Временной код IRIG - IRIG timecode
Временные коды междиапазонных групп приборов, широко известный как Временной 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 военного ведомства США. Группа межрайонного приборостроения (IRIG), орган стандартизации Совет командующих войсками. Работа над этими стандартами началась в октябре 1956 года, а оригинальные стандарты были приняты в 1960 году.
Первоначальные форматы были описаны в документе IRIG 104-60, позже пересмотренном и переизданном в августе 1970 года как документ IRIG 104-70, обновленном позже в том же году как документ IRIG до статуса стандарта IRIG Standard 200-70. Последней версией стандарта является IRIG Standard 200-16 от августа 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 Standard 200-04.
C[1][2] был 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.
| Код | Битрейт | Бит времени | Бит на кадр | Время кадра | Частота кадров |
|---|---|---|---|---|---|
| А | 1000 Гц | 1 мс | 100 | 100 мс | 10 Гц |
| B | 100 Гц | 10 мс | 100 | 1000 мс | 1 Гц |
| C | 2 Гц | 0,5 с | 120 | 1 минута | 1⁄60 Гц |
| D | 1⁄60 Гц | 1 минута | 60 | 1 час | 1⁄3600 Гц |
| E | 10 Гц | 100 мс | 100 | 10 с | 0,1 Гц |
| грамм | 10 кГц | 0,1 мс | 100 | 10 мс | 100 Гц |
| ЧАС | 1 Гц | 1 с | 60 | 1 минута | 1⁄60 Гц |
Расчет кода IRIG B:
Скорость передачи = 100 Гц = 100 × (1 / секунда) = 100 / секунда = 100/1000 мс = 1/10 мс
Битовое время = 1 / (Битрейт) = 1 / (1/10 мс) = 10 мс
Есть 100 бит на кадр.
Время кадра = (Бит на кадр) × (Время в битах) = 100 × 10 мс = 1000 мс = 1 секунда
Частота кадров = 1 / (Время кадра) = 1/1 секунда = 1 Гц
Биты модулируются на несущей. Трехзначный суффикс указывает тип и частоту несущей, а также дополнительную информацию, которую необходимо включить:
- Тип модуляции
- ОКРУГ КОЛУМБИЯ сдвиг уровня (DCLS) (кодирование ширины импульса без носителя)
- Несущая синусоиды (амплитудно-модулированный )
- Манчестер модулированный
- Без оператора связи (DCLS)
- 100 Гц (разрешение 10 мс)
- 1 кГц (разрешение 1 мс)
- 10 кГц (разрешение 100 мкс)
- 100 кГц (разрешение 10 мкс)
- 1 МГц (разрешение 1 мкс)
- Кодированные выражения
Десятичное число с двоичным кодом (BCD) день года, часы, минуты и (для некоторых форматов) секунды и дроби всегда включаются. Дополнительные компоненты:
- Номер года (00–99; век не кодируется)
- Определяемые пользователем "функции управления (CF)", занимающие биты, не определенные IRIG
- «Прямые двоичные секунды (SBS)», 17-разрядный двоичный счетчик, который считает от 0 до 86399.
- BCD, CF, SBS
- BCD, CF
- BCD
- BCD, SBS
- BCD, BCD_Year, CF, SBS
- BCD, BCD_Year, CF
- BCD, BCD_Year
- BCD, BCD_Year, SBS
Распознаваемые идентификационные номера сигналов для каждого формата согласно стандарту 200-04 состоят из:
| Формат | Тип модуляции | Несущая частота | Кодированные выражения |
|---|---|---|---|
| А | 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 |
| грамм | 0,1,2 | 0,4,5 | 1,2,5,6 |
| ЧАС | 0,1 | 0,1,2 | 1,2 |
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 закодированные выражения BCDTOY.
Чаще всего используются стандарты IRIG B, затем IRIG A, затем, вероятно, IRIG G. Форматы временного кода, непосредственно полученные из IRIG H, используются NIST радиостанции WWV, WWVH и WWVB.
Например, один из самых распространенных форматов IRIG B122:
- IRIG B122 передает сто импульсов в секунду на синусоидальной несущей с амплитудной модуляцией 1 кГц, кодируя информацию в BCD. Это означает, что каждую секунду передается 100 бит информации. Временной интервал для стандарта IRIG B составляет 1 секунду, что означает, что один кадр данных времени передается каждую секунду. Этот фрейм данных содержит информацию о дне года (1–366), часах, минутах и секундах. Номера года не включены, поэтому временной код повторяется ежегодно. Високосная секунда анонсы не предусмотрены. Хотя информация передается только один раз в секунду, устройство может очень точно синхронизировать свое время с передающим устройством, используя ФАПЧ для синхронизации с носителем. Типичные коммерческие устройства синхронизируются с точностью до 1 микросекунды с использованием временных кодов IRIG B.
Структура временного кода
Тайм-код IRIG состоит из повторяющихся кадров, каждый из которых содержит 60 или 100 бит. Биты пронумерованы от 0 до 59 или 99.
В начале каждого бита временной код IRIG включает сигнал (отправляет несущую, повышает уровень сигнала постоянного тока или передает биты Manchester 1). Сигнал отключается (несущая ослаблена как минимум в 3 раза, уровень сигнала постоянного тока снижен или передано 0 битов Манчестера) в одном из трех раз в течение битового интервала:
- По истечении 0,2 битного времени для кодирования двоичного 0
- Через 0,5 битового времени для кодирования двоичной 1
- Через 0,8 битового времени для кодирования бита маркера
Бит 0 - это бит маркера кадра Pр. Каждый 10-й бит, начинающийся с битов 9, 19, 29, ... 99, также является битом маркера, известным как идентификаторы позиции P1, П2, ..., П9, П0. Таким образом, два бита маркера подряд (P0 за которым следует Pр) отмечает начало кадра. Кадр кодирует время переднего края бита маркера кадра.
Все остальные биты являются битами данных, которые передаются как двоичный 0, если у них нет другой назначенной цели.
Обычно для кодирования цифр BCD используются группы по 4 бита. Биты назначаются в полях 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 - битами 60–68.
Не все форматы включают все поля. Очевидно, что эти форматы с 60-битными кадрами пропускают прямые двоичные поля секунд, а цифры, представляющие деления времени меньше одного кадра (все, что меньше часов, в случае IRIG D), всегда передаются как 0.
Не включены биты четности или проверки. 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, IEEE 1344 Стандарт определяет функции для битов 60–75.
Временной код IRIG
| Кусочек | Масса | Смысл | Кусочек | Масса | Смысл | Кусочек | Масса | Смысл | Кусочек | Масса | Смысл | Кусочек | Масса | Смысл | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 00 | пр | Маркер кадра | 20 | 1 | Часы (0–23) | 40 | 100 | День года (1–366) | 60 | 0 | Не используется, доступны для Контроль Функции | 80 | 1 | Прямой Двоичный Секунды (0–86399) | ||||
| 01 | 1 | Секунды (00–59) | 21 | 2 | 41 | 200 | 61 | 0 | 81 | 2 | ||||||||
| 02 | 2 | 22 | 4 | 42 | 0 | Неиспользованный | 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 | Десятые доли секунды (0.0–0.9) | 65 | 0 | 85 | 32 | ||||||||
| 06 | 10 | 26 | 20 | 46 | 0.2 | 66 | 0 | 86 | 64 | |||||||||
| 07 | 20 | 27 | 0 | Неиспользованный | 47 | 0.4 | 67 | 0 | 87 | 128 | ||||||||
| 08 | 40 | 28 | 0 | 48 | 0.8 | 68 | 0 | 88 | 256 | |||||||||
| 09 | п1 | Идентификатор позиции | 29 | п3 | Идентификатор позиции | 49 | п5 | Идентификатор позиции | 69 | п7 | Идентификатор позиции | 89 | п9 | |||||
| 10 | 1 | Минуты (00–59) | 30 | 1 | День года (1–366) | 50 | 1 | Год (00–99) | 70 | 0 | Не используется, доступны для Контроль Функции | 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 | Неиспользованный | 38 | 80 | 58 | 80 | 78 | 0 | 98 | 0 | Неиспользованный | |||||||
| 19 | п2 | Идентификатор позиции | 39 | п4 | Идентификатор позиции | 59 | п6 | Идентификатор позиции | 79 | п8 | Идентификатор позиции | 99 | п0 | Идентификатор позиции |
Временной код IRIG J
Стандарт IRIG 212-00 определяет другой временной код, основанный на RS-232 -стиль асинхронная последовательная связь.Таймкод состоит из ASCII символы, каждый из которых передается как 10 бит:
- 1 стартовый бит
- 7 бит данных
- 1 нечетная четность кусочек
- 1 стоповый бит
Маркер своевременности - это передний фронт первого стартового бита.
Тайм-код IRIG J-1 состоит из 15 символов (150 бит), отправляемых один раз в секунду со скоростью 300 бод или выше:
<SOH>DDD:HH:MM:SS<CR><LF>
- SOH - это ASCII-код "начала заголовка" с двоичным значением.
0x01. - DDD - это порядковая дата (день года) от 1 до 366.
- ЧЧ, ММ и СС - время стартового бита.
- Код заканчивается CR + LF пара.
В конце временного кода последовательная линия не используется до начала следующего кода. Между другими персонажами нет простоя.
Тайм-код IRIG J-2 состоит из 17 символов (170 бит), которые отправляются 10 раз в секунду со скоростью 2400 бод или выше:
<SOH>DDD:HH:MM:SS.S<CR><LF>
Это то же самое, за исключением того, что включены десятые доли секунды.
Спецификация полного тайм-кода имеет вид «IRIG J-ху", куда Икс обозначает вариант, а у обозначает скорость передачи 75 × 2у.
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).
| Комбинация J-ху | вариант (Икс) | у | 2у | Бод = 75 × 2у |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Смотрите также
- Протокол точного времени
- Сетевой протокол времени
- Простой протокол сетевого времени
- Временной код SMPTE
Рекомендации
- Telecommunications and Timing Group (август 2016 г.), Форматы последовательного временного кода IRIG (PDF), Ракетный полигон Уайт-Сэндс армии США, Нью-Мексико: Совет командующих, стандарт IRIG 200-16
- Telecommunications and Timing Group (ноябрь 2000 г.), Асинхронные форматы временного кода ASCII IRIG J, Ракетный полигон армии США в Белых песках, Нью-Мексико: Совет командующих, стандарт IRIG 212-00, архив из оригинал (DOC) на 2013-02-17, получено 2011-10-01
- ^ Grohman, Ричард O .; Мелленбрух, Ларри Л .; Сович, Феликс Дж. (1974-03-14), Специальное оборудование для ARL-анализа данных ACODAC (pdf) (технический отчет), Техасский университет в Остине, ARL-TM-74-12, получено 2011-12-23
- ^ Datum Inc. (1987), Справочник форматов временного кода (PDF), п. 18, получено 2013-06-24
внешняя ссылка
- Информация IRIG - Информационная страница IRIG с диаграммами
- Стандартный сайт IRIGB - Сайт, посвященный стандартному временному коду IRIGB.