一種ima處理機系統(tǒng)時鐘同步方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明是屬于嵌入式計算機系統(tǒng)設計技術(shù)領域，尤其涉及一種IMA處理機系統(tǒng)時鐘同步系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]飛機上航電任務系統(tǒng)時間分為絕對全局時間、絕對本地時間、相對本地時間。絕對全局時間提供當?shù)貢r區(qū)的年、月、日、小時、分、秒、毫秒的日歷時間；絕對本地時間是任務系統(tǒng)中的系統(tǒng)參考時間，由系統(tǒng)中唯一的參考時間源維護，需要在整個系統(tǒng)中同步;相對本地時間是設備的本地時間，用于分區(qū)、進程的同步和調(diào)度。傳統(tǒng)任務系統(tǒng)通過秒脈沖、ARINC429或RS422總線來同步任務系統(tǒng)各子設備時間，存在時間同步精度低、同步時間延遲大、時間同步可靠性差的問題，更無法適應IMA處理系統(tǒng)高分辨率時鐘精度同步的需要，因此需要設計一種IMA處理系統(tǒng)的時鐘同步系統(tǒng)，實現(xiàn)IMA系統(tǒng)對時間同步精度高、同步時間延遲小、時間同步可靠性高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】中所存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種MA處理機系統(tǒng)時鐘同步系統(tǒng)及方法，可以滿足時間同步精度高、同步時間延遲小、時間同步可靠性高的要求，適合新一代飛機高性能任務系統(tǒng)時鐘同步。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種MA處理機系統(tǒng)時鐘同步系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包括時間授時源選擇器、與時間授時源選擇器連接的時鐘服務器、時鐘同步網(wǎng)絡；
[0005]所述時鐘服務器包括1M模塊;1M模塊為雙余度熱備份工作模式，主1M模塊控制時間授時、時間管理和時鐘同步;從1M模塊接收接受時鐘同步；
[0006]所述1M模塊通過時間授時源選擇器按照應用設置選擇外部授時時鐘源；
[0007]時鐘服務器產(chǎn)生系統(tǒng)要求的絕對全局時間、絕對本地時間，對時間進行管理，通過時鐘同步網(wǎng)絡將系統(tǒng)絕對全局時間分發(fā)給任務各子系統(tǒng)以及IMA處理系統(tǒng)內(nèi)部功能模塊。
[0008]上述時間授時源包括本地物理時鐘、數(shù)據(jù)鏈時鐘、衛(wèi)星時鐘。
[0009]上述時間授時源順序為物理計時器信號、衛(wèi)星時鐘信號、數(shù)據(jù)鏈時鐘信號。
[0010]—種頂A處理機系統(tǒng)時鐘同步方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟:
[0011]I)上電后，選用物理計時器信號作為初始基準時間，衛(wèi)星時鐘信號、數(shù)據(jù)鏈時鐘信號作為時間服務器工作過程中校正的基準時鐘信號，選擇其中之一作為守時電路基準時鐘；
[0012]2)時間服務器進行時間守時，并產(chǎn)生系統(tǒng)需要的時間信息，并通過FC網(wǎng)絡把時間分發(fā)各子系統(tǒng)和功能模塊;如果FC網(wǎng)絡故障則由1553B總線分發(fā)時間給各子系統(tǒng)；
[0013]3)人機界面輸入:包括年月日時分秒信息，作為系統(tǒng)日歷時間，通過FC網(wǎng)絡ASM消息發(fā)送給IMA中1M模塊控制器，將信息寫入日歷時鐘服務器；
[0014]4)FC網(wǎng)絡時間同步:由FC網(wǎng)絡時間同步原語實現(xiàn)，同步精度10.5us ； 1M模塊時間服務器通過FC交換網(wǎng)絡完成與IMA處理系統(tǒng)功能模塊和其它系統(tǒng)設備授時；
[0015]5) 1553B總線時鐘同步:1M模塊的1553B總線控制器接收到時鐘服務器的同步幀后，將同步幀負載中的時鐘值加載到自己的時鐘計時器中，將自身的計時器值放在同步幀負載中，將更新后的同步幀以廣播的形式發(fā)給各子系統(tǒng)。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0017]實現(xiàn)飛機之間的時鐘同步、飛機內(nèi)部不同子系統(tǒng)之間的時鐘同步、子系統(tǒng)內(nèi)部任務調(diào)度時鐘同步以及MA處理系統(tǒng)內(nèi)部功能模塊處理器中用于軟件任務調(diào)度時鐘同步，時間源包括本地物理時鐘、數(shù)據(jù)鏈時鐘、衛(wèi)星時鐘等，可以由系統(tǒng)應用選擇，另外還可以進行人工操作對時。該時鐘同步系統(tǒng)可以滿足時間同步精度高、同步時間延遲小、時間同步可靠性高的要求，適合新一代飛機高性能任務系統(tǒng)時鐘同步。
【附圖說明】
[0018]圖1是頂A處理機系統(tǒng)時鐘同步系統(tǒng)框圖；
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明時鐘同步系統(tǒng)由時間授時源選擇器、時鐘服務器和時鐘同步網(wǎng)絡組成，均由頂A處理系統(tǒng)的1M模塊實現(xiàn)。1M模塊為雙余度熱備份工作模式，主1M模塊控制時間授時、時間管理和時鐘同步，從1M模塊接收接受時鐘同步，當主1M模塊故障后由從1M模塊控制管理時間同步。
[0020]1M模塊時鐘同步系統(tǒng)通過時鐘源選擇器按照應用設置選擇外部授時時鐘源，然后由時鐘服務器產(chǎn)生系統(tǒng)要求的絕對全局時間、絕對本地時間，并對時間進行管理，最后通過時鐘同步網(wǎng)絡將系統(tǒng)絕對全局時間分發(fā)給任務各子系統(tǒng)以及IMA處理系統(tǒng)內(nèi)部各功能模塊。
[0021]授時時間源包括本地物理時鐘、數(shù)據(jù)鏈時鐘、衛(wèi)星時鐘等，時間源選擇優(yōu)先順序為物理計時器信號、衛(wèi)星時鐘信號、數(shù)據(jù)鏈時鐘信號。上電后，首先選用物理計時器信號作為初始基準時間，衛(wèi)星時鐘信號、數(shù)據(jù)鏈時鐘信號作為時間服務器工作過程中校正的基準時鐘信號。時間服務器進行時間守時，并產(chǎn)生系統(tǒng)需要的時間信息，并通過FC網(wǎng)絡把時間分發(fā)各子系統(tǒng)和功能模塊，如果FC網(wǎng)絡故障則由1553B總線分發(fā)時間給各子系統(tǒng)。另外，時鐘同步系統(tǒng)可以通過FC網(wǎng)絡接受人工操作對時。
[0022]如圖1所示，頂A處理機系統(tǒng)時鐘同步方法實施方式如下:
[0023]a.時鐘同步系統(tǒng)由時間授時源選擇、時鐘服務器和時鐘同步網(wǎng)絡組成，均由MA處理系統(tǒng)的1M模塊實現(xiàn)；
[0024]b.1OM模塊為雙余度熱備份工作模式，主1M模塊控制時間授時、時間管理和時鐘同步，從1M模塊接收接受時鐘同步，當主1M模塊故障后由從1M模塊控制管理時間同步；
[0025]c.時鐘源選擇器按照物理計時器、衛(wèi)星時鐘、數(shù)據(jù)鏈時鐘的順序選擇授時源。上電后，首先選用物理計時器信號作為初始基準時間，衛(wèi)星時鐘信號、數(shù)據(jù)鏈時鐘信號作為時間服務器工作過程中校正的基準時鐘信號，由軟件選擇其中之一作為守時電路基準時鐘；
[0026]d.時間服務器進行時間守時，并產(chǎn)生系統(tǒng)需要的時間信息，并通過FC網(wǎng)絡把時間分發(fā)各子系統(tǒng)和功能模塊，如果FC網(wǎng)絡故障則由1553B總線分發(fā)時間給各子系統(tǒng)；
[0027]e.人工手動授時:由操作人員從人機界面手動輸入，包括年月日時分秒信息，作為系統(tǒng)日歷時間，然后通過FC網(wǎng)絡ASM消息發(fā)送給頂A中1M模塊控制器，將其寫入日歷時鐘服務器；
[0028]f.FC網(wǎng)絡時間同步:由FC網(wǎng)絡時間同步原語實現(xiàn)，同步精度10.5us。1M模塊時間服務器通過FC交換網(wǎng)絡完成與IMA處理系統(tǒng)功能模塊和其它系統(tǒng)設備授時；
[0029]g.1553B總線時鐘同步:1M模塊的1553B總線控制器接收到時鐘服務器的同步幀后，將同步幀負載中的時鐘值加載到自己的時鐘計時器中，然后將自身的計時器值放在同步幀負載中，將更新后的同步幀以廣播的形式發(fā)給各子系統(tǒng)。
【主權(quán)項】
1.一種IMA處理機系統(tǒng)時鐘同步系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包括時間授時源選擇器、與時間授時源選擇器連接的時鐘服務器、時鐘同步網(wǎng)絡； 所述時鐘服務器包括1M模塊；1M模塊為雙余度熱備份工作模式，主1M模塊控制時間授時、時間管理和時鐘同步;從1M模塊接收接受時鐘同步； 所述1M模塊通過時間授時源選擇器按照應用設置選擇外部授時時鐘源； 時鐘服務器產(chǎn)生系統(tǒng)要求的絕對全局時間、絕對本地時間，對時間進行管理，通過時鐘同步網(wǎng)絡將系統(tǒng)絕對全局時間分發(fā)給任務各子系統(tǒng)以及IMA處理系統(tǒng)內(nèi)部功能模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IMA處理機系統(tǒng)時鐘同步系統(tǒng)，其特征在于:所述時間授時源包括本地物理時鐘、數(shù)據(jù)鏈時鐘、衛(wèi)星時鐘。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IMA處理機系統(tǒng)時鐘同步系統(tǒng)，其特征在于:所述時間授時源順序為物理計時器信號、衛(wèi)星時鐘信號、數(shù)據(jù)鏈時鐘信號。4.一種IMA處理機系統(tǒng)時鐘同步方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 1)上電后，選用物理計時器信號作為初始基準時間，衛(wèi)星時鐘信號、數(shù)據(jù)鏈時鐘信號作為時間服務器工作過程中校正的基準時鐘信號，選擇其中之一作為守時電路基準時鐘； 2)時間服務器進行時間守時，并產(chǎn)生系統(tǒng)需要的時間信息，并通過FC網(wǎng)絡把時間分發(fā)各子系統(tǒng)和功能模塊;如果FC網(wǎng)絡故障則由1553B總線分發(fā)時間給各子系統(tǒng)； 3)人機界面輸入:包括年月日時分秒信息，作為系統(tǒng)日歷時間，通過FC網(wǎng)絡ASM消息發(fā)送給IMA中1M模塊控制器，將信息寫入日歷時鐘服務器； 4)FC網(wǎng)絡時間同步:由FC網(wǎng)絡時間同步原語實現(xiàn)，同步精度10.5us；1M模塊時間服務器通過FC交換網(wǎng)絡完成與IMA處理系統(tǒng)功能模塊和其它系統(tǒng)設備授時； 5)1553B總線時鐘同步:Ι0Μ模塊的1553B總線控制器接收到時鐘服務器的同步幀后，將同步幀負載中的時鐘值加載到自己的時鐘計時器中，將自身的計時器值放在同步幀負載中，將更新后的同步幀以廣播的形式發(fā)給各子系統(tǒng)。
【專利摘要】一種IMA處理機系統(tǒng)時鐘同步方法，包括以下步驟：1)上電后，選用物理計時器信號作為初始基準時間，衛(wèi)星時鐘信號、數(shù)據(jù)鏈時鐘信號作為時間服務器工作過程中校正的基準時鐘信號，選擇其中之一作為守時電路基準時鐘；2)時間服務器進行時間守時，產(chǎn)生系統(tǒng)需要的時間信息，通過FC網(wǎng)絡把時間分發(fā)各子系統(tǒng)和功能模塊；3)人機界面輸入；4)FC網(wǎng)絡時間同步：FC網(wǎng)絡時間同步原語實現(xiàn)；IOM模塊時間服務器通過FC交換網(wǎng)絡完成與IMA處理系統(tǒng)功能模塊和其它系統(tǒng)設備授時；5)1553B總線時鐘同步；本發(fā)明提出了一種IMA處理機系統(tǒng)時鐘同步方法，滿足時間同步精度高、同步時間延遲小、時間同步可靠性高的要求，適合新一代飛機高性能任務系統(tǒng)時鐘同步。
【IPC分類】H04J3/06, H04J3/16
【公開號】CN105553592
【申請?zhí)枴緾N201510916052
【發(fā)明人】李成文, 韓強, 王明, 何小亞, 張彬, 俞大磊
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司西安航空計算技術(shù)研究所
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月10日