英创信息技术IRIG-B码校时在WEC7主板ESM335x上的实现
esm335x是英创公司推出的基于ti am335x cortex-a8 cpu的高性能工控主板，板载了丰富的应用通讯接口，如lvds/ttl标准显示接口，4usb、6串口、双can、双网口等。除此之外，esm335x还引出了一组精简isa总线，我们基于esm335x的isa总线设计了一系列扩展模块，比如8串口扩展模块eta508、双网口扩展模块eta728和4路can总线扩展模块eta704，使得esm335x能够满足更多复杂的工业应用，比如通讯管理机。当然用户也可以利用esm335x 的isa总线扩展自己的专有应用模块，以适应特定的现场应用需求。
在电力、交通、电信等行业，一般要求设备具有高精度的时钟，通常由时钟源提供高精度的时钟信息输出，而设备需要有自动校时和时钟同步的能力，irig-b是目前广泛应用的较时方案之一，本文就将介绍esm335x通过gps时钟源产生的irig-b（dc）码实现时间同步的方法。
irig是美国靶场司令委员会制定的一种时间标准，其中的串行时钟编码共有6种格式，即a、b、d、e、g、h。它们的主要差别是时间码的帧速率不同，广泛应用的irig-b即其中的b型编码，b型码的时帧速率为1帧/s，可传递100位信息。图1是igig-b码示意图，其时帧周期是1s，每秒100个码元，使用脉宽编码方式，每个码元脉宽10ms，共三种码元，其中高电平5ms和2ms分别表示二进制 “1”，“0”，高电平8ms为位置标识，分别为p0,p1,…p9。连续两个8ms宽度脉冲的第二个8ms脉冲的前沿为秒准点标志，也是一个时间格式的帧参考标志。一个时间格式帧包含了秒，时，分，天数，年份，控制位等丰富的信息。
图1：irig-b码标准
上面是对irig-b码的简单介绍，在实际使用irig-b码时钟源与esm335x进行时间同步时，用户并不需要关心irig-b码的具体含义和实现方法，仅需要将b码脉连接到esm335x的较时引脚就可以了，esm335x的驱动程序将完成b码解码、同步等工作。
esm335x(em335x)使用gpio6作为b码脉冲输入管脚。
由于gpio6还复用了pwm功能，所以当使用较时功能时，系统的“pwm1：”则不可用。另外需要特别注意的是：esm335x(em335x)所有gipo的最高输入电压不能超3.3v，否则将损坏主cpu，所以在连接b码信号时应该根据实际情况增加相应的电平转换电路。
应用程序打开设备igb1:后，对应的驱动程序就会根据注册表的设备，自动进行时间同步，下面是irig-b码校时的例子代码：
#includestdafx.h
#include
#includebsp_drivers.h
#defineioctl_irig_b_get_time
ctl_code(file_device_bus_extender, 4055, method_buffered, file_any_access)
#defineioctl_irig_b_sync_now
ctl_code(file_device_bus_extender, 4056, method_buffered,file_any_access)
int_tmain(intargc, _tchar* argv[])
{
handle hirigb;
systemtime systime;
dword dwtimeoues;
// 打开系统较时功能，驱动程序会根据注册表的设置自动较时
hirigb = createfile(text(igb1:),
generic_read|generic_write,
file_share_read|file_share_write,
null,
open_existing,
file_flag_random_access,
null);
if(hirigb == invalid_handle_value)
return-1;
// 立刻进行一次时间同步，超时时间设置为3000ms
dwtimeoues = 3000;
if(deviceiocontrol(hirigb,
ioctl_irig_b_sync_now,
&dwtimeoues,
sizeof(dword),
&systime, // 如果时间同步成功，返回当时系统时间
sizeof(systemtime),
null,null))
{
retailmsg(1, (text(time: %04d-%02d-%02d.%02d:%02d:%02d\r\n),
systime.wyear, systime.wmonth, systime.wday,
systime.whour, systime.wminute, systime.wsecond));
}
else
{
retailmsg(1, (text(tiem sync faild!!!\r\n)));
}
// 查看最近一次同步的时间，如果返回失败表示时间未同步
if(deviceiocontrol(hirigb,
ioctl_irig_b_get_time,
null,
0,
&systime,
sizeof(systemtime),
null, null))
{
retailmsg(1, (text(sync time: %04d-%02d-%02d.%02d:%02d:%02d\r\n),
systime.wyear, systime.wmonth, systime.wday,
systime.whour, systime.wminute, systime.wsecond));
}
// 关闭较时功能
closehandle(hirigb);
return0;
}
用户可以通过修改系统注册表来配置灵活的校时方案，通过注册表的设置，驱动程序可自动实现时间秒同步、分钟同步、小时同步或日同步，对应的注册表项如下：（下面的注册表键值为系统默认值）
[hkey_local_machine\drivers\builtin\igb1]
prefix=igb
dll=irig_b.dll
priority256=dword:88
; autosync =0: 禁止校时功能; =1: 秒同步; =2: 分同步; = 3: 小时同步; = 4: 日同步
autosync=dword:2 ; minute sync
; syncminute：当autosync为小时同步时，在syncminute分钟进行同步
syncminute=dword:3b ; 0x3b = 59 -> minute on sync
; synchour： 当autosync为日同步时，在synchour小时进行同步
synchour=dword:17 ; 0x17= 23 -> hour on sync
传统的工控板卡在对irig-b码处理时，通常需要增加额外的硬件（如单片机，fpga）对b码进行解码，然后再通过串口、总线或其它形式将数据交给主控板卡处理，增加了系统成本和操作难度，esm335x可直接对b码进行解码，不需要增加任何硬件就能实现毫秒级精度的时间同步，大大降低了系统复杂程度，节约了成本，提高了系统稳定性。
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#includestdafx.h
#include
#includebsp_drivers.h
#defineioctl_irig_b_get_time
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#defineioctl_irig_b_sync_now
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{
handle hirigb;
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null,
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null);
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