多功能內(nèi)置式IRIG-B碼終端設(shè)計(jì)

8751 P0端口和P2端口用作地址總線和數(shù)據(jù)總線，P1端口的P1．1接收IRIG-B碼，P1．2接收事件標(biāo)記，P1．0用于精確計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器修正量的置入。P3．0用于接收GPS衛(wèi)星時(shí)間報(bào)文，P3．2用于B碼每個(gè)碼元的中斷INT0：P3．3用作外部中斷(INT1)入口，用于接收GPS 1PPS作為GPS衛(wèi)星時(shí)間報(bào)文的基準(zhǔn)。定時(shí)器0用作定時(shí)中斷產(chǎn)生，用于B碼檢測；定時(shí)器1用作串行口波特率發(fā)生器。
可編程計(jì)數(shù)器用于時(shí)間量的精確計(jì)時(shí)，最大計(jì)數(shù)值1 s。為使計(jì)數(shù)器和IRIG-B碼同步，需對(duì)計(jì)數(shù)器初值進(jìn)行修正。修正量可通過理論計(jì)算或?qū)崪y得到，并由8751寫入鎖存器。當(dāng)8751檢測到IRIG-B碼參考標(biāo)志時(shí)，P1．0端發(fā)出一個(gè)置入脈沖，將鎖存器中的修正量置入計(jì)數(shù)器，達(dá)到同步目的。
IRIG-B碼檢測和時(shí)間信息的讀出由軟件完成，IRIG-B碼同時(shí)接到P1．1和INT0(P3．2)，每個(gè)碼元脈沖前沿均引起一次中斷，進(jìn)入中斷后由軟件判斷碼元脈沖寬度，當(dāng)連續(xù)檢測到2個(gè)8 ms寬碼元時(shí)，即表示檢測到IRIG-B碼參考標(biāo)志，在P1．0端口發(fā)出一個(gè)計(jì)數(shù)器修正量置入脈沖，之后進(jìn)入數(shù)碼判讀程序。在數(shù)碼碼元位置檢測到5 ms寬碼元時(shí)記作“1”，檢測到2 ms寬的碼元時(shí)記作“0”。
B碼采集模塊設(shè)置一組分頻器用于產(chǎn)生各種頻率采樣信號(hào)，分頻器的輸入是時(shí)間計(jì)數(shù)器輸出的100 kHz脈沖，通過分頻器輸出不同頻率脈沖形式同步采樣信號(hào)和電流環(huán)形式同步采樣信號(hào)。
當(dāng)選擇GPS衛(wèi)星時(shí)間同步時(shí)，秒以上時(shí)間信息從GPSOEM模塊NMEA 0183報(bào)文獲得，秒以下時(shí)間信息從六位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的高四位中讀出。兩部分時(shí)間信息合并組成當(dāng)前時(shí)間信息，并自動(dòng)寫入雙端口RAM供控制計(jì)算機(jī)讀取。當(dāng)選擇IRIG-B碼同步時(shí)，秒以上時(shí)間信息的檢出每秒一次，秒以下時(shí)間信息的獲得同GPS衛(wèi)星時(shí)間同步模式。
3．2 IRIG-B碼產(chǎn)生模塊設(shè)計(jì)
IRIG-B碼產(chǎn)生模塊與GPS OEM模塊的連接如圖3所示。利用GPS OEM接收機(jī)輸出的NMEA 0183報(bào)文和外部1PPS信號(hào)得出GPS時(shí)間的年、月、日、時(shí)、分、秒信息，分別作為IRIG-B碼產(chǎn)生模塊的時(shí)間編碼信息和1PPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)。對(duì)外部5 MHz進(jìn)行隔離、放大、分頻得到1 MHz頻率信號(hào)，再將1 MHz頻率信號(hào)分別送2 ms、5 ms、8 ms產(chǎn)生模塊，由2 ms、5 ms、8 ms產(chǎn)生模塊分別對(duì)1 MHz頻率信號(hào)進(jìn)行500、200、125分頻，產(chǎn)生頻率為100 Hz、脈沖寬度分別為2 ms、5 ms、8 ms時(shí)鐘信號(hào)。

8051根據(jù)年、月、日、時(shí)、分、秒信息和標(biāo)準(zhǔn)1PPS信號(hào)，控制兩路IRIG-B(DC)碼產(chǎn)生模塊產(chǎn)生IRIG-B(DC)碼信號(hào)。供戰(zhàn)位附近其他測控設(shè)備與靶場時(shí)間同步時(shí)使用。