)點(diǎn)在高優(yōu)先級中斷INT2中完成本地時間補(bǔ)償，實現(xiàn)分散從節(jié)點(diǎn)對時同步。
[0046]INTl中斷優(yōu)先級越高，則越不容易被打斷，對時精度越高；INT2中斷里校時功能 耗時非常小，因此對系統(tǒng)影響很小。
[0047] 參照附圖3,從節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)絕對時間計算公式為：
[004引 Tab=T化巧刊片。"，
[0049] 其中Tgb為絕對時間，T。為主節(jié)點(diǎn)獲取系統(tǒng)時間并發(fā)送至無線模塊耗時，T為主節(jié) 點(diǎn)的對時報文駐留時間，Ttf為無線傳輸耗時，Tg為無線模塊對時報文轉(zhuǎn)發(fā)耗時，Td為從節(jié) 點(diǎn)無線模塊硬件觸發(fā)延時，Tgd,為從節(jié)點(diǎn)時間補(bǔ)償調(diào)整過程耗時。
[0050] 參照附圖4,主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的對時報文是W廣播的形式通過無線通道進(jìn)行發(fā)送，因此 主節(jié)點(diǎn)對時報文僅發(fā)送1次即可到達(dá)各從節(jié)點(diǎn)，具體包括W下步驟：
[0051] 1)主節(jié)點(diǎn)進(jìn)入高優(yōu)先級中斷中INTl;
[0052] 2)主節(jié)點(diǎn)獲取系統(tǒng)時間；
[0053] 3)補(bǔ)償對時報文校驗值計算時間；
[0054] 4)補(bǔ)償對時報文發(fā)送時間；
[00巧]5)補(bǔ)償主節(jié)點(diǎn)的對時報文駐留時間；
[0056] 6)計算對時報文校驗值；
[0057] 7)啟動對時報文發(fā)送。
[0058] 主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的對時指令的帖格式見表1，
[0059] 表1:對時指令的帖格式
[0060]
[0061] 參照附圖5,從節(jié)點(diǎn)無線模塊W高優(yōu)先級中斷的模式進(jìn)行對時報文解析。確認(rèn)是對 時報文后，經(jīng)過從節(jié)點(diǎn)無線模塊硬件觸發(fā)延時Td,通過硬件電路信號給從節(jié)點(diǎn)一個硬件觸 發(fā)信號；經(jīng)過Td延時后，從節(jié)點(diǎn)確認(rèn)已經(jīng)解析完對時報文，獲取到了時間戳；接到硬件觸發(fā) 信號后啟動一個高優(yōu)先級中斷服務(wù)，在該中斷服務(wù)中將Td補(bǔ)償?shù)綀笪闹械臅r間戳，再將該 時間戳作為系統(tǒng)軟時鐘的值。具體包括W下步驟：
[0062] 1)從節(jié)點(diǎn)接收對時報文；
[0063] 2)通過從節(jié)點(diǎn)無線模塊給從節(jié)點(diǎn)一個硬件觸發(fā)信號，對對時報文進(jìn)行解析；
[0064] 3)經(jīng)過從節(jié)點(diǎn)無線模塊硬件觸發(fā)延時Td,從節(jié)點(diǎn)確認(rèn)已經(jīng)解析完對時報文，獲取 到了時間戳；
[0065] 4)啟動一個高優(yōu)先級中斷INT2,將Td補(bǔ)償?shù)綄r報文中的時間戳；
[0066] 5)將該時間戳賦值給系統(tǒng)軟時鐘。
[0067] 時間補(bǔ)償轉(zhuǎn)換關(guān)系見表2，
[006引表2:時間補(bǔ)償轉(zhuǎn)換關(guān)系表

[0071] 通過W上模式實現(xiàn)了對時過程各節(jié)點(diǎn)的誤差固定、可測，并將運(yùn)些誤差補(bǔ)償?shù)皆?值中而實現(xiàn)時間校準(zhǔn)。該模式僅僅基于常用的嵌入式系統(tǒng)，采用普通硬件系統(tǒng)及器件即可 實現(xiàn)20US的對時精度。由表2可知，該模式引起的誤差主要是晶振引起的累計誤差，對于 更高精度的應(yīng)用也只需將系統(tǒng)對應(yīng)晶振替換為更高精度的型號即可完成對時性能提升。在 實際項目應(yīng)用中該對時模式體現(xiàn)出了良好的經(jīng)濟(jì)性和精準(zhǔn)性。
[0072] W上是對發(fā)明的較佳實施進(jìn)行了具體說明，但發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，運(yùn)些 等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種采用無線通信對分散節(jié)點(diǎn)對時同步的系統(tǒng)，其特征在于：包括若干用于數(shù)據(jù)采 集和就地控制的從節(jié)點(diǎn)，一個用于數(shù)據(jù)處理和通信管理的主節(jié)點(diǎn)，其中，每個從節(jié)點(diǎn)和主節(jié) 點(diǎn)均配設(shè)有無線模塊，各從節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)發(fā)送至主節(jié)點(diǎn)，主節(jié)點(diǎn)經(jīng)無線模塊負(fù)責(zé)對各從 節(jié)點(diǎn)對時同步。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用無線通信對分散節(jié)點(diǎn)對時同步的系統(tǒng)，其特征在 于：所述主節(jié)點(diǎn)采用廣播方式發(fā)送對時報文至各從節(jié)點(diǎn)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用無線通信對分散節(jié)點(diǎn)對時同步的系統(tǒng)，其特征在 于：所述無線模塊為獨(dú)立的嵌入式系統(tǒng)模塊。4. 一種采用無線通信對分散節(jié)點(diǎn)對時同步的方法，所述方法基于權(quán)利要求1-3任一所 述的系統(tǒng)，其特征在于，具體包括以下步驟： 1) 主節(jié)點(diǎn)進(jìn)入高優(yōu)先級中斷INT1，以廣播的方式發(fā)送對時報文； 2) 從節(jié)點(diǎn)的無線模塊接收到對時報文后，經(jīng)過從節(jié)點(diǎn)無線模塊硬件觸發(fā)延時1后觸發(fā) 從節(jié)點(diǎn)； 3) 從節(jié)點(diǎn)接收到自身無線模塊硬件觸發(fā)信號后，立即開啟一個高優(yōu)先級中斷INT2 ; 4) 從節(jié)點(diǎn)在高優(yōu)先級中斷INT2中完成本地時間補(bǔ)償，實現(xiàn)分散從節(jié)點(diǎn)對時同步。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種采用無線通信對分散節(jié)點(diǎn)對時同步的方法，其特征在 于，所述步驟1中的主節(jié)點(diǎn)發(fā)送對時報文具體包括以下步驟： 1) 主節(jié)點(diǎn)進(jìn)入高優(yōu)先級中斷中INT1 ; 2) 主節(jié)點(diǎn)獲取系統(tǒng)時間； 3) 補(bǔ)償對時報文校驗值計算時間； 4) 補(bǔ)償對時報文發(fā)送時間； 5) 補(bǔ)償主節(jié)點(diǎn)的對時報文駐留時間； 6) 計算對時報文校驗值； 7) 啟動對時報文發(fā)送。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種采用無線通信對分散節(jié)點(diǎn)對時同步的方法，其特征在 于，所述步驟2-4中的從節(jié)點(diǎn)接收對時報文及時間補(bǔ)償具體包括以下步驟： 1) 從節(jié)點(diǎn)接收對時報文； 2) 通過從節(jié)點(diǎn)無線模塊給從節(jié)點(diǎn)一個硬件觸發(fā)信號，對對時報文進(jìn)行解析； 3) 經(jīng)過從節(jié)點(diǎn)無線模塊硬件觸發(fā)延時Td，從節(jié)點(diǎn)確認(rèn)已經(jīng)解析完對時報文，獲取到了 時間戳； 4) 啟動一個高優(yōu)先級中斷INT2,將Td#償?shù)綄r報文中的時間戳； 5) 將該時間戳賦值給系統(tǒng)軟時鐘。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種采用無線通信對分散節(jié)點(diǎn)對時同步的方法，其特征在 于，從節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)絕對時間計算公式為： Tab= Tc+ Tcw+ Ttr + Ts+ Td+ Tadj, 所述Tab為絕對時間，T。為主節(jié)點(diǎn)獲取系統(tǒng)時間并發(fā)送至無線模塊耗時，T "為主節(jié)點(diǎn)的 對時報文駐留時間，T&為無線傳輸耗時，Ts為無線模塊對時報文轉(zhuǎn)發(fā)耗時，Td為從節(jié)點(diǎn)無 線模塊硬件觸發(fā)延時，T ad]為從節(jié)點(diǎn)時間補(bǔ)償調(diào)整過程耗時。8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種采用無線通信對分散節(jié)點(diǎn)對時同步的方法，其特征在 于，所述對時報文包括ID、報文類型、時間戳和校驗碼。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種采用無線通信對分散節(jié)點(diǎn)對時同步的方法，其應(yīng)用模型包括若干從節(jié)點(diǎn)、主節(jié)點(diǎn)和若干無線模塊，所述無線模塊分別與各節(jié)點(diǎn)相連，所述從節(jié)點(diǎn)與所述主節(jié)點(diǎn)通過所述無線模塊相連。主節(jié)點(diǎn)在高優(yōu)先級中斷中INT1，以廣播的方式發(fā)送對時報文；從節(jié)點(diǎn)無線模塊接收到對時報文后，立即轉(zhuǎn)發(fā)給從節(jié)點(diǎn)；該無線模塊經(jīng)過從節(jié)點(diǎn)無線模塊硬件觸發(fā)延時后觸發(fā)從節(jié)點(diǎn)，從節(jié)點(diǎn)接收到硬件觸發(fā)信號后，立即開啟一個高優(yōu)先級中斷INT2，在該中斷里完成本地時間補(bǔ)償調(diào)整，進(jìn)而，各從節(jié)點(diǎn)將以同步時間運(yùn)行。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)簡單地、低成本地實現(xiàn)對各個從節(jié)點(diǎn)的對時，并具有對時同步精度高的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H04W56/00
【公開號】CN105338613
【申請?zhí)枴緾N201510742301
【發(fā)明人】魏浩銘, 郭上華, 楊紹軍
【申請人】珠海許繼電氣有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月2日