本發(fā)明屬于計算機校時領(lǐng)域，涉及一種計算機校時裝置及方法，可用于多種操作系統(tǒng)平臺的不同類型計算機校時。

背景技術(shù)：

目前，用于計算機校時的方法主要是通過網(wǎng)絡(luò)校時，一般采用NTP協(xié)議實現(xiàn)。NTP協(xié)議是用于互聯(lián)網(wǎng)中的時間同步的標(biāo)準(zhǔn)之一，實現(xiàn)計算機與時間服務(wù)器的時間同步。時間服務(wù)器的時間來源可以是原子鐘、天文臺、衛(wèi)星或從互聯(lián)網(wǎng)上獲得，其時間精度也取決時間來源的精度。時間服務(wù)器使用UDP通信方式向網(wǎng)絡(luò)上的計算機進行時間信息的廣播，計算機收到時間信息后，對計算機進行本地校時。由于網(wǎng)絡(luò)通信流量的影響，校時精度在幾毫米級到幾十毫秒之間抖動，校時穩(wěn)定性較差。另外，還有專用的GPS授時卡，可安裝在計算機上使用，校時精度和校時穩(wěn)定性比較高。但是，GPS授時卡使用時需要針對不同的操作系統(tǒng)安裝相應(yīng)的驅(qū)動程序，如果某一操作系統(tǒng)沒有支持該GPS授時卡則無法使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種計算機校時的裝置及方法，利用現(xiàn)有的GPS接收機輸出的1PPS信號和GPS數(shù)據(jù)，成本低、使用簡便，校時精度高、穩(wěn)定性好、一致性高，能夠滿足導(dǎo)航、測繪、交通等多種應(yīng)用領(lǐng)域的多操作系統(tǒng)平臺的計算機校時使用。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種利用1PPS信號進行計算機校時的裝置，包括1PPS信號轉(zhuǎn)換單元和RS232串口連接器。1PPS信號轉(zhuǎn)換單元通過RS232串口連接器供電，接收GPS接收機輸出的1PPS信號，將1PPS信號從TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232電平后，輸出至RS232串口連接器的握手信號線上；RS232串口連接器將GPS接收機輸出的GPS數(shù)據(jù)通過串口傳輸給計算機，計算機在同時收到GPS數(shù)據(jù)和1PPS信號的下一個整秒完成校時。

本發(fā)明還提供一種利用1PPS信號進行計算機校時的方法，包括以下步驟：

(1)GPS接收機收星定位，輸出GPS數(shù)據(jù)和1PPS信號；

(2)1PPS信號轉(zhuǎn)換單元將1PPS信號從TTL電平轉(zhuǎn)換到RS232電平，連接到RS232串口連接器的DSR線上；

(3)RS232串口連接器將GPS接收機輸出的GPS數(shù)據(jù)通過串口傳輸給計算機，計算機根據(jù)GPS數(shù)據(jù)解析出時間信息T1；

(4)計算機在T2時刻響應(yīng)到串口握手DSR信號，即檢測到一個1PPS信號；T2是T1的下一個整秒的起始時刻，即對T1加1秒，毫秒值為0，產(chǎn)生時間T2；

(5)將T2設(shè)置為計算機當(dāng)前時間，完成計算機的校時功能。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過串口將1PPS信號接入計算機進行校時，硬件電路簡單，制作成本低廉，安裝和使用簡便。

本發(fā)明利用GPS接收機輸出的1PPS信號對計算機進行校時，校時精度高，穩(wěn)定性好。同時，計算機校時后，與GPS系統(tǒng)時間同步，能夠應(yīng)用于分布式系統(tǒng)的多計算機時間同步。

本發(fā)明僅需要計算機具備串口，不需要安裝額外的驅(qū)動程序，易于實現(xiàn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的整體連接框圖；

圖2為本發(fā)明裝置中的硬件原理框圖；

圖3為本發(fā)明方法的總流程示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供的利用1PPS信號進行計算機校時的裝置，包括1PPS信號轉(zhuǎn)換單元和RS232串口連接器。1PPS信號轉(zhuǎn)換單元通過RS232串口連接器供電，連接GPS接收機輸出的1PPS信號，將其從TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232電平后，輸出至RS232串口連接器的握手信號線(DSR)上。RS232串口連接器兩端分別連接GPS接收機串口和計算機串口，并保證1PPS信號的RS232電平輸出端與計算機相連。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的利用1PPS信號進行計算機校時的方法，包括以下步驟：

(1)GPS接收機的1PPS信號線連接至1PPS信號轉(zhuǎn)換單元的輸入端；

(2)RS232串口連接器兩端分別連接GPS接收機串口和計算機串口，并保證1PPS信號的RS232電平輸出端與計算機相連；

(3)GPS接收機連接室外天線，并正常加電運行，能夠收星定位，并正常輸出GPS數(shù)據(jù)和1PPS信號；

(4)1PPS信號轉(zhuǎn)換單元將1PPS信號從TTL電平轉(zhuǎn)換到RS232電平，連接到RS232串口連接器的DSR線上；

(5)計算機通過串口接收GPS數(shù)據(jù)，解析出時間信息T1；

(6)計算機在T2時刻響應(yīng)到串口握手DSR信號，即檢測到一個1PPS信號。T2是T1的下一個整秒的起始時刻，即對T1加1秒，毫秒值為0，產(chǎn)生時間T2；

(7)將T2設(shè)置為計算機當(dāng)前時間，完成計算機的校時功能。

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實施例。

參照圖1，本發(fā)明的校時裝置安裝在計算機的串口上，GPS接收機的1PPS信號線連接至1PPS信號轉(zhuǎn)換單元的輸入端；RS232串口連接器兩端分別連接GPS接收機串口和計算機串口，并保證1PPS信號的RS232電平輸出端與計算機相連。

參照圖2，本發(fā)明的校時裝置的硬件，1PPS信號轉(zhuǎn)換單元將1PPS信號從TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232電平，并輸出到串口的DSR線上。1PPS信號轉(zhuǎn)換單元從串口連線上取5V直流電，驅(qū)動進行信號轉(zhuǎn)換處理。RS232串口連接器兩端分別連接GPS接收機串口和計算機串口，并保證1PPS信號的RS232電平輸出端與計算機相連。

參考圖3，本發(fā)明用于利用1PPS信號進行計算機校時的方法，包括如下步驟：

步驟1，設(shè)備互連。

GPS接收機的1PPS信號線連接至1PPS信號轉(zhuǎn)換單元的輸入端；RS232串口連接器兩端分別連接GPS接收機串口和計算機串口，并保證1PPS信號的RS232電平輸出端與計算機相連。

步驟2，GPS接收機運行。

GPS接收機連接室外天線，并正常加電運行，能夠收星定位，并正常輸出GPS數(shù)據(jù)和1PPS信號。

步驟3，1PPS信號電平轉(zhuǎn)換。

1PPS信號轉(zhuǎn)換單元將1PPS信號從TTL電平轉(zhuǎn)換到RS232電平，連接到RS232串口連接器的DSR線上。

步驟4，通過串口接收GPS數(shù)據(jù)，解析出時間信息。

在計算機上通過串口接收GPS數(shù)據(jù)，解析GPS定位或觀測數(shù)據(jù)，得到時間信息T1(年、月、日、時、分和秒)。GPS接收機一般在每個整秒過后大約200毫秒～600毫秒范圍內(nèi)，發(fā)送整秒時刻的觀測數(shù)據(jù)或定位數(shù)據(jù)。收到數(shù)據(jù)的時刻波動較大，不能直接用于計算機校時。

步驟5，響應(yīng)1PPS，并處理時間。

計算機在T2時刻響應(yīng)到由1PPS信號觸發(fā)的串口握手DSR信號，即檢測到一個1PPS信號。由于1PPS信號是GPS接收機在每個整秒的起始時刻產(chǎn)生的脈沖信號，因此，T2就是T1的下一個整秒的起始時刻，即對T1加1秒，毫秒值設(shè)置為0，產(chǎn)生時間T2(年、月、日、時、分、秒和毫秒)。

步驟6，計算機校時。

通過系統(tǒng)命令將T2設(shè)置為計算機當(dāng)前時間，完成計算機的校時功能。

上述實施例中，1PPS信號轉(zhuǎn)換單元和RS232串口連接器集成到一塊印制板上。該技術(shù)方案利用GPS接收機輸出的1PPS信號和定位數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了對計算機的校時，使計算機時間同步到GPS時間上。該技術(shù)方案利用現(xiàn)有的GPS接收機，但不局限于使用GPS接收機，也可以是其它能夠提供1PPS信號和時間信息的設(shè)備。