一種ima處理機系統時鐘同步方法
【技術領域】
[0001]本發明是屬于嵌入式計算機系統設計技術領域，尤其涉及一種IMA處理機系統時鐘同步系統及方法。
【背景技術】
[0002]飛機上航電任務系統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地時區的年、月、日、小時、分、秒、毫秒的日歷時間；絕對本地時間是任務系統中的系統參考時間，由系統中唯一的參考時間源維護，需要在整個系統中同步;相對本地時間是設備的本地時間，用于分區、進程的同步和調度。傳統任務系統通過秒脈沖、ARINC429或RS422總線來同步任務系統各子設備時間，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處理系統的時鐘同步系統，實現IMA系統對時間同步精度高、同步時間延遲小、時間同步可靠性高的要求。

【發明內容】

[0003]為了解決【背景技術】中所存在的技術問題，本發明提出了一種MA處理機系統時鐘同步系統及方法，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時鐘同步。
[0004]本發明的技術解決方案是:一種MA處理機系統時鐘同步系統，其特征在于:所述系統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]時鐘服務器產生系統要求的絕對全局時間、絕對本地時間，對時間進行管理，通過時鐘同步網絡將系統絕對全局時間分發給任務各子系統以及IMA處理系統內部功能模塊。
[0008]上述時間授時源包括本地物理時鐘、數據鏈時鐘、衛星時鐘。
[0009]上述時間授時源順序為物理計時器信號、衛星時鐘信號、數據鏈時鐘信號。
[0010]—種頂A處理機系統時鐘同步方法，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，衛星時鐘信號、數據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，并產生系統需要的時間信息，并通過FC網絡把時間分發各子系統和功能模塊;如果FC網絡故障則由1553B總線分發時間給各子系統；
[0013]3)人機界面輸入:包括年月日時分秒信息，作為系統日歷時間，通過FC網絡ASM消息發送給IMA中1M模塊控制器，將信息寫入日歷時鐘服務器；
[0014]4)FC網絡時間同步:由FC網絡時間同步原語實現，同步精度10.5us ； 1M模塊時間服務器通過FC交換網絡完成與IMA處理系統功能模塊和其它系統設備授時；
[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給各子系統。
[0016]本發明的優點是:
[0017]實現飛機之間的時鐘同步、飛機內部不同子系統之間的時鐘同步、子系統內部任務調度時鐘同步以及MA處理系統內部功能模塊處理器中用于軟件任務調度時鐘同步，時間源包括本地物理時鐘、數據鏈時鐘、衛星時鐘等，可以由系統應用選擇，另外還可以進行人工操作對時。該時鐘同步系統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時鐘同步。
【附圖說明】
[0018]圖1是頂A處理機系統時鐘同步系統框圖；
【具體實施方式】
[0019]本發明時鐘同步系統由時間授時源選擇器、時鐘服務器和時鐘同步網絡組成，均由頂A處理系統的1M模塊實現。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生系統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絡將系統絕對全局時間分發給任務各子系統以及IMA處理系統內部各功能模塊。
[0021]授時時間源包括本地物理時鐘、數據鏈時鐘、衛星時鐘等，時間源選擇優先順序為物理計時器信號、衛星時鐘信號、數據鏈時鐘信號。上電后，首先選用物理計時器信號作為初始基準時間，衛星時鐘信號、數據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，并產生系統需要的時間信息，并通過FC網絡把時間分發各子系統和功能模塊，如果FC網絡故障則由1553B總線分發時間給各子系統。另外，時鐘同步系統可以通過FC網絡接受人工操作對時。
[0022]如圖1所示，頂A處理機系統時鐘同步方法實施方式如下:
[0023]a.時鐘同步系統由時間授時源選擇、時鐘服務器和時鐘同步網絡組成，均由MA處理系統的1M模塊實現；
[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、衛星時鐘、數據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，衛星時鐘信號、數據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，并產生系統需要的時間信息，并通過FC網絡把時間分發各子系統和功能模塊，如果FC網絡故障則由1553B總線分發時間給各子系統；
[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，作為系統日歷時間，然后通過FC網絡ASM消息發送給頂A中1M模塊控制器，將其寫入日歷時鐘服務器；
[0028]f.FC網絡時間同步:由FC網絡時間同步原語實現，同步精度10.5us。1M模塊時間服務器通過FC交換網絡完成與IMA處理系統功能模塊和其它系統設備授時；
[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給各子系統。
【主權項】
1.一種IMA處理機系統時鐘同步系統，其特征在于:所述系統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； 時鐘服務器產生系統要求的絕對全局時間、絕對本地時間，對時間進行管理，通過時鐘同步網絡將系統絕對全局時間分發給任務各子系統以及IMA處理系統內部功能模塊。2.根據權利要求1所述的IMA處理機系統時鐘同步系統，其特征在于:所述時間授時源包括本地物理時鐘、數據鏈時鐘、衛星時鐘。3.根據權利要求1所述的IMA處理機系統時鐘同步系統，其特征在于:所述時間授時源順序為物理計時器信號、衛星時鐘信號、數據鏈時鐘信號。4.一種IMA處理機系統時鐘同步方法，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，衛星時鐘信號、數據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，并產生系統需要的時間信息，并通過FC網絡把時間分發各子系統和功能模塊;如果FC網絡故障則由1553B總線分發時間給各子系統； 3)人機界面輸入:包括年月日時分秒信息，作為系統日歷時間，通過FC網絡ASM消息發送給IMA中1M模塊控制器，將信息寫入日歷時鐘服務器； 4)FC網絡時間同步:由FC網絡時間同步原語實現，同步精度10.5us；1M模塊時間服務器通過FC交換網絡完成與IMA處理系統功能模塊和其它系統設備授時； 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給各子系統。
【專利摘要】一種IMA處理機系統時鐘同步方法，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，衛星時鐘信號、數據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，產生系統需要的時間信息，通過FC網絡把時間分發各子系統和功能模塊；3)人機界面輸入；4)FC網絡時間同步：FC網絡時間同步原語實現；IOM模塊時間服務器通過FC交換網絡完成與IMA處理系統功能模塊和其它系統設備授時；5)1553B總線時鐘同步；本發明提出了一種IMA處理機系統時鐘同步方法，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時鐘同步。
【IPC分類】H04J3/06, H04J3/16
【公開號】CN105553592
【申請號】CN201510916052
【發明人】李成文, 韓強, 王明, 何小亞, 張彬, 俞大磊
【申請人】中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月10日