基于ARM的GPS同步授时系统设计.
基于卫星授时的时间同步系统设计
基于卫星授时的时间同步系统设计时间同步系统是一种用于协调网络中各个节点时间的技术，可以实现网络节点之间的时间一致性，提高网络的可靠性和性能。
卫星授时是一种可靠的时间源，可以提供高精度的时间信号。
本文将基于卫星授时，设计一个时间同步系统。
一、设计目标本文设计的时间同步系统具有以下目标：1. 高精度：系统能够提供高精度的时间同步，保持网络中各个节点的时间误差尽可能小。
2. 可靠性：系统能够对时钟漂移和网络延迟等因素进行补偿，确保时间同步的可靠性。
3. 扩展性：系统能够支持大规模的网络，可以容纳数百甚至数千个节点。
4. 灵活性：系统的设计应该灵活，可以根据实际需求进行配置和调整。
二、系统架构基于卫星授时的时间同步系统的整体架构如下图所示：[插入系统架构图]该系统由三个主要组件组成：卫星授时源、时间服务器和网络节点。
1. 卫星授时源卫星授时源是系统中的时间源，它通过卫星信号向地面发送高精度的时间信号。
卫星授时源通常由GPS系统提供，GPS系统通过GPS卫星向地面发送时间信号。
卫星授时源的精度通常在纳秒级别，因此可以提供非常精确的时间同步。
2. 时间服务器时间服务器是整个时间同步系统的核心组件，它负责接收卫星授时源发送的时间信号，并将时间信号通过网络发送给各个网络节点。
时间服务器通常使用GPS接收器接收卫星信号，并通过硬件模块将时间信号转换为数字信号。
时间服务器还包括时钟补偿模块和网络同步模块。
时钟补偿模块用于对时钟漂移进行补偿，它可以通过对时钟频率进行微调来使得本地时钟与卫星授时源的时间保持一致。
网络同步模块用于对网络延迟进行补偿，它能够根据网络延迟的变化来调整时间信号的发送时间，以保持网络中各个节点的时间一致性。
3. 网络节点网络节点是时间同步系统中的终端设备，它们可以是计算机、交换机、传感器等各种设备。
网络节点通过网络连接到时间服务器，接收时间服务器发送的时间信号，并进行时钟校准。
网络节点通过时钟校准来保持本地时钟与时间服务器的时间一致。
基于ARM的IEEE1588精密时钟同步协议的实现
Ｃ ０ＤＥ Ｎ Ｊ ＹＩ Ｉ ＤＵ
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基于 Ａ Ｒ Ｍ的 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ １ ５ ８ ８精 密 时钟 同步 协议 的 实现
孔 亚 广 ， 孙 祥 祥
（ 杭州电子科技大学 自动化学院 ， 杭州 ３ １ ０ ０ １ ８ ） （十通信作者电子邮箱 ｙ ｇ ｋ ｏ ｎ ｇ ＠ｈ ｄ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ ）
ｄ ｅ ｍｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｔ ｉ ｆ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｅ ｍｅ ｒ ｎ ｔ ｓ ｆ ｏ ｈ ｉ ｓ ｈ — ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｉ ｚ ｔｉ ａ ｏ ｎ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ｍｏ ｄ ｅ ｎ ｒ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ｌ ａ Ｅ ｔ ｅｒ ｂ ｎ ｅ ｔ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．
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基于单片机的GPS定位系统设计【范本模板】
基于单片机的GPS定位系统设计摘要GPS是全球定位系统英文名词Global Positioning System的缩写.该系统是美国布设的第二代卫星无线电导航系统。
它能为用户提供全球性、全天候、连续、实时、高精度的三维坐标、三向速度和时间信息.其目的是在全球范围内对地面和空中目标进行准确定位和监测。
现在，GPS接收机作为一种先进的导航和定位仪器，已在军事及民用领域得到广泛的应用。
本设计是基于AT89C51单片机来实现的简易GPS定位信息显示系统。
本控制系统主要完成接受数据、时间显示、经度显示、纬度显示等常规功能.此方案基于单片机、GPS模块和12864液晶显示屏等硬件，并应用C语言实现了GPS信号的提取、显示及基本的键盘控制操作等。
经过实践测试，这种接收机可以达到基本GPS信息的接收以及显示，可以做到体积小、精度高、连续导航，并可广泛应用于个人野外旅游探险、出租汽车定位及海上作业等领域。
关键词：GPS定位系统，单片机，液晶显示屏DESIGN OF GPS RECEIVER BASED ON 51 SINGLE CHIPCOMPUTERABSTRACTGPS is the abbreviation of the English term Global Positioning System global positioning system. The system is the United States laid the second generation satellite radio navigation system. It can provide users with continuous, real—time，global, round—the—clock，high precision three dimensional coordinates, three velocity and time information. Aimed at targets on the ground and in the air around the world an accurate positioning and monitoring。
基于Protues的GPS守时授时时钟装置的设计与仿真
１ 期
李 秀 丽 ，等 ： 基 于 Ｐｏｕｓ的 Ｇ Ｓ守 时 授 时 时 钟装 置 的设 计 与 仿 真 ｒｔｅ Ｐ
７ ５
钟 采用 Ｄ １ ０ Ｓ ３ ２时 钟芯 片 。
２２ 中断 响应框 图 ．
时 钟 芯片 与 中央 处 理单 元 之 间采 用 同 步 串 行 的方 式 进 行通 信 ，在 接 收到 中央 处 理单 元 的 初始 化 命 令后 ，其 内部 时钟 就 会 工 作 ，产 生 时
间数 据 实 现 守 时功 能 。Ｇ Ｓ接 收 机 通 过 串 口将 Ｐ
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标 准 的时 间数 据 送 人 中央 处 理 单 元 ，经 中央 处 理单 元 解 码后 得 到 的 时 间信 号 和秒 脉 冲信 号 分
别 用 于 对本 地 时 钟 ，及 本 地 秒 脉 冲 的校 对 ，实
行。
图 １ Ｇ Ｓ守 时 授 时 时 钟 装 置 原 理 图 Ｐ
Ｆｇ１ ｈ ｃ ｅ ｔ ｉｇａ ｏ Ｓｃｏ ｋ ｉ． Ｔ ｅ ｓ ｈ ｍａ ｉ ｄ ａ ｒ ｍ ｆ ｃ ＧＰ ｌ ｃ
１ 系 统 工 作 原 理 ． ２
该装 置 由接 收 机 ，中 央处 理 单 元 、输 出接
李秀 丽 ，雷 晨 ，孙 艺玫 ，徐 倩
（ ． 宁 省地 震 局 ，辽 宁 １辽 沈阳 １ ０ ３ ；２ 广 西 壮 族 自治 区地 震 局 ，广 西 １０ ４ ． 南宁 ５０２ ） ３０ ２
摘 要 ：本 文设 计 了一 种 以 Ｇ Ｓ时 间 为 标 准 信 号 的守 时 授 时 时 钟 装 置 ， 阐述 了 该 装 置 的硬 件 组 成 、软 件 实 Ｐ
地 点 的数 据 同步 非 常 重要 。随 着 卫 星定 位 系 统 的发展 ，Ｇ Ｓ技术 在地 震 数 据 采集 装 置 中 已被 Ｐ 广 泛应 用 。本 文设 计 了一 种 以 Ｇ Ｓ时 间为 标 准 Ｐ 时 间信 号 的守 时授 时 时钟 装 置 。该 装 置 自身 可 以产生 时 间信 号 及 秒 脉 冲信 号 ，可用 作 台站 数 据 采样 时 钟 。每 隔 一定 的时 间该 装 置 会 自动 接 通 Ｇ Ｓ接收 机 ，对 采样 时 钟进 行 对 时使 各 个 台 Ｐ 站 的采 样 时钟 同步 运行 。 由于采 用 Ｇ Ｓ时 间对 Ｐ 时 ，这 就 保证 了所 有 台站 的 时钟 高精 度 同 步 运
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。
GPS授时系统
GPS授时系统设计摘要：使用GPS25一LVS OEM板(接收机)接收卫星信号，通过串口异步通信把数据传送给89C51单片机，单片机通过并口控制LED显示，从而实现GPS准确授时．同时，介绍了GPSOEM板输出的数据形式，并采用NMEA_0183格式中最常用的“$GPGGA”格式输出，由“$G —PGGA”数据输出格式可编写出相关的接收程序．关键词：GPS授时；0EM板；秒脉冲0 引言时间信号的准确与否，直接关系到人们的日常生活、工业生产和社会发展．人们对时间精度的要求也越来越高．天文测时所依赖的是地球自转，而地球自转的不均匀性使得天文方法所得到的时间(世界时)精度只能达到910-．因此“原子钟”广10-，“原子钟”精度可达12泛运用到精密测量和日常生活、生产领域．GPS接收机授时系统是利用接收机接收卫星上的“原子钟”时间信号，然后把数据传输给单片机进行处理并显示出时间，由此可制作出GPS精密时钟．目前已有专门用于授时的授时型接收机，可以提供ns级的精确时间，但由于其价格昂贵，多数用户难以接受，因此无法普及．本文采用具有定时功能的GPS 0EM板的串口输出的协调世界时进行授时，可提供经济、实用、准确的公众时间，避免了因时钟不准确给生活、生产带来的不便．．0.1 GPS系统简介1973年12 月，美国国防部组织陆海空三军联合研制新一代的卫星导航系统：“Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System”，意为“卫星测时测距导航全球定位系统”，简称 GPS。
原系美国国防部军事系统中的一个组成部分，现已广泛应用于航海、航天、测量、通信、导航、智能交通等诸多领域。
它是新一代精密卫星定位系统，是现代科学技术迅速发展的结晶。
GPS 是一种全球性、全天候的卫星无线电导航系统，可连续、实时地为无限多用户提供。
由于 GPS 定位技术具有精度高、速度快、成本低的显著优点，因而己成为目前世界上应用范围最广、实用性最强的全球精密授时、测距和导航定位系统。
基于单片机的GPS定位系统设计--开题报告+任务书
论文（设计）题目：基于单片机的GPS定位系统院－系：工学院—自动化系专业：电气工程及其自动化毕业论文（设计）开题报告别栏应填：应用研究、理论研究、艺术设计、程序软件开发等。
毕业论文（设计）任务书二．有关要求1．应收集的资料及主要参考文献（1）工具书[1]邱致和.王万义.GPS原理与应用[M].北京:电子工业出版社，2001[2]李维言.郭强.液晶显示应用技术，电子工业出版社，1999.8[3]李维言.郭强，周云仙.液晶显示应用手册，电子工业出版社，2002.8[4]陆爱明.单片机和图形液晶显示器接口应用技术，电子产品世界。
2001.9[5]余锡存.单片机原理及接口技术[M].西安:西安电子科技大学出版社，2000[6]戴佳.戴卫恒.51单片机C语言应用程序设计[M].北京:电子工业出版社.2006[7]彭为.单片机典型系统设计实例精讲[M].北京:电子工业出版社.2006（2）参考资料:[1]肖剑飞.嵌入式GPS通用卫星模拟器设计与实现[J].空间电子技术，2007.4[2]黄少锋.张尊泉，邓斌，黄斌.基于单片机采集与显示GPS定位信息系统的设计[J].空军雷达学院学报，2007.1[3]王古猛.GPS与单片机接口程序设计[J].电子测试，2007,7[4]黄凌.基于单片机的GPS信息处理系统[J].现代电子技术，2009,12[5]杨平.宋贽存.基于GPS-OEM板和单片机的GPS接收机的设计[J].东北林业大学学报，2009,52．外文翻译要求根据需求对部分内容进行双语说明，如封面、摘要等。
语法正确、条理清晰3、论文撰写(设计)要求（1）数据的处理与显示要求要求通过对GPS接收模块接收到的数据进行处理，经单片机运行程序后，然后让显示器显示出来，使数据可视化。
（2）程序编写要求根据我们之前的预期结果来进行编程，首先对Keil C的使用要熟练；其次要熟悉通信协议及硬件各个管脚的功能，然后定义管脚和编写子函数，再在主函数中调用子函数，这样可使程序简明易懂结构性较强而不易发生错误。
基于ARM9和FPGA的GPS接收机软硬件设计与实现
星为基础 的无线 电导航系统 ，具有全能性 （ 陆地 、海洋 、航 空 、航 天 ） 、全 球 性 、全 天 候 、连 续性 、实 时 性 的 导航 、定位 和定 时等功 能，能为各类静止或高速运动的用户迅速 提供精 密 的瞬 间三维空 间坐标 、速度矢量和精确授时等多种 服务。
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总第 １ ５卷 １ ６ ４期 ２ ０ １ ３年 ４月
大 众 科 技
Ｐｏ ｐ ｕ ｌ ａｒ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ
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基于ARM的GPS同步授时系统设计
摘要：基于国际航海标准NMEA-0183为数据协议，以保证电力系统精准授时为目的，通过ARM微控制器STM32f103rbt6和高精度GPS接收模块NEO-5Q为核心控制数据采集和传输，实现了GPS同步授时的设计方案。
系统采用GPS接收模块接收卫星发送的标准数据串，通过微控制器对GPIRMC最小定位信息中的时间数据进行筛选和处理，最后经上位机授时软件对本地计算机进行成功校时，保证了系统的可行性。
关键词：NMEA-0183；Codex-M3；STM32f103；CPS
时间同步在工业应用中是十分重要的基础工作，特别是对时间要求较高的电力系统。
近年来，电力系统大多采用不同厂家的计算机监控系统、谐波分析系统、故障录波装置、微机保护、电能质量计费系统等，时间数据大多是设备提供自己独立的时钟，而时钟因产品质量差异，在对时精度上都会有一定的偏差，从而使整个系统不能在统一的时间基础上进行数据的分析和比较，给事故后采取正确的故障分析判断带来很大的困难。
由于电力系统传统的时间同步方法只能保证全系统时钟误差在毫秒级，很难达到目前要求的精度。
GPS同步授时系统具有授时精度高、范围广、可靠性高全天候且又不受各种干扰影响的特点，因此，采用GPS同步授时系统比采用传统的时钟设备有着明显的优势，并且可广泛应用于对时统精度较高的行业中。
1 GPS同步授时系统原理
如图1所示，整个系统以Cortex-M3为内核的ARM微处理器
STM32f103rbt6为核心，并采用瑞士U-Blox公司NEO-5Q GPS数据接收模块接收卫星数据，微处理器从卫星数据中提取标准UTC时间码同时将其转换成标准北京时间码传输给本地计算机，最后由上位机授时软件对本地计算机进行校时，完成授时过程。
1．1 ARM微处理器STM32f103rbt6
STM32f103rbt6是意法半导体公司一款基于Conex-M3内核的32位微控制器，它主要应用于智能仪表、变频器、工控网络、高端家电和操作界面等领域。
STM32f103系列微控制器开发简单，有丰富的语句代码库，与ARM7TDMI相比运行速度最多可快35％且代码最多可省45％。
综合考虑选用了此款微控制器为本系统的核心。
该微控制器特点如下：
1)Cortex-M3内核、哈佛总线结构(可达90 DMIPS)；
2)20 K字节的SRAM，128 K字节的Flash；主频72 MHz，可在系统编程；
3)带唤醒功能的低功耗模式、内部RC振荡器、内置复位电路；
4)在待机模式下，典型的耗电值仅为2μA，非常适合电池供电的应
用；
5)3个16位通用的定时器，1个系统时间定时器：24位自减型。
1．2 NEO-5Q GPS接收模块
本系统选用较低功耗的NEO-5Q GPS超小型卫星接收模块，此芯片为多功能独立型GPS模组，以ROM为基础构架，成本低，体积小，最多可搜寻32个卫星频道，能够从接收到的信息中提取并输出2种时间信号：一是脉冲信号
1PPS，其脉冲前沿与国际标准时间的同步误差不超过1μs；二是经串口输出的时间信息，它在1PPS脉冲之间给出，用来说明一个1PPS脉冲对应的UTC时间(年、月、日、时、分、秒)。
NEO-5Q有UART和USB2．0两种接口，数据全速传输可达12 Mbit／s，具有高精度时间信号、在恶劣环境下持续工作的优点，可以达到系统要求。