基于ARM_WinCE平台的时钟同步设计

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基于ARM和FPGA的时间同步仪控制单元设计

基于ARM和FPGA的时间同步仪控制单元设计

基于ARM和FPGA的时间同步仪控制单元设计刘鹏【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2012(025)005【摘要】以时间同步仪的功能为出发点,设计了基于ARM和FPGA的控制系统,该系统以ARM芯片S3C2440A为控制核心,在FPGA芯片XCS30的辅助控制下,完成了时间同步仪系统的人机交互、参数设定、电文处理、远程控制等功能。

通过键盘操作,LED灯和LCD显示屏,实现了简洁的人机交互控制界面,并在人机交互模块的基础上完成了参数设定模块的设计。

通过以太网控制器实现了电文处理,采用CRC校验法,在处理过程中对电文进行检验,确保电文处理的安全可靠,利用Telnet 服务器实现了远程控制模块。

%This paper presents the design of main control unit of time synchronization system.We have designed main control unit based on ARM and FPGA.S3C2440A is selected as the core control module of main control unit;FPGA is selected as an auxiliary control unit.We have completed the functions of human computer interaction,the parameter settings,message handling and remote control.This paper has researched the mode of human computer interaction,and completed concise HCI as keyboard control,LED and LCD display;We complete the parameter settings based on the mode of human computer interaction;messages are transported by the Ethernet and the CRC checkout is used to checking the messages in the transmission to keep themessage transport safety;and the mode of remote control is completed by Telnet.【总页数】4页(P58-61)【作者】刘鹏【作者单位】西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安710071【正文语种】中文【中图分类】TN967.1【相关文献】1.基于ARM9+FPGA频谱仪的设计与实现 [J], 吴其琦;覃永新;黄庆南2.基于ARM和FPGA的新型电能质量分析仪研究设计 [J], 周平;殳国华;陈敏捷;丁君武3.基于FPGA与ARM的智能合并单元设计 [J], 郭艳平;4.基于ARM+FPGA的实时流传输车载记录仪设计 [J], 于濮嘉;王康谊5.基于FPGA+ARM的特高频局部放电检测仪的设计 [J], 江友华;黄荣昌;顾胜坚;杨兴武;吴卫民;刘军因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于ARM的时钟+闹钟设计

基于ARM的时钟+闹钟设计

《嵌入式系统》课程设计报告基于ARM的时钟系统院系:学生姓名:专业:应用电子技术班级:指导教师:完成时间:目录1 引言............................................ 错误!未定义书签。

2 STM32单片机RTC介绍............................. 错误!未定义书签。

3 总体设计框图.................................... 错误!未定义书签。

4 硬件电路 (2)4.1 STM32芯片管脚介绍 (2)4.2 STM32复位和时钟电路设计 (3)4.3闹钟提醒电路 (4)5 程序流程图 (4)5.1 主程序流程图 (4)5.2 中断程序流程图 (6)6 总结与体会 (6)参考文献: (7)附录: (8)基于ARM的时钟系统摘要:本设计选择STM32为核心控制元件,设计了用RTC定时器实现时钟的控制与设计,本设计能作为普通时钟用,而且能设置闹钟。

程序使用C语言进行编程,能动态显示当前时间,包括时、分、秒,并且用串口助手显示。

关键词:STM32 ARM 时钟闹钟1 引言随着科技的发展,嵌入式系统广泛应用于工业控制和商业管理领域,在多媒体手机、袖珍电脑,掌上电脑,车载导航器等方面的应用,更是极大地促进了嵌入式技术深入到生活和工作各个方面。

嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件及嵌入式软件系统组成。

本文介绍基于STM32F103R6T6的嵌入式微处理器的电子时钟设计,并且在液晶上显示。

2 STM32单片机RTC介绍STM32的实时时钟(RTC)是一个独立的定时器。

RTC模块拥有一组连续计数的计数器,在相应软件配置下,可以提供时钟日历的功能,修改计数器的值可以重新设置系统当前的时间和日期。

STM32F10x系列微控制器片上内置的RTC模块,主要特性如下:(1)可编程的预分频系数,分频系数最高位2^20。

(2)32位的可编程计数器,可用于长程时间段的测量。

WinCE系统的Internet时间自动同步软件设计

WinCE系统的Internet时间自动同步软件设计
1 , 过 UDP是 用 数 据 报 传 送 当前 时 间 的 。 3不
鉴 于此 , f 在研 究 和 分 析 了网 络 时 间 服 务 器 的 相 关 我 f J 协 议 后 , 合 嵌 入 式 WiCE系 统 和 I tr e 络 的 特 点 , 结 n ne n t网
设 计 了这 一 具 有 自动 校 准 系 统 时 间 功 能 的 I tr e 时 间 n en t 同步 软 件 。
精 度 的 时 间 标 准 , 用 的是 网 络 时 间 协 议 ( t r me 采 Newok Ti P oo o,NTP 。在 桌 面 操 作 系 统 和 服 务 器 操 作 系 统 中 r tc l ) 广 泛 使 用 的 时 间 同 步 标 准 是 R C一8 7 它 采 用 的 是 Da — F 6, y t i me协 议 。虽 然 它 只能 提 供 秒 级 精 度 的 时 间 , 是 , 为 但 作
的 工业 控 制 系 统 中 大 都 集 成 了 网 络 功 能 , n E 操 作 系 WiC
统 虽 然 提 供 了对 TI / P协 议 的 全 面 支 持 , 是 它 无 法 像 CI 但
桌 面操 作 系 统 或 服 务 器 操 作 系 统 那 样 提 供 时 间 自动 同 步
功能。
U TC( I N ST) 0TM
2 Itre 时 间 服 务 器 nen t
I tr e 间 服务 器 是 一 种 利 用 I tr e 网 络 把 标 准 ne n t时 n en t 时 间信 息传 递 给 用 户 的 装 置 。 它 的 时 间 信 息 来 自 于 上 一 级 ( 层 ) 间 服 务 器 或 原 子 钟 等 高 精 度 时 间 源 。它 可 以 或 时 提 供 高 精 准 度 国 际 标 准 时 间 UTC( ie slTi o — Unv ra meCo r

单片机 时间同步

单片机 时间同步

单片机时间同步是指在多个单片机系统中,使得各个单片机之间的时间保持一致的过程。

时间同步对于保证系统正常运行和数据一致性非常重要,尤其是在需要多个单片机协同工作的场合。

下面详细说明单片机时间同步的原理和方法。

1. 单片机时间同步的原理:时间同步可以通过硬件同步信号或者软件算法来实现。

在单片机系统中,通常采用以下两种方法进行时间同步:(1)基于硬件同步信号的时间同步:通过一个高精度时钟源产生同步信号,然后将这个信号传递给各个单片机。

单片机在接收到同步信号后,将自己的时钟与同步信号进行比较,调整自己的时钟,使得各个单片机之间的时钟保持一致。

(2)基于软件算法的时间同步:通过在每个单片机上运行相同的软件程序,并按照预定的时间间隔进行时间戳的记录和交换,从而实现单片机之间的时间同步。

2. 单片机时间同步的方法:(1)使用实时操作系统(RTOS):在单片机系统中,可以引入实时操作系统来管理各个任务的时间同步。

RTOS可以提供精确的时间管理和调度功能,使得各个任务在预定的时间内完成,从而实现时间同步。

(2)使用硬件定时器:单片机通常具备硬件定时器功能,可以精确地控制任务的执行时间。

通过设置硬件定时器,可以在预定的时间触发任务,从而实现时间同步。

(3)软件延时方法:在软件中,可以通过编写延时函数来实现时间同步。

延时函数可以根据预定的时间将任务推迟一定的时间,从而使得各个任务在时间上保持同步。

单片机时间同步是为了保证系统正常运行和数据一致性而进行的。

可以通过硬件同步信号、实时操作系统或者软件算法等方法来实现时间同步。

根据具体的应用场景和需求,选择合适的时间同步方法和策略。

基于Windows CE系统的模拟时钟设计

基于Windows CE系统的模拟时钟设计

基于Windows CE系统的模拟时钟设计
侯秋华;刘炜
【期刊名称】《电子世界》
【年(卷),期】2012(000)018
【摘要】本文介绍了一种基于Windows CE 6.0操作系统的模拟时钟的设计方法,该设计以三星公司的S3C2440为核心,基于MFC编程,实现了钟面上时分秒针
的实时显示.本设计编译生成的.exe文件可做为Windows CE系统的一个应用程序使用.
【总页数】3页(P97-98,99)
【作者】侯秋华;刘炜
【作者单位】北方民族大学电气信息工程学院;北方民族大学电气信息工程学院【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于SPCE061A单片机的多功能实时时钟系统的设计 [J], 谷瑞光;檀业健
2.基于LabWindows CVI和Access的学生成绩管理系统的设计 [J], 王瑜;闫沫
3.基于Windows CE模拟器的GPS定位程序设计 [J], 王浩
4.嵌入式 Windows CE 系统下基于 LabVIEW Mobile模块的储液罐监控系统快速设计 [J], 潘世豪;王瑞波;王君丽;王永庆
5.基于Windows CE与FP GA的空情模拟系统的设计 [J], 关进辉;石春和;赵寰
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一种基于ARM & Windows CE测控仪器的开发模式

一种基于ARM & Windows CE测控仪器的开发模式
维普资讯

种 基 于 AR &Wid w E测控 M no s C 仪 器 的 开 发模 式
武 博 黄惟公
( 西华大学机械工程与 自动化学院, 成都 6 03 ) 109
摘 要 针对传统的仪表, 提出了一种以Wi o s E操作系统和 A M硬件为开发平台, 位机为主要接口 n w d C R 8 控制的开发模式。该模式利用 8 位机的A 计数等接V, D、 I 通过串行V完成二者之间的通信。文中详细介绍了开发 I
本文 提 出 了 以 Wi o sC n w E嵌 入 式操 作 系统 和 d
l坦 塑 f 墼廛堡
图 1 总体设计框架图
其中单片机负责数据采集 、 / A D转换 、 / D A转 换等操作。利用 A M 开发板的通讯模块 , R 通过标
准的 R 22串 口与单片机进行通信。Wi o s E S3 n w d C 操作系统、 应用程序的代码和文件系统存储 于相应
线的图形界面。其 中, 单片机采用 81 1光断管与 0 5; 2
2 2 串行通 讯程序 设 计 .
Wi o s E提供 了丰富的通信支持。其应 用 n w d C
程序和 串行端 口的沟通主要通过串行装置驱动程序
完成 。
T 1口相连, 记录光断管被遮断 的次数; 使用“ 一线”
总体框架 , 口的硬件构成和串行通信的软件设计 。 串 关键词 A M; no s E 测控仪器 ; 片机 R Wi w ; d C 单
0 引言
传统的基于 8 位单片机的测控仪器 , 技术上相 当成熟 , 但人机界面较差 、 数据查询能力有 限, 特别 是缺乏网络功 能。随着 I T技术 的发展 , 传统 的测 控仪器 急 需 提 高这 些 不 足 部分 的功 能。而 基 于

基于WindowsCE系统的模拟时钟设计

基于WindowsCE系统的模拟时钟设计

基于WindowsCE系统的模拟时钟设计作者:侯秋华刘炜来源:《电子世界》2012年第18期【摘要】本文介绍了一种基于Windows CE 6.0操作系统的模拟时钟的设计方法,该设计以三星公司的S3C2440为核心,基于MFC编程,实现了钟面上时分秒针的实时显示。

本设计编译生成的.exe文件可做为Windows CE系统的一个应用程序使用。

【关键词】ARM;S3C2440;Windows CE;模拟时钟1.引言随着科学技术的发展,嵌入式设备广泛应用于商业管理和工业控制等领域。

本设计以ARM9嵌入式微处理器S3C2440为核心,基于MFC编程,在开发板的液晶显示屏上显示模拟时钟,实现了时分秒针的实时显示。

2.硬件平台本设计以ARM9嵌入式微处理器S3C2440开发板为核心,主要利用S3C2440内置的RTC 模块,通过读取系统时间来实时绘制时针,实现模拟时钟的实时走动。

3.软件设计3.1 对话框设计建立工程之后,在Resource View中设计模拟时钟的界面,选定一个与S3C2440触摸屏相符的对话框界面。

模拟时钟的显示用程序实现,在对话框下方放置从Toolbox中选择的控件。

本设计总共用到九个控件:对话框控件,显示时分秒的静态文本控件,用于显示数字的动态控件,更改时间的控件和确定控件等。

3.2 程序设计首先添加一个OnTimer()函数读取系统时间并用作计时器的消息处理函数,用于通知moniDlg类中的画表盘刻度和指针的函数重新绘图。

添加设置时间按钮函数,用于导出软键盘,设置时间;确认按钮函数用于关闭软键盘,此时屏幕刷新。

3.2.1 表盘刻度画法在moniDlg类中添加画表盘刻度的函数。

程序创建两种画笔,设置不同的颜色和粗细,来区分整点时刻和分点时刻。

由于S3C2440开发板显示屏默认的原点在左上角,根据S3C2440触摸屏的大小确定圆心位置,这样就确定了表盘的位置,表盘上的刻度都在以圆心为中心的圆环上。

嵌入式linux arm时间同步方法

嵌入式linux arm时间同步方法

嵌入式linux arm时间同步方法嵌入式Linux ARM时间同步方法在嵌入式系统中,时间同步是非常重要的一个功能。

它可以确保系统中各个设备的时间一致,以便于各个模块之间的协同工作。

本文将介绍一些在嵌入式Linux ARM平台上实现时间同步的方法。

一、使用NTP协议进行时间同步NTP(Network Time Protocol)是一种用于同步网络中各个设备时间的协议。

在嵌入式Linux ARM系统中,可以通过安装和配置NTP服务器来实现时间同步。

具体步骤如下:1. 安装NTP服务器软件。

可以通过在终端中执行相应的命令来安装NTP服务器软件,例如在Debian系列系统中可以使用apt-get命令来安装。

2. 配置NTP服务器。

可以通过编辑配置文件/etc/ntp.conf来配置NTP服务器。

在配置文件中,需要指定一些NTP服务器的参数,例如要同步的时间服务器的地址等。

3. 启动NTP服务器。

在配置完成后,可以使用命令启动NTP服务器,例如在Debian系列系统中可以使用service命令来启动。

4. 配置客户端设备。

在每个需要同步时间的客户端设备上,需要配置NTP客户端。

可以通过编辑配置文件/etc/ntp.conf来配置NTP 客户端,指定要同步的时间服务器的地址。

5. 同步时间。

在配置完成后,可以使用命令手动同步时间,或者设置自动同步时间的策略。

一般情况下,NTP客户端会定期向NTP 服务器发送请求,以获取最新的时间信息。

二、使用PPS信号进行时间同步PPS(Pulse Per Second)信号是一种精确的时间信号,可以用于实现高精度的时间同步。

在嵌入式Linux ARM系统中,可以通过配置PPS信号来实现时间同步。

具体步骤如下:1. 配置GPIO引脚。

首先需要选择一个GPIO引脚,将其配置为输入模式,并连接到一个精确的时间源上,例如GPS模块的PPS输出引脚。

2. 配置内核。

在Linux内核中,需要配置相应的驱动程序来接收和处理PPS信号。

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电子设计工程Electronic Design Engineering第19卷Vol.19第11期No.112011年6月Jun.2011收稿日期:2011-03-28稿件编号:201103163作者简介:周飞(1985—),男,陕西汉中人,硕士研究生。

研究方向:武器性能检测与故障诊断基于ARM-WinCE 平台的时钟同步设计周飞1,栾军英1,杨通强2,赵金辉1(1.军械工程学院火炮工程系,河北石家庄050003;2.中国人民解放军66440部队河北石家庄050000)摘要:时钟同步是分布式系统的核心技术之一,为实现基于ARM-WinCE 嵌入式系统平台的测试仪器组建分布式测试系统,在介绍IEEE1588精确时钟协议基本原理的基础上,提出了使用具有IEEE1588协议硬件支持功能的DP83640以太网物理层收发器在基于ARM-WinCE 的嵌入式系统平台上实现时钟同步的设计方案,给出了硬件设计的接口电路和软件设计框架。

经测试该方案可达到不低于1μs 的同步精度。

关键词:时钟同步;IEEE1588;ARM ;WinCE ;DP83640中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1674-6236(2011)11-0177-04Design of clock synchronization based on ARM-WinCE platformZHOU Fei 1,LUAN Jun -ying 1,YANG Tong -qiang 2,ZHAO Jin -hui 1(1.Department of Artillery Engineering ,Ordnance Engineering College ,Shijiazhuang 050003,China ;2.Unit 66440of PLA,Shijiazhuang 050000,China )Abstract :Clock synchronization is one of the key techniques of distributed system.In order to construct a distributed measurement system by measuring instrument based on ARM-WinCE platfom,the principle of IEEE1588precision time protocol is introduced ,and a scheme is proposed to implement clock synchronization based on ARM -WinCE embedded system platfomby using DP83640Ethernet PHY transceiver which supports the IEEE1588protocol in hardware.The design of hardware interface circuit and framwork of software is given.The designed system is tested and the result shows that the accuracy is better than 1μs.Key words :clock synchronization;IEEE1588;ARM ;WinCE ;DP83640随着计算机技术、网络通信技术的进步,组建分布式网络化测试系统,提高测试效率、共享信息资源,已成为现代测试系统发展的方向。

分布式测试系统通过网络等通信媒介把分布于各测试点、独立完成特定功能的测试设备连接起来,以达到测试资源共享和协同工作等目的。

时钟同步是分布式系统的核心技术之一,其目的是维护一个全局一致的物理或逻辑时钟,使得系统内各个节点中与时间有关的信息、事件及行为有一个全局一致的解释[1]。

IEEE1588精确时钟协议是当前分布式测试系统中时钟同步研究的热点。

采用硬件支持的IEEE1588协议能够在以太网中不同结点之间实现纳秒级的时钟同步,为工厂自动化、测试和测量以及通信等领域需要高精度时钟同步的应用提供了一种有效的解决方案。

本文采用具有IEEE1588精确时钟协议硬件支持功能DP83640芯片在基于ARM 和WinCE 的嵌入式系统平台上实现IEEE1588协议,为基于嵌入式系统的智能测试仪器组成分布式测试系统奠定了基础。

1IEEE1588协议原理IEEE1588的全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准”,简称精确时钟协议(Precision Time Protocol,PTP )。

IEEE1588协议是通用的提升网络系统定时同步能力的规范,在起草过程中主要参考以太网来编制,使分布式通信网络能够具有严格的定时同步,并且应用于工业自动化系统。

基本构思是通过硬件和软件将网络设备(客户机)的内时钟与主控机的主时钟实现同步,提供同步建立时间小于10μs 的运用,与未执行IEEE1588协议的以太网延迟时间1000μs 相比,整个网络的定时同步指标有显著的改善[2]。

IEEE1588时钟协议在进行时钟同步时,主时钟设备按照一定的时间间隔(一般为2s)周期性地以广播方式发送同步报文(Sync )和同步跟随报文(FollowUp ),且在FollowUp 报文中记录Sync 报文的发送时间戳t 1,而从时钟设备接收Sync 报文记录接收时间戳为t 2;然后,从时钟设备节点定期发送延迟请求报文(Delay_Req )(一般4~60s 发送一次),并记录其发送时间戳t 3,主时钟设备接收到延迟请求后,记录接收时间戳t 4,并给相应从节点发送延迟请求响应报文(Delay_Resp ),该报文信息中包含时间戳t 4[3]。

通过得到的4个时间戳,可以计算出主从时钟之间的偏移量T offset 和网络传输的线路延迟ms_delay ,其过程如图1所示。

-177-《电子设计工程》2011年第11期Sync报文在主从设备的时差为:ms_difference=t2-t1(1)Delay_Req报文在从主设备的时差为:sm_difference=t4-t3(2)Sync报文传送时主从设备的线路延迟为:ms_delay=t2m-t1(3)Delay_Req报文传送时从主设备线路延迟为:sm_delay=t4-t3m(4)T offest可以分别用t2-t2m和t3-t3m表示:T offset=T slave-T master=t2-t2m=(t2-t1)-(t2m-t1)=(5)ms_difference-ms_delayT offset=T slave-T master=t3-t3m=(t4-t3m)-(t4-t3)(6)由(5)+(6)得:T offset=(ms_difference-sm_difference)2+(sm_delay-ms_delay)2(7)由(5)-(6)得:ms_delay+sm_delay(8)=ms_difference+sm_difference在线路对称的情况下,有ms_delay=sm_delay(9)偏移量:T offset=difference-sm_difference2=(t2-t1)-(t4-t3)2(10)线路延迟:ms_delay=sm_delay=(11)ms_difference+sm_difference2=(t2-t1)+(t4-t3)2得到了从时钟与主时钟之间的时间偏移值,就可以采用适当的调节算法来调节从时钟,最终使得从时钟与主时钟同步。

从时钟并不是每个同步周期都需要进行时间同步,而是根据从时钟与主时钟之间的时间偏移值等时间信息来决定是否需要进行时间同步。

当主从时钟之间建立起稳定的同步关系后,从时钟还需周期性地监听来自主时钟发布的Sync报文,一旦出现主从时钟之间不处于时间同步的状态,就重新进行上述的时间同步过程,直到重新达到主从时钟之间的时间同步。

IEEE1588协议的运行是由时间戳驱动的,时钟同步精度主要归结为时间戳的定时精度[4]。

IEEE1588使用UDP协议发送网络同步报文,基于UDP协议传输的过程都是在TCP/IP协议模型下进行数据包的逐层封装和传递的。

要使时钟获得的报文发送时间和报文接收时间相对精确、稳定,且把发送延迟和接收延迟不相等这种因素对计算传播延迟产生的影响减小到最低,最好的解决办法就是在TCP/IP协议栈的底层即物理层对同步报文标记时间戳,标记时间戳的操作越接近物理层,计算得到的主从时钟的时间偏移量和传播线路延迟就越准确。

要实现这一目的就必须加入专门的硬件设备。

美国国家半导体公司(National Semiconduc-tor)推出的DP83640芯片就是一款集成IEEE1588精确时钟协议硬件支持功能的以太网收发器。

芯片内置高精度IEEE1588时钟,并具有由硬件执行的时间戳标记功能,可为接收及发送信息包加入时间标记。

采用DP83640的同步系统,可获得纳秒级的同步精度。

2硬件设计由于IEEE1588协议运行于以太网,在基于ARM的嵌入式系统上采用DP83640芯片移植IEEE1588协议的硬件基础是为系统增加以太网接口电路。

以太网接口电路主要由媒体访问控制(Medium Access Control,MAC)器和物理层(Physical Layer,PHY)收发器两部分构成。

MAC控制器芯片实现OSI模型数据链路层的功能,提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。

PHY芯片实现OSI模型物理层的功能,定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等,并向数据链路层设备提供标准接口[5]。

ARM处理器、MAC芯片与PHY芯片三者之间的关系是MAC 芯片向上通过其处理器接口(Processor Interface)与ARM处理器的高级外设总线(APB)连接,向下通过其媒体独立接口(Media Independent Interface,MII)接口与PHY芯片连接。

最终,PHY芯片与RJ45接口连接。

图3NDIS 层次结构Fig.3NDIS hiberarchy本文使用SAMSUNG 公司的S3C2440A 型ARM 处理器,其内部没有集成MAC 控制器,而DP83640芯片只是PHY 收发器,因此二者之间还需要增加MAC 芯片。

由于目前常用的以太网控制器都集成了MAC 控制器和PHY 收发器,这里选用DAVICOM 公司的DM9000以太网芯片,其特点是:具有MII 接口可以和片外PHY 芯片连接;寄存器操作简单有效;成本低廉。

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