利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2012103637949
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.工业物联网芯片的硬件实现时间同步方法,其特征在于,配置协议选取寄存器

PROTOCOL,开启广告帧/信标帧时间同步功能,开启确认帧时间同步功能;根据ISA100.11a和WIA-PA标准配置时间戳在广告帧/信标帧中的偏移位置TStamp_Offset;若是时间源设备,开启发送或接收帧时产生帧首定界符SFD中断时刻本地时钟时间TLocal_TX/TLocal_RX的自动捕获和时间戳自动装载功能,同时初始化时间戳发送寄存器,将网络的初始时间值装入该时间戳发送寄存器,时间源设备发送广告帧/信标帧时,按照偏移位置寄存器配置的偏移位置TStamp_Offset在广告帧/信标帧中插入时间戳;若是非时间源设备,开启本地时钟时间自动捕获和时间戳自动解析功能,同时初始化广播/信标帧接收时间间隔,接收到广告帧/信标帧时自动捕获TLocal_RX时间,解析广告帧/信标帧时间戳信息,完成时间差计算及本地时钟校准。

2.根据权利要求1所述的时间同步方法,其特征在于,开启确认帧时间同步功能,具体为由寄存器完成确认帧时间同步,寄存器捕获开始发送或接收时产生帧首定界符SFD中断时刻本地时钟时间TLocal_TX或TLocal_RX,计算TLocal_TX/TLocal_RX距离时隙起始边界的时间偏移,确认帧时间偏移信息自动装载及解析,计算时钟偏差并校准,完成确认帧的时间同步。

3.根据权利要求1所述的时间同步方法,其特征在于,如果是时钟源设备,时钟源设备判断是否到达广告帧/信标帧发送时隙边界;当产生SFD中断时,自动捕获此时本地时间TLocal_TX,记为T1;将T1自动插入到预先配置的时间戳偏移位置并发送。

4.根据权利要求1所述的时间同步方法,其特征在于,非时钟源方计算时钟偏差,完成时钟校准,具体包括如下步骤:接收方收到广告帧/信标帧,当产生SFD中断时,寄存器自动捕获此时本地时间TLocal_RX,记为T2,计算从开始接收广告帧/信标帧到接收完成的时间间隔记为T3,接收完成,寄存器解析出广告帧/信标帧中的时间戳信息T1,寄存器调用公式:TClock_Offset=|T1-T2|计算接收方时钟偏差为TClovk_Offset,根据公式T=T2±TClock_Offset+T3计算校准后本地时钟时间为T,完成本地时钟校准。

5.根据权利要求2所述的时间同步方法,其特征在于,时钟源设备确认帧时间同步具体包括:开始接收数据帧,产生SFD中断,同时寄存器自动捕获接收帧时SFD中断时刻本地时钟时间TLocal_RX,记为T5,计算T5与时隙起始边界的时间偏移Offset_Y;将Offset_Y装入确认帧中,寄存器判断数据发送方是否需要64位长地址EUI-64,如果需要,将EUI-64及网络标识PANID装入确认帧中,返回给数据发送方。

6.根据权利要求2所述的时间同步方法,其特征在于,非时间源设备确认帧的时间同步具体包括:开始发送数据帧,当产生SFD中断时,寄存器记录发送帧时SFD中断时刻本地时钟时间TLocal_TX,记为T4,计算T4与时隙起始边界的时间偏移Offset_X;判断是否接收到确认帧;如果接收到,寄存器解析出确认帧中的Offset_Y,如果Offset_X与Offset_Y不相等则收发方时钟有偏差,根据公式:TClock_Offset=|Offset_X-Offfset_Y|,根据公式T=T4±TClock_Offset,计算本地时钟时间为T。

7.根据权利要求4所述的时间同步方法,其特征在于,非时间源设备寄存器记录从开始接收广告帧/信标帧产生SFD中断时刻,到接收完成时刻的时间间隔TAI_Receive,用于最终时钟的校准补偿,保证收发方时钟在SFD中断时刻对齐。