Тайм-код IRIG

Стандартные форматы передачи информации о времени

Тайм-коды междиапазонных групп приборов , широко известные как тайм-код IRIG , являются стандартными форматами для передачи информации о времени. Атомные стандарты частоты и приемники GPS, предназначенные для точного измерения времени, часто оснащены выходом IRIG. Стандарты были созданы Рабочей группой по телекоммуникациям Междиапазонной инструментальной группы вооруженных сил США (IRIG), органом по стандартизации Совета командиров полигонов. Работа над этими стандартами началась в октябре 1956 года, а оригинальные стандарты были приняты в 1960 году.

Исходные форматы были описаны в Документе IRIG 104-60, позже пересмотренном и переизданном в августе 1970 года как Документ IRIG 104-70, который позже в том же году был повышен до статуса Стандарта IRIG Standard 200-70. Последней версией стандарта является стандарт IRIG 200-16, выпущенный в августе 2016 года.

Таймкоды

Различные временные коды, определенные в Стандарте, имеют буквенные обозначения. A, B, D, E, G и H — это стандарты, определенные в настоящее время стандартом IRIG 200-04.

C ^{[1] [2]} присутствовал в исходной спецификации, но был заменен на H.

Основное различие между кодами заключается в их частоте, которая варьируется от одного импульса в минуту до 10 000 импульсов в секунду.

Биты модулируются на несущей. Трехзначный суффикс указывает тип и частоту несущей, а также какую дополнительную информацию включает в себя:

Тип модуляции

0. Сдвиг уровня постоянного тока (DCLS) ( кодированная ширина импульса без несущей)
1. Синусоидальная несущая ( амплитудная модуляция )
2. Манчестер модулированный

Несущая частота

0. Нет оператора связи (DCLS)
1. 100 Гц (разрешение 10 мс)
2. 1 кГц (разрешение 1 мс)
3. 10 кГц (разрешение 100 мкс)
4. 100 кГц (разрешение 10 мкс)
5. 1 МГц (разрешение 1 мкс)

Кодированные выражения

Всегда включаются день года в двоично-десятичном формате (BCD) , часы, минуты и (для некоторых форматов) секунды и дроби. Дополнительные компоненты:

• Номер года (00–99; столетие не кодируется)
• Определяемые пользователем «функции управления (CF)», занимающие биты, не определенные IRIG
• «Прямые двоичные секунды (SBS)», 17-битный двоичный счетчик, считающий от 0 до 86399.

Типы:

0. БЦД, КФ, СБС
1. БЦД, КФ
2. двоично-десятичный код
3. БЦД, СБС
4. BCD, BCD_год, CF, SBS
5. BCD, BCD_год, CF
6. BCD, BCD_год
7. BCD, BCD_год, SBS

Идентификационные номера распознаваемых сигналов для каждого формата по стандарту 200-04 состоят из:

Таким образом, полный идентификационный номер сигнала состоит из одной буквы и трех цифр. Например, сигнал, обозначенный как B122, расшифровывается следующим образом: Формат B, Синусоидальная волна (амплитудно-модулированная), несущая 1 кГц и Кодированные выражения BCDTOY.

Наиболее часто используемым из стандартов является IRIG B, затем IRIG A, а затем, вероятно, IRIG G. Форматы временного кода, непосредственно полученные из IRIG H, используются радиостанциями NIST WWV , WWVH и WWVB .

Например, один из самых распространенных форматов IRIG B122:

IRIG B122 передает сто импульсов в секунду на синусоидальной несущей частотой 1 кГц с амплитудной модуляцией, кодируя информацию в BCD. Это означает, что каждую секунду передается 100 бит информации. Временной интервал стандарта IRIG B составляет 1 секунду, что означает, что один кадр данных временной информации передается каждую секунду. Этот фрейм данных содержит информацию о дне года (1–366), часах, минутах и ​​секундах. Номера лет не включены, поэтому временной код повторяется ежегодно. Объявления о секундах координации не предоставляются. Хотя информация передается только один раз в секунду, устройство может очень точно синхронизировать свое время с передающим устройством, используя систему фазовой автоподстройки частоты для синхронизации с несущей. Типичные коммерческие устройства синхронизируются с точностью до 1 микросекунды, используя таймкоды IRIG B.

Структура тайм-кода

Таймкод IRIG состоит из повторяющихся кадров, каждый из которых содержит 60 или 100 бит. Биты нумеруются от 0 до 59 или 99.

В начале каждого битового времени тайм-код IRIG активирует сигнал (отправляет несущую, повышает уровень сигнала постоянного тока или передает Манчестерские 1 бит). Сигнал отключается (несущая ослаблена как минимум в 3 раза, уровень сигнала постоянного тока понижен или переданы манчестерские 0-биты) один из трех раз в течение битового интервала:

• Через 0,2 бита для кодирования двоичного 0
• Через 0,5 бита для кодирования двоичной 1
• Через 0,8 бита для кодирования бита маркера

Бит 0 является битом маркера кадра P _r . Каждый 10-й бит, начиная с бита 9, 19, 29, ... 99, также является битом-маркером, известным как идентификаторы положения P ₁ , P ₂ , ..., P ₉ , P ₀ . Таким образом, два маркерных бита подряд (P ₀ , за которыми следует P _r ) отмечают начало кадра. Кадр кодирует время переднего фронта бита маркера кадра.

Все остальные биты представляют собой биты данных, которые передаются как двоичный 0, если они не имеют другого назначенного назначения.

Обычно для кодирования цифр BCD используются группы по 4 бита. Биты в полях назначаются с прямым порядком байтов.

• Биты 1–4 кодируют секунды, а биты 6–8 кодируют десятки секунд (0–59).
• Биты 10–13 кодируют минуты, а биты 15–17 кодируют десятки минут (0–59).
• Биты 20–23 кодируют часы, а биты 25–26 кодируют десятки часов (0–23).
• Биты 30–33 кодируют день года , 35–38 кодируют десятки дней, а биты 40–41 кодируют сотни дней (1–366).
• Биты 45–48 кодируют десятые доли секунды (0–9).
• Биты 50–53 кодируют годы, а биты 55–58 кодируют десятки лет (0–99).
• Биты 80–88 и 90–97 кодируют «прямые двоичные секунды» с 00:00 текущего дня (0–86399, не BCD).

В IRIG G биты 50–53 кодируют сотые доли секунды, а годы кодируются битами 60–68.

Не все форматы включают все поля. Очевидно, что в форматах с 60-битными кадрами отсутствуют поля прямых двоичных секунд, а цифры, представляющие деления меньше времени одного кадра (все, что меньше часов, в случае IRIG D), всегда передаются как 0.

Биты четности и проверки не включены. Обнаружение ошибок может быть достигнуто путем сравнения последовательных кадров, чтобы увидеть, кодируют ли они последовательные временные метки.

Неназначенные 9-битные поля между последовательными битами маркера доступны для определяемых пользователем «функций управления». Например, стандарт IEEE 1344 определяет функции для битов 60–75.

Тайм-код IRIG

Тайм-код IRIG J

Стандарт IRIG 212-00 определяет другой временной код, основанный на асинхронной последовательной связи в стиле RS-232 . Таймкод состоит из символов ASCII , каждый из которых передается в виде 10 бит:

• 1 стартовый бит
• 7 бит данных
• 1 нечетный бит четности
• 1 стоповый бит

Маркер времени включения — это передний фронт первого стартового бита.

Тайм-код IRIG J-1 состоит из 15 символов (150 битов), отправляемых один раз в секунду со скоростью передачи данных 300 бод или выше:

<SOH>DDD:ЧЧ:ММ:СС<CR><LF>

• SOH — это код ASCII «начало заголовка» с двоичным значением 0x01.
• DDD — порядковая дата (день года) от 1 до 366.
• ЧЧ, ММ и СС — время стартового бита.
• Код завершается парой CR+LF .

В конце тайм-кода последовательная линия простаивает до начала следующего кода. Между другими персонажами нет простоя.

Тайм-код IRIG J-2 состоит из 17 символов (170 битов), отправляемых 10 раз в секунду со скоростью передачи данных 2400 бод или выше:

<SOH>DDD:ЧЧ:ММ:СС.С<CR><LF>

Это то же самое, за исключением того, что включены десятые доли секунды.

Спецификация полного тайм-кода имеет форму «IRIG J- xy », где x обозначает вариант, а y обозначает скорость передачи данных 75×2 ^y .

Обычно используются комбинации от J-12 до J-14 (300, 600 и 1200 бод) и от J-25 до J-29 (от 2400 до 38400 бод).

Смотрите также

• Протокол точного времени
• Протокол сетевого времени
• Тайм-код SMPTE

Рекомендации

1. Громан, Ричард О.; Мелленбрух, Ларри Л.; Совик, Феликс Дж. (14 марта 1974 г.), Специальное оборудование для анализа ARL данных ACODAC (pdf) (технический отчет), Техасский университет в Остине, ARL-TM-74-12, заархивировано из оригинала 8 апреля, 2013 г. , получено 23 декабря 2011 г.
2. Datum Inc. (1987), Справочник по форматам временного кода (PDF) , стр. 18 , получено 24 июня 2013 г.

Источники

• Группа по телекоммуникациям и синхронизации (август 2016 г.), Форматы последовательного временного кода IRIG (PDF) , Ракетный полигон армии США Уайт-Сэндс, Нью-Мексико: Совет командиров полигонов, стандарт IRIG 200-16
• Группа по телекоммуникациям и синхронизации (ноябрь 2000 г.), Форматы асинхронного временного кода ASCII IRIG J, Ракетный полигон армии США Уайт-Сэндс, Нью-Мексико: Совет командиров полигонов, стандарт IRIG 212-00, заархивировано из оригинала ( DOC) 17 февраля 2013 г. , получено 1 октября 2011 г.

Внешние ссылки

• Информация IRIG — информационная страница IRIG с диаграммами.
• Сайт стандарта IRIGB — сайт, посвященный стандартному тайм-коду IRIGB.