IRIG časový kód - IRIG timecode

Skupinové časové kódy přístrojové skupiny meziobvodu , běžně známé jako časové kódy IRIG , jsou standardní formáty pro přenos informací o časování. Atomové frekvenční standardy a přijímače GPS určené pro přesné načasování jsou často vybaveny výstupem IRIG. Normy byly vytvořeny pracovní skupinou pro telekomunikační komunikaci americké armády Inter-Range Instrumentation Group (IRIG), orgánem pro standardy Rady velitelů dosahu . Práce na těchto normách byly zahájeny v říjnu 1956 a původní normy byly přijaty v roce 1960.

Původní formáty byly popsány v dokumentu IRIG 104-60, později revidovaném a znovu vydaném v srpnu 1970 jako dokument IRIG 104-70, který byl později v tomto roce upgradován jako dokument IRIG na status Standardu IRIG Standard 200-70. Nejnovější verzí standardu je IRIG Standard 200-16 ze srpna 2016.

Časové kódy

Různé časové kódy definované ve standardu mají abecední označení. A, B, D, E, G a H jsou standardy aktuálně definované v IRIG Standard 200-04.

C byl v původní specifikaci, ale byl nahrazen H.

Hlavním rozdílem mezi kódy je jejich rychlost, která se pohybuje mezi jedním pulzem za minutu a 10 000 pulzy za sekundu.

IRIG časový kód
Kód Přenosová rychlost Bitový čas Bitů na snímek Doba snímku Snímková frekvence
A 1 000 Hz 1 ms 100 100 ms 10 Hz
B 100 Hz 10 ms 100 1 000 ms 1 Hz
C 2 Hz 0,5 s 120 1 minuta ​1 / 60  Hz
D ​1 / 60  Hz 1 minuta 60 1 hodina ​1 / je 3600  Hz
E 10 Hz 100 ms 100 10 s 0,1 Hz
G 10 kHz 0,1 ms 100 10 ms 100 Hz
H 1 Hz 1 s 60 1 minuta ​1 / 60  Hz


Výpočet IRIG kódu B :

Přenosová rychlost = 100 Hz = 100 * (1 / s) = 100 / s = 100 / 1000ms = 1 / 10ms

Bitový čas = 1 / (bitový tok) = 1 / (1 / 10ms) = 10ms

Na každý snímek je 100 bitů.

Frame time = (Bits per frame) * (Bit time) = 100 * 10ms = 1000ms = 1 second

Frekvence snímků = 1 / (doba snímku) = 1/1 sekundy = 1 Hz


Bity jsou modulovány na nosiči. Tříciferná přípona určuje typ a frekvenci nosné a které volitelné informace jsou zahrnuty:

Typ modulace
  1. (DCLS) Posun úrovně stejnosměrného proudu (kódování šířky)
  2. Nosič sinusových vln (modulovaný amplitudou)
  3. Manchester modulovaný
Nosná frekvence
  1. Žádný dopravce (DCLS)
  2. 100 Hz (rozlišení 10 ms)
  3. 1 kHz (rozlišení 1 ms)
  4. 10 kHz (rozlišení 100 µs)
  5. 100 kHz (rozlišení 10 µs)
  6. 1 MHz (rozlišení 1 µs)
Kódované výrazy

Binárně kódovaný desetinný den v roce, hodiny, minuty a (u některých formátů) sekundy a zlomky jsou vždy zahrnuty. Mezi volitelné součásti patří:

  • Číslo roku (00–99; století není kódováno)
  • Uživatelem definované "řídicí funkce" zabírající bity nedefinované IRIG
  • „Straight binary seconds“, 17bitové binární počítadlo, které počítá od 0 do 86399.
  1. BCD, CF, SBS
  2. BCD, CF
  3. BCD
  4. BCD, SBS
  5. BCD, BCD_Year, CF, SBS
  6. BCD, BCD_Year, CF
  7. BCD, BCD_Year
  8. BCD, BCD_Year, SBS

Rozpoznaná identifikační čísla signálu pro každý formát podle standardu 200-04 se skládají z:

Přípustné formáty kódu
Formát Typ modulace Nosná frekvence Kódované výrazy
A 0,1,2 0,3,4,5 0,1,2,3,4,5,6,7
B 0,1,2 0,2,3,4,5 0,1,2,3,4,5,6,7
D 0,1 0,1,2 1,2
E 0,1 0,1,2 1,2,5,6
G 0,1,2 0,4,5 1,2,5,6
H 0,1 0,1,2 1,2

Kompletní identifikační číslo signálu se tedy skládá z jednoho písmene a tří číslic. Například signál označený jako B122 je dešifrován následovně: Formát B, sinusová vlna (modulovaná amplitudou), nosná 1 kHz a kódované výrazy BCDTOY.

Nejběžněji používaným standardem je IRIG B, poté IRIG A, pravděpodobně IRIG G. Formáty časového kódu přímo odvozené z IRIG H používají rozhlasové stanice NIST WWV , WWVH a WWVB .

Například jeden z nejběžnějších formátů, IRIG B122:

IRIG B122 vysílá sto pulzů za sekundu na amplitudově modulované nosné sinusové vlně 1 kHz a kóduje informace v BCD. To znamená, že každou sekundu se přenáší 100 bitů informací. Časový rámec pro standard IRIG B je 1 sekunda, což znamená, že každou sekundu je přenášen jeden datový rámec časových informací. Tento datový rámec obsahuje informace o dni v roce (1–366), hodinách, minutách a sekundách. Čísla roku nejsou zahrnuta, takže časový kód se opakuje každý rok. Oznámení o přestupné vteřině nejsou poskytována. Ačkoli se informace přenášejí pouze jednou za sekundu, zařízení může velmi přesně synchronizovat svůj čas s vysílacím zařízením pomocí synchronizované smyčky s fázovým zámkem k nosné. Typická komerční zařízení se synchronizují do 1 mikrosekundy pomocí časových kódů IRIG B.

Struktura časového kódu

Časový kód IRIG se skládá z opakujících se rámců, z nichž každý obsahuje 60 nebo 100 bitů. Bity jsou očíslovány od 0 do 59 nebo 99.

Na začátku každého bitového času časový kód IRIG umožňuje signál (vysílá nosnou, zvyšuje úroveň stejnosměrného signálu nebo přenáší Manchester 1 bity). Signál je deaktivován (alespoň 3 × zeslabena nosná, snížena úroveň stejnosměrného signálu nebo přenášeny Manchester 0 bity), jednou nebo třikrát během bitového intervalu:

  • Po 0,2 bitovém čase kódovat binární 0
  • Po 0,5 bitovém čase kódovat binární 1
  • Po 0,8 bitového času kódovat značkovací bit

Bit 0 je bit označovacího rámce P r . Každý 10. bit začínající bitem 9, 19, 29, ... 99 je také markerový bit, známý jako identifikátory polohy P 1 , P 2 , ..., P 9 , P 0 . Dva značkovací bity v řadě (P 0 následované P r ) tedy označují začátek rámce. Rámec kóduje čas náběžné hrany bitu značky rámce.

Všechny ostatní bity jsou datové bity, které se přenášejí jako binární 0, pokud nemají žádný jiný přiřazený účel.

Obecně se ke kódování BCD číslic používají skupiny 4 bitů. Bity jsou v polích přiřazeny malému endianu.

  • Bity 1–4 kódují sekundy a bity 6–8 kódují desítky sekund (0–59)
  • Bity 10–13 kódují minuty a bity 15–17 kódují desítky minut (0–59)
  • Bity 20–23 kódují hodiny a bity 25–26 kódují desítky hodin (0–23)
  • Bity 30-33 kódují den v roce , 35-38 kódují desítky dní a bity 40–41 kódují stovky dní (1–366)
  • Bity 45–48 kódují desetiny sekundy (0–9)
  • Bity 50–53 kódují roky a bity 55–58 kódují desítky let (0–99)
  • Bity 80–88 a 90–97 kódují „přímé binární sekundy“ od 00:00 aktuálního dne (0–86399, ne BCD)

V IRIG G bity 50–53 kódují setiny sekund a roky jsou kódovány v bitech 60–68.

Ne všechny formáty zahrnují všechna pole. Je zřejmé, že tyto formáty se 60bitovými snímky vynechávají pole přímých binárních sekund a číslice představující dělení kratší než jeden čas snímku (vše pod hodinami, v případě IRIG D) jsou vždy přenášeny jako 0.

Nejsou zahrnuty žádné paritní ani kontrolní bity. Detekce chyb lze dosáhnout porovnáním po sobě jdoucích snímků a zjistit, zda kódují po sobě jdoucí časová razítka.

Nepřiřazená 9bitová pole mezi po sobě jdoucími značkovacími bity jsou k dispozici pro uživatelem definované „řídicí funkce“. Například standard IEEE 1344 definuje funkce pro bity 60–75.

IRIG časový kód

IRIG Struktura časového kódu
Bit Hmotnost Význam Bit Hmotnost Význam Bit Hmotnost Význam Bit Hmotnost Význam Bit Hmotnost Význam
00 P r Značka rámu 20 1 Hodiny
(0–23) 		40 100 Den v roce
(1–366) 		60 0 Nepoužito,
k dispozici pro
ovládací
funkce 		80 1 Straight
Binary
Seconds
(0–86399)
01 1 Sekundy
(00–59) 		21 2 41 200 61 0 81 2
02 2 22 4 42 0 Nepoužitý 62 0 82 4
03 4 23 8 43 0 63 0 83 8
04 8 24 0 44 0 64 0 84 16
05 0 25 10 45 0,1
Desatiny sekundy (0,0–0,9) 		65 0 85 32
06 10 26 20 46 0.2 66 0 86 64
07 20 27 0 Nepoužitý 47 0,4 67 0 87 128
08 40 28 0 48 0,8 68 0 88 256
09 P 1 Identifikátor pozice 29 P 3 Identifikátor pozice 49 P 5 Identifikátor pozice 69 P 7 Identifikátor pozice 89 P 9
10 1 Minuty
(00–59) 		30 1 Den v roce
(1–366) 		50 1 Rok
(00–99) 		70 0 Nepoužito,
k dispozici pro
ovládací
funkce 		90 512
11 2 31 2 51 2 71 0 91 1024
12 4 32 4 52 4 72 0 92 2048
13 8 33 8 53 8 73 0 93 4096
14 0 34 0 54 0 74 0 94 8192
15 10 35 10 55 10 75 0 95 16384
16 20 36 20 56 20 76 0 96 32768
17 40 37 40 57 40 77 0 97 65536
18 0 Nepoužitý 38 80 58 80 78 0 98 0 Nepoužitý
19 P 2 Identifikátor pozice 39 P 4 Identifikátor pozice 59 P 6 Identifikátor pozice 79 P 8 Identifikátor pozice 99 P 0 Identifikátor pozice

IRIG J časový kód

IRIG Standard 212-00 definuje jiný časový kód, založený na RS-232 -Style asynchronní sériovou komunikaci . Časový kód se skládá z ASCII znaků, každý přenášený jako 10 bitů:

Značka času je náběžná hrana prvního startovacího bitu.

Časový kód IRIG J-1 se skládá z 15 znaků (150 bitů), odesílaných jednou za sekundu s přenosovou rychlostí 300 nebo vyšší: 

<SOH>DDD:HH:MM:SS<CR><LF>
  • SOH je kód ASCII „start of header“ s binární hodnotou 0x01.
  • DDD je pořadové datum (den v roce) od 1 do 366.
  • HH, MM a SS jsou časem startovacího bitu.
  • Kód je ukončen párem CR + LF .

Na konci časového kódu je sériová linka nečinná až do začátku dalšího kódu. Mezi ostatními postavami není žádná doba nečinnosti.

Časový kód IRIG J-2 se skládá ze 17 znaků (170 bitů), odeslaných 10krát za sekundu při přenosové rychlosti 2400 nebo vyšší: 

<SOH>DDD:HH:MM:SS.S<CR><LF>

To je stejné, až na to, že jsou zahrnuty desetiny sekundy.

Specifikace kódu na plný úvazek má tvar „IRIG J- xy “, kde x označuje variantu a y označuje přenosovou rychlost 75 × 2 y .

Normálně používané kombinace jsou J-12 až J-14 (300, 600 a 1200 baudů) a J-25 až J-29 (2 400 až 3 800 baudů).

Kombinace J-xy varianta (x) y 2 ^ y Baud = 75 * 2 ^ r
J-12 1 2 4 300
J-13 1 3 8 600
J-14 1 4 16 1200
J-25 2 5 32 2400
J-26 2 6 64 4800
J-27 2 7 128 9600
J-28 2 8 256 19200
J-29 2 9 512 38400

Viz také

Reference

  • Telecommunications and Timing Group (August 2016), IRIG Serial Time Code Formats (PDF) , US Army White Sands Missile Range, New Mexico: Range Commers Council, IRIG standard 200-16
  • Telecommunications and Timing Group (listopad 2000), IRIG J Asynchronous ASCII Time Code Formats (DOC) , US Army White Sands Missile Range, New Mexico: Range Commers Council, IRIG standard 212-00

externí odkazy