PCI-E授时卡设计方案

一、概述

PCI-Express是最新的总线和接口标准，它原来的名称为“3GIO”，是由英特尔在2001年提出的，很明显英特尔的意思是它代表着下一代I/O接口标准。PCIe属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，主要支持主动电源管理，错误报告，端对端的可靠性传输，热插拔以及服务质量(QOS)等功能。

PCIe交由PCI-SIG（PCI特殊兴趣组织）认证发布后才改名为“PCI-Express”，简称“PCI-E”。这个新标准将全面取代现行的PCI和AGP，最终实现总线标准的统一。它的主要优势就是数据传输速率高，目前最高的16X 2.0版本可达到10GB/s，而且还有相当大的发展潜力。

PCI Express也有多种规格，从PCI Express 1X到PCI Express 16X，能满足将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。PCI-Express最新的接口是PCIe 3.0接口，其比特率为8GB/s，约为上一代产品带宽的两倍，并且包含发射器和接收器均衡、PLL改善以及时钟数据恢复等一系列重要的新功能，用以改善数据传输和数据保护性能。

INTEL、IBM、LSI、OCZ、三星(计划中)、SanDisk、STEC、SuperTalent和东芝(计划中)等，而针对海量的数据增长使得用户对规模更大、可扩展性更强的系统所应用，PCIe 3.0技术的加入最新的LSI MegaRAID控制器及HBA产品的出色性能，就可以实现更大的系统设计灵活性。

PCI-E授时卡是一款PCI-E接口的计算机校时卡，该装置以接收GPS卫星信号，从GPS地球同步卫星上获取标准时钟信号信息，将这些信息通过串口对计算机进行授时。该装置整个电路板采用镀金技术生产，以高速芯片进行控制，具有精度高、稳定性好、功能强、无积累误差、不受地域气候等环境条件限制、性价比高、操作简单、免维护等特点。广泛应用于电力、金融、通信、交通、广电、安防、石化、冶金、水利、国防、医疗、教育、政府机关、IT等领域。

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二、装置的特点

Ø   PCI-E插槽供电，以串口方式进行校时。           

Ø   时间精度高，脉冲≤100ns，串口时间信息可达10μS。

Ø   接收GPS卫星信号，输出精确的北京时间时、分、秒及年、月、日等。

Ø   高精密，全自动，无人值守，免维护。

Ø   功耗小，可靠性高,可长期连续稳定工作。

Ø   支持WINDOWS9X/NT/2000/XP/2003操作系统。

Ø   输出秒脉冲(PPS)时标同步脉冲信号。

Ø此卡可分为GPS、北斗、CDMA、B码、GPS北斗双模

Ø   串口信号输出可编程，按键设置,操作方便。

Ø   对主要电路部分采用金属外壳屏蔽，抗干扰能力强。

Ø   安装简便：该产品可直接插入计算机（或工控机）的PCI-E扩展槽。

三、装置的技术指标

1、输入信号：GPS接收机          频点           L1

                                定时精度     优于100ns

                                跟踪灵敏度    -160dBm

GPS 天 线         形状          蘑菇头

                                物理接口       BNC

2、输出信号：

2-1   RS232C串口         路数          1路

                                电平          RS232C

                                串口格式      RMC语句

                                物理接口      DB9针形接头

串口输出误差：≤50us（波特率为115200时，误差与波特率有关）

物理接口： DB9公接头，3管脚输出，5管脚为地。

数据码型：起标与回车符为ASC码。数据（时、分、秒、年、月、日、）为BCD码。

数传速率：9600Bit

工作方式：异步、单工。

帧格式：1位起始位，8位数据位，1位停止位，无校验位。

信息内容

内容为时、分、秒和年、月、日。

发送格式为：<B> hh mm ss yy MM DD <CR>

解释：<B>——起标、ASC码，取值42H

hh—时位（BCD码，下同）；mm—分位；ss—秒位；

yy—年位（年十、年个位、共两位）；MM—月位；DD—日位；

<CR>—回车符，ASC码,取值0D。

例：2008年7月18日9时38分26秒的发送格式为：

<42> 09 38 26 08 07 18 <0D>

2-2 1PPS脉冲信号       路数          1路

                        电平          TTL

                        同步误差      ≤100ns

                        物理接口      DB9针形接头

3、环境特性： 工作温度         0℃～＋50℃

              相对湿度         ≤90%（40℃）

              存储温度         -30℃～＋70℃

4、供电电源：PCI-E插槽+5V供电，功耗小于2W

5、机箱尺寸：标准PCI-E接口： 175（长）×107mm（高）×（厚）21mm

6、选   件：GPS北斗双模接收机，恒温晶振OCXO，避雷器，定做天线电缆（50米、80米、100米等），1PPS输出RS232C,RS422/485等，串口输出TTL,RS422/485等，定制宽温度范围的产品，根据客户要求定做类似产品。

三、对时方案

用串口线缆把对时卡的串口与计算机的COM口连接起来，计算机安装运行我公司提供的“串口对时软件”，如下图：

打开串口，即可校准计算机本地时间。

PCI-E授时板卡可用于电脑或者工控机， PCI-E插口即可，采用PCI-E供电，获取GPS（北斗）时间信息，通过串口协议输出时间信息，从而达到时间的同步。

整套装置包括：PCI-E授时板卡，串口线，授时天线，天线支架

系统图如下：

四、装置的安装及操作说明

1、天线的安装

通过GPS天线接收GPS发送的无线电信号。

GPS接收天线需架设于室外，GPS（天线）视场不应有地平高度大于12°的成片障碍物，以免阻挡卫星信号的接收，天线所需的电源由本机通过天线馈线（同轴电缆）提供，扩展天线馈线长度时，在1.5GHz频率上不超过5dB衰减的电缆可以使用，电缆阻抗50欧姆和75欧姆均可。

本机天线为“蘑菇”型天线，为保证天线安装牢固和可靠，在天线安装时，可选择一根铸铁水管（长度可考虑1～1.5米），将天线置于铸铁管的一端，铸铁管的另一端电焊在加重的金属底座上，然后安置于房顶即可。

当天线馈线垂直向下而具有一定重力时，请注意避免天线顶部直接受力过大而损坏天线。

2．装置的安装位置

   将PCI-E计算机对时卡安装在计算机空PCI-E插槽内。

3．装置的投入运行

接好天线、对时信号线缆后，即可将装置投入运行。 “秒脉冲” 指示灯闪烁，“锁定” 指示灯闪烁。装置在新的位置安装好，上电后需要几分钟的时间进行初始化，即根据接收到的GPS卫星信号计算出装置所处的地理位置，对输出时间进行校正。

五、保修说明

西安同步电子科技有限公司对所提供的产品进行品质保证，并提供完善的技术支持和售后服务，非人为造成产品故障损坏的，我司提供壹拾贰（12）个月免费保质期。质量保证期自设备交货验收之日起。在产品质量保证期内，出现因产品自身质量造成的故障情况，采取整机返修、寄送配件、提供备用产品等方式，提供全面免费保修服务。

Ø   联系我们

在使用产品的过程中，若您感到有不便之处，可与西安同步电子科技有限公司直接联系，我们将竭尽所能，为用户提供完善的技术服务，并希望客户给我们提宝贵的意见和建议。