pci-e总线gps同步时钟卡的研究

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1、分类号学号M201272179学校代码10487密级硕士学位论文PCI-E总线GPS同步时钟卡的研究学位申请人：邓林杰学科专业：检测技术与自动化装置指导教师：魏丰副教授答辩日期：2015.05.31AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringAResearchofPCI-EBusBasedGPSSynchronizedClockCardCandidate：DengLinjieMajor：Measuring

2、TechnologyandAutomaticDeviceSupervisor：Assoc.Prof.WeiFengHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学

3、位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要时间同步对于系统集成一直都有至关重要的用

4、途，随着PC机总线由传统的ISA总线和PCI总线升级到了高速的PCI-Express(PCI-E)总线，过去针对电力系统而设计的基于这两种总线的GPS同步时钟卡也需要进行升级，本文旨在开发基于全新PCI-E总线的GPS同步时钟卡，为电力自动化系统中的故障录波及事件记录等智能设备提供精确时间。基于本卡小批量数据传输和响应中断的特点，选用了南京沁恒公司(WCH)自主研发的CH367作为PCI-E总线接口芯片，利用该芯片制作PC机板卡的成本相对于其他方式而言可大大减少。为了解决高速PC机与低速单片机访问双口RAM速率不匹配的问题，本文创

5、新性提出了奇偶页的数据交换思想。并首次使用了双机联合调试的办法来调试驱动程序，大大减少了驱动调试的时间，降低了驱动调试的难度。本文提出了一种用CH367芯片联合STC单片机、双口RAM、CPLD等芯片来设计GPS同步时钟卡的硬件设计方案，主要实现将IRIG-B格式时间码解码成200us精确时间刻度写入双口RAM，并通过中断或查询方式提供给PC机对时，还可接受被PC机同步对时，实现RS-232方式的绝对时标信息输出，秒、分、时三种空接点脉冲输出，并实现时间日期显示功能，预计同步授时精度优于15us。为使PC机应用程序能访问本卡，又设

6、计了一种同步时钟从卡的驱动程序方案，并使用Windbg调试工具来对设计好的驱动程序进行了调试。为了测试硬件设计和驱动程序的正确性，用VC6.0开发了一款上位机测试软件。经过测试，成功用查询方式和中断方式经PCI-E总线读取了GPS同步时钟卡上双口RAM中的200us时间刻度，并为PC机完成授时，对时精度优于15us；并捕获到了同步时钟卡的RS-232方式输出的时标信息以及秒分时三种脉冲输出；时间日期显示电路正常工作。关键词：时间同步PCI-Express驱动同步时钟卡GPSI华中科技大学硕士学位论文AbstractTimesync

7、hronizationalwayshasthevitalroleforsystemintegration,withthePCbushasbeenupgradedfromthetraditionalISAbusandPCIbustohigh-speedPCI-Expressbus,inthepasttheGPSsynchronousclockcarddesignbasedonthetwobuswhichaccordingtothepowersystemalsoneedtobeupgraded.Thisdesignaimstodeve

8、lopaGPSsynchronizationclockcardwhichbasedonthenewPCI-Ebus,toprovideaccuratetimefortheintelligentequipmentwhichusedtorecordfa