GPS時鐘系統（GPS同步時鐘）技術方案

　　b.雙數據指針

　　DS80C320提供兩個數據指針，當GPS時鐘接收到GPS OEM板信息后，利用這兩個數據指針，可以將數據送到不同的存儲區域。

　　c.片內復位電路

　　DS80C320具有一套完整的上電/掉電復位邏輯。所以，使用DS80C320，無需外加外部復位電路。簡化了硬件，提高了可靠性。

　　d.看門狗定時器

　　DS80C320具有一個可編程的看門狗定時器,因而無須象80C32那樣外加看門狗電路。

　　2.同步脈沖發生電路

　　P3.2和P3.3是1PPM(1 PULSE PER MINUTE)和1PPH(1 PULSE PER HOUR)脈沖的選通信號輸出端(為禁止發送1PPS脈沖,這兩個控制端在平時均置為低)。以產生1PPM脈沖為例：當由串行口0讀入UTC時間信息，并判斷其為某一分鐘的59秒時刻之后，CPU將P3.2置高,從而在整分時刻發送一個脈沖。當再一次讀入時間信息，并判斷其為整分時刻時，重又將P3.2置低,以禁止發出脈沖。依次循環，即可得到精確的1PPM脈沖信號。采用同樣的方法，也可以產生1PPH的脈沖信號。

　　由于靜態空節點方式控制端與信號通道隔離較好，耐壓高，所以GPS時鐘系統（GPS同步時鐘）將同步脈沖信號作為一個開關量以靜態空節點方式輸出。

　　3.RS-232/485接口

　　GPS 時鐘系統（GPS同步時鐘）具有RS232與RS485兩個通信接口，以滿足不同的通信系統的要求。通過這兩個接口，同步時鐘可以輸出每秒一次包括年、月、日、時、分、秒在內的完整UTC時間信息，也可以作為通信下位機在需要的時候為處于上位機的電網自動化裝置提供準確的時間信息。

　　4.CAN總線接口

　　CAN（Controller Area Network）總線是重要的現場總線之一，目前在電力系統的一些領域（如變電站綜合自動化系統）中也有重要應用。因而在設計GPS時鐘系統（GPS同步時鐘）時，配置了CAN總線接口。GPS時鐘系統（GPS同步時鐘）采用PHILIPS公司生產的SJA1000作為CAN協議控制器，PCA82C250作為SJA1000與物理總線的接口。在整分或整時時，DS80C320可直接將標識符和數據通過地址/數據總線送入SJA1000的發送緩沖區，然后置位命令寄存器CMR中的發送請求位TR，啟動CAN核心模塊讀取發送緩沖區中的數據，按CAN協議封裝成一完整CAN信息幀通過收發器發往總線。也可在電網自動化裝置要求時響應外部中斷，將單片機發送緩存中的GPS數據以CAN協議向外輸出。

　　四、軟件設計

　　GPS 時鐘系統（GPS同步時鐘）的軟件由主程序和接收/發送中斷子程序組成。在主程序中進行系統的初始化，包括對SUPERSTAR GPS OEM板、兩個串行通信口、內置可編程看門狗、定時器等的初始化。程序每秒產生一次串行通信口0的中斷，讀取UTC時間數據，并將之轉化為北京時間，以BCD碼格式通過串行通信口1發出。在中斷子程序中，還將對時間信息進行判斷，在每分鐘的59秒時刻和每小時的59分59秒時刻產生1PPM和1PPH信號的選通信號，在整時或整分時刻，則禁止發出選通信號。

　　GPS時鐘系統（GPS同步時鐘）也可響應電網自動化裝置發來的校時命令，將當時的準確時間信息發送出去。為此只需在程序中增加一個串行通信口1的中斷子程序，使之按照一定的通信協議，為電網自動化裝置提供實時時間信息。

　　五、結束語

　　本文所介紹的基于DS80C320的GPS時鐘發生器（GPS同步時鐘）已用于實際的變電站綜合自動化系統中。調試和運行的結果表明，該時鐘裝置為整個系統提供了精確的時間信息，具有較高的可靠性、準確性和實用性。在電力系統事故分析、故障定位、相位測量等等方面，該同步時鐘裝置都具有非常廣泛的運用前景。