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時鐘卡解決方案
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PCIE-PTP 時鐘卡時統系統解決方案

1、系統組成,系統框圖:

    整個時統系統設計由三部分組成:時統服務器(含北斗接收機)、B碼分配放大器和PCIe時頻卡,系統連接方式如圖1所示:

系統結構圖

    其中,時統服務器負責根據北斗衛星接收機或外部參考源(IRIG-B碼)來校準服務器設備本地銣原子鐘,支持對外提供三種精度的時間同步服務:

    IRIG-B碼方式(圖中點劃線),采用B碼輸出信號用于對為計算機類硬件設備提供時間服務;

    PTP協議方式(圖中實線),采用基于PTP協議網絡服務為要求高時間精度的計算機設備提供時間服務;

    NTP協議方式(圖中實線),采用基于NTP協議網絡服務為要求普通時間精度的計算機設備提供時間服務。

    當使用B碼同步方式時,時統服務器的B碼輸出連接到B碼分配器,B碼分配器將B碼擴展為12路,可同時為12個不同的設備進行授時,在本系統中,B碼分配器通過SMA接口連接6塊PCIe時頻卡,此時時統服務器和板卡之間的時間同步精度優于5μs;

    當使用PTP同步方式時,時統服務器通過標準以太網口提供PTP服務,經過不超過兩層交換機與目標板卡連接(標準以太網接口),通過PTP協議內部算法完成時間同步,此時時統服務器和板卡之間的時間同步精度優于500ns;

在計算機終端上,PCIe時頻卡可通過B碼或PTP協議來校準板卡上的恒溫晶振,并通過PCIe接口和上位機驅動修正系統時間。

    系統設計采用SNMP協議對各部分進行監控。

    此外,時統服務器提供1路高精度1PPS頻率源、1路10MHz頻率源和2路時頻信息供用戶擴展使用。

    系統設計中包含一套實時狀態監視方案,時統服務器通過連接各PCIe時頻卡上的網絡接口來提供時間同步服務,同時與各PCIe卡所在的具有麒麟操作系統的主機之間通過主板上的網絡接口進行非PTP協議的數據通信,即時統服務器可以通過這種通信鏈路來獲知各主機上的狀態信息。


系統監視器界面


2、系統組成

2.1 HJ220-GBR-BFIN 時統服務器





時統服務器前后面板示意圖


2.2 HJ503-B12 B碼分配器




B碼分配器前后面板示意圖


2.3 HJ202-BDV1 北斗接收機




北斗接收機前后面板參考圖


2.4 PCIe時頻卡


PCIe時鐘卡示意圖

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