一種基于軟硬件協(xié)同的多時鐘域切換方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于軟硬件協(xié)同的多時鐘域切換方法，包括以下步驟：將時間同步報文做成至少兩個虛擬通道，每個虛擬通道代表一個時鐘域；當(dāng)檢測到作為輸出的主時鐘域的時間同步報文丟失時，將主時鐘域中的當(dāng)前時間同步到備份時鐘域，同時調(diào)整備份時鐘域的步進(jìn)，使得備份時鐘域和主時鐘域同步；控制信號切換，選擇備份時鐘域的時間進(jìn)行輸出。本發(fā)明專利技術(shù)能夠當(dāng)某一個時鐘域的時間同步報文丟失情況下，能夠快速并且高精度的切換時間計算模塊，在第二個時鐘域依然維持時間高精度同步。鐘域依然維持時間高精度同步。鐘域依然維持時間高精度同步。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于軟硬件協(xié)同的多時鐘域切換方法


[0001]本專利技術(shù)涉及通信
，特別涉及一種基于軟硬件協(xié)同的多時鐘域切換方法。

技術(shù)介紹

[0002]TSN網(wǎng)絡(luò)可能用在自動駕駛或者工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)時間同步精度不高，可能會出現(xiàn)兩方處理突發(fā)事件存在時間差，例如自動駕駛發(fā)現(xiàn)前方路況不好，減速系統(tǒng)反應(yīng)慢了，危險會很大。在TSN網(wǎng)絡(luò)中，時間同步是通過帶有時間信息的報文進(jìn)行同步，當(dāng)其中一個時鐘域同步報文因?yàn)槟撤N原因?qū)е虏荒芾^續(xù)保持時鐘同步的情況，可能設(shè)備因?yàn)槟撤N事件導(dǎo)致不能正常發(fā)送時間同步報文，或者丟棄這類報文，需要有一個更安全的機(jī)制來保證時間高精度同步。
[0003]假設(shè)第一時間計算模塊和第二時間計算模塊分別代表兩個時鐘域的時間，現(xiàn)有技術(shù)中，如果此類事件發(fā)生，上層控制系統(tǒng)可以很快獲取到問題事件，但是需要檢查流程，然后再做處理，這個流程會比較慢；如果第一時間計算模塊在規(guī)定時間內(nèi)沒有接收到時間同步報文，直接切換到第二時間計算模塊，這樣時間精度是不準(zhǔn)確的；因此，如果此類事件發(fā)生，需要有能夠臨時處理能力，給控制系統(tǒng)時間來應(yīng)對此事件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種基于軟硬件協(xié)同的多時鐘域切換方法，該方法流程塊，時間精度高。
[0005]本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006]一種基于軟硬件協(xié)同的多時鐘域切換方法，包括以下步驟：
[0007]將時間同步報文做成至少兩個虛擬通道，每個虛擬通道代表一個時鐘域；
[0008]當(dāng)檢測到作為輸出的主時鐘域的時間同步報文丟失時，將主時鐘域中的當(dāng)前時間同步到備份時鐘域，同時調(diào)整備份時鐘域的步進(jìn)，使得備份時鐘域和主時鐘域同步；
[0009]控制信號切換，選擇備份時鐘域的時間進(jìn)行輸出。
[0010]進(jìn)一步的，所述時鐘域內(nèi)具有時間計算模塊，所述時間計算模塊用于接收時間同步報文，結(jié)合當(dāng)前時間計算出最終的輸出時間。
[0011]進(jìn)一步的，所述時間計算模塊為比例積分控制器，所述比例積分控制器可以保持所述時鐘域長期趨于穩(wěn)定。
[0012]進(jìn)一步的，所述步驟：當(dāng)檢測到作為輸出的主時鐘域的時間同步報文丟失時，將主時鐘域中的當(dāng)前時間同步到備份時鐘域，同時調(diào)整備份時鐘域的步進(jìn)，使得備份時鐘域和主時鐘域同步，具體包括以下步驟：
[0013]當(dāng)軟件系統(tǒng)檢測到作為輸出的主時鐘域的時間同步報文丟失時，做出主時鐘域中第一時間計算模塊出現(xiàn)故障的判斷；
[0014]將主時鐘域中第一時間計算模塊的當(dāng)前時間同步到備份時鐘域中的第二時間計算模塊；
[0015]通過軟件系統(tǒng)計算第一時間計算模塊和第二時間計算模塊中存在的步進(jìn)差值，并調(diào)整第二時間計算模塊的步進(jìn)，使得備份時鐘域和主時鐘域同步。
[0016]進(jìn)一步的，所述步進(jìn)為每個時鐘周期增加的時間。
[0017]進(jìn)一步的，所述步驟：控制信號切換，選擇備份時鐘域的時間進(jìn)行輸出，具體包括：
[0018]當(dāng)?shù)诙r間計算模塊的完成步進(jìn)的同步后，硬件通過軟件系統(tǒng)配置的控制信號將時鐘域切換到第二時間計算模塊。
[0019]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0020]1、當(dāng)軟件系統(tǒng)檢測到作為輸出的主時鐘域的時間同步報文丟失時，將主時鐘域中第一時間計算模塊的當(dāng)前時間同步到備份時鐘域中的第二時間計算模塊，并且通過軟件系統(tǒng)計算第一時間計算模塊和第二時間計算模塊中存在的步進(jìn)差值，并調(diào)整第二時間計算模塊的步進(jìn)，使得備份時鐘域和主時鐘域同步，控制信號切換，選擇備份時鐘域的時間進(jìn)行輸出，該過程通過軟硬件協(xié)同的方法迅速切換到另一時鐘域，流程塊且保證時間依然是高精度。
附圖說明
[0021]圖1為本專利技術(shù)一實(shí)施例的一種基于軟硬件協(xié)同的多時鐘域切換方法的流程圖；
[0022]圖2為本專利技術(shù)一實(shí)施例的流程框圖。
具體實(shí)施方式
[0023]以下結(jié)合較佳實(shí)施例及其附圖對專利技術(shù)技術(shù)方案作進(jìn)一步非限制性的詳細(xì)說明。在本專利技術(shù)的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本專利技術(shù)的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本專利技術(shù)，而不能理解為對本專利技術(shù)的限制。
[0024]如圖1和圖2所示，本專利技術(shù)一實(shí)施例的一種基于軟硬件協(xié)同的多時鐘域切換方法，包括以下步驟：
[0025]S1：將時間同步報文做成至少兩個虛擬通道，每個虛擬通道代表一個時鐘域。
[0026]其中，時鐘域內(nèi)具有時間計算模塊，所述時間計算模塊用于接收時間同步報文，結(jié)合當(dāng)前時間計算出最終的輸出時間。時間計算模塊為比例積分控制器，多時鐘域會帶來時間上的延遲，也就會出現(xiàn)每個時間計算模塊之間有微小偏差，通過比例積分控制器可以保持每個時間計算模塊長期趨于穩(wěn)定，通過調(diào)節(jié)比例系數(shù)和積分系數(shù)計算得到pi增量，然后輸出最終的time值。
[0027]本實(shí)施例中，假設(shè)將時間同步報文做成兩個虛擬通道，每個虛擬通道代表一個時鐘域，分別為主時鐘域和備份時鐘域。系統(tǒng)一開始選擇主時鐘域作為同步時鐘，出現(xiàn)故障時選用備份時鐘域作為同步時鐘。
[0028]S2：當(dāng)檢測到作為輸出的主時鐘域的時間同步報文丟失時，將主時鐘域中的當(dāng)前時間同步到備份時鐘域，同時調(diào)整備份時鐘域的步進(jìn)，使得備份時鐘域和主時鐘域同步。
[0029]S20：當(dāng)軟件系統(tǒng)檢測到作為輸出的主時鐘域的時間同步報文丟失時，做出主時鐘域中第一時間計算模塊出現(xiàn)故障的判斷。
[0030]具體的，當(dāng)軟件系統(tǒng)檢測到接收不到同步報文時，判斷第一時間計算模塊出現(xiàn)故障，此時需要啟動備用系統(tǒng)RTC2。
[0031]本實(shí)施例中，主時鐘域中有第一時間計算模塊，備份時鐘域中有第二時間計算模塊，假設(shè)第一時間計算模塊出現(xiàn)了故障，故障來自外部，例如第一時間計算模塊沒有在規(guī)定時間接收到的時間同步報文，則主時鐘域出現(xiàn)故障。
[0032]S21：將主時鐘域中第一時間計算模塊的當(dāng)前時間同步到備份時鐘域中的第二時間計算模塊。
[0033]本實(shí)施例中，將出現(xiàn)故障前，其中的第一時間計算模塊的最終時間復(fù)制到第二時間計算模塊。最終時間包括8bit秒時間、32bit納秒時間，26bit小數(shù)納秒時間。
[0034]S22：通過軟件系統(tǒng)計算第一時間計算模塊和第二時間計算模塊中存在的步進(jìn)差值，并調(diào)整第二時間計算模塊的步進(jìn)，使得備份時鐘域和主時鐘域同步。
[0035]其中，步進(jìn)指的是每個時鐘周期增加的時間。
[0036]第一時間計算模塊本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于軟硬件協(xié)同的多時鐘域切換方法，其特征在于，包括以下步驟：將時間同步報文做成至少兩個虛擬通道，每個虛擬通道代表一個時鐘域；當(dāng)檢測到作為輸出的主時鐘域的時間同步報文丟失時，將主時鐘域中的當(dāng)前時間同步到備份時鐘域，同時調(diào)整備份時鐘域的步進(jìn)，使得備份時鐘域和主時鐘域同步；控制信號切換，選擇備份時鐘域的時間進(jìn)行輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軟硬件協(xié)同的多時鐘域切換方法，其特征在于，所述時鐘域內(nèi)具有時間計算模塊，所述時間計算模塊用于接收時間同步報文，結(jié)合當(dāng)前時間計算出最終的輸出時間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軟硬件協(xié)同的多時鐘域切換方法，其特征在于，所述時間計算模塊為比例積分控制器，所述比例積分控制器可以保持所述時鐘域長期趨于穩(wěn)定。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于軟硬件協(xié)同的多時鐘域切換方法，其特征在于，所述步驟：當(dāng)檢測到作為輸出的主時鐘域的時間同步報文丟失時...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：邵繼旺，
申請(專利權(quán))人：裕太微上海電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：