一种多通道便携式时钟信号收发试验装置的制作方法

1.本技术属于通讯技术领域，具体涉及一种多通道便携式时钟信号收发试验装置。


背景技术：

2.时钟同步在通讯技术领域具有极其重要的意义，时钟同步的方法有很多，在很多应用中都需要精准的计算出时钟信号的传输时间，即传输时延，这样目的设备结合收到的时间信息就可以得到更加精准的本地时间。
3.很多时钟同步试验中，不同的目的设备能够接收的时钟信号格式不尽相同，时钟源设备发送的时间信号格式也有限制，这样为了计算信号的传输时延，需要在设备间增加解码设备，使得信号传输时间的计算更加繁琐，对试验的进行极其不利。


技术实现要素：

4.本技术目的是提供一种多通道便携式时钟信号收发试验装置及方法，解决现有技术中需要在设备间增加解码设备，使得信号传输时间的计算更加繁琐，对试验的进行极其不利的问题。解决时钟同步试验中时钟收发试验设备对时间信号格式、传输形式的限制，简化试验步骤，获得更加精准的试验数据
5.实现本技术目的的技术方案：
6.本技术提供了一种多通道便携式时钟信号收发试验装置，所述装置，包括箱体，所述箱体内部设置有控制器处理单元和输入输出接口单元；
7.所述控制器处理单元，包括：处理器模块和多个协议处理模块；所述输入输出接口单元，包括：与所述多个协议处理模块一一对应的输入输出接口；
8.所述处理器模块与所述多个协议处理模块连接，所述多个协议处理模块分别与对应的所述输入输出接口连接；
9.所述多个协议处理模块分别用于处理不同的通信协议；
10.所述处理器模块，用于接收所述多个协议处理模块通过对应的所述输入输出接口接收的第一时钟信号；还用于生成第二时钟信号，并通过所述多个协议处理模块中的一个或多个经对应的所述输入输出模块对外输出时钟信号。
11.可选的，所述多个协议处理模块，至少包括：modbus协议处理模块、网络时间协议处理模块和精密时间协议处理模块中的任意两个；
12.当所述多个协议处理模块包括所述modbus协议处理模块时，与所述modbus协议处理模块对应的输入输出接口，包括：modbus协议时钟信号输出接口和modbus协议时钟信号输入接口；
13.当所述多个协议处理模块包括所述网络时间协议处理模块时，与所述网络时间协议处理模块对应的输入输出接口，包括：网络时间协议时钟信号输出接口和网络时间协议时钟信号输入接口；
14.当所述多个协议处理模块包括所述精密时间协议处理模块时，与所述精密时间协
议处理模块对应的输入输出接口，包括：精密时间协议时钟信号输出接口和精密时间协议时钟信号输入接口。
15.可选的，所述modbus协议时钟信号输出接口有六个，设置在所述箱体上的modbus协议时钟信号输出区；所述modbus协议时钟信号输入接口有六个，设置在所述箱体上的modbus协议时钟信号输入区；
16.所述网络时间协议时钟信号输出接口有六个，设置在所述箱体上的网络时间协议时钟信号输出区；所述网络时间协议时钟信号输入接口有六个，设置在所述箱体上的网络时间协议时钟信号输入区；
17.所述精密时间协议时钟信号输出接口有三个，设置在所述箱体上的精密时间协议时钟信号输出区；所述精密时间协议时钟信号输入接口有三个，设置在所述箱体上的精密时间协议时钟信号输入区。
18.可选的，所述装置，还包括：设置在所述箱体上的手动控制单元和下装接口；所述手动控制单元，包括：下装设置开关；
19.所述下装接口与所述控制器处理单元连接，用于连接外接设备，以使所述外接设备对所述控制器处理单元进行软件下装；
20.所述下装设置开关，用于在进行软件下装时，打开所述下装设置开关闭锁所述输入输出接口单元，停止输入输出信息。
21.可选的，所述下装设置开关为防误触发的拨码开关。
22.可选的，所述手动控制单元，还包括：数字按键区、选择按键区和设置控制按键区；
23.所述数字按键区包括数字和英文字母的输入按键，用于参数的输入；
24.所述选择按键区包括向上按钮、向下按钮、向左按钮、向右按钮及确认按钮，用于完成相关参数的选择和确认功能；
25.所述设置控制按键区包括输入通道选择按钮、输出通道选择按钮、单通道/多通道触发模式选择按钮、返回按钮、输入通道暂停按钮、输出通道暂停按钮，用于完成对输入输出的控制。
26.可选的，所述装置，还包括：设置在所述箱体上的显示单元；
27.所述显示单元，用于显示运行状态、通道时间信息、通道传输数据参数、系统参数设置。
28.可选的，所述显示单元包括液晶显示器。
29.本技术的有益技术效果在于：
30.1、本技术实施例提供的一种多通道便携式时钟信号收发试验装置，能同时收发多通道不同格式的时钟信号，可以作为多个不同校时设备的时钟源设备或目的校时设备，能极大的简化试验过程和试验投入；
31.2、本技术实施例提供的一种多通道便携式时钟信号收发试验装置，能按照序列依次发送多种不同格式的时钟信号，可以很好的应用在验证时钟信号传输介质特性试验中，由于多个目的设备接收的时钟信号来自同一源设备，这样使得试验结果更加精准；
32.3、本技术实施例提供的一种多通道便携式时钟信号收发试验装置，能根据需求对收发通道时钟信号的格式进行设置，可根据目的设备的个数、信号格式进行灵活设置，极大提高了试验装置的适用性；
33.4、本技术实施例提供的一种多通道便携式时钟信号收发试验装置，能在下装软件中编辑输入输出通道参数，然后通过usb接口一键下装到设备，操作简便，可以极大的提高试验效率；
34.5、本技术实施例提供的一种多通道便携式时钟信号收发试验装置体积小，便于携带，由24v直流供电，适用于各种环境场合使用。
附图说明
35.图1为本技术实施例提供的一种多通道便携式时钟信号收发试验装置的结构示意图；
36.图2为本技术实施例提供的另一种多通道便携式时钟信号收发试验装置的结构示意图。
37.图中：
38.1-箱体；11-modbus协议时钟信号输出区；12-modbus协议时钟信号输入区；13-网络时间协议时钟信号输出区；14-网络时间协议时钟信号输入区；15-精密时间协议时钟信号输出区；16-精密时间协议时钟信号输入区；17-手动控制单元，171-下装设置开关，172-数字按键区，173-选择按键区，174-设置控制按键区；18-下装接口；19-显示单元；
39.2-控制器处理单元；21-处理器模块；22-协议处理模块，221-modbus协议处理模块，222-网络时间协议处理模块，223-精密时间协议处理模块；
40.3-输入输出接口单元；31-输入输出接口。
具体实施方式
41.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术，下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚-完整的描述。显而易见的，下面所述的实施例仅仅是本技术实施例中的一部分，而不是全部。基于本技术记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，均在本技术保护的范围内。
42.参见图1，该图为本技术实施例提供的一种多通道便携式时钟信号收发试验装置的结构示意图。
43.本技术实施例提供的一种多通道便携式时钟信号收发试验装置，包括箱体1，箱体1内部设置有控制器处理单元2和输入输出接口单元3；
44.控制器处理单元2，包括：处理器模块21和多个协议处理模块22；输入输出接口单元3，包括：与多个协议处理模块22一一对应的输入输出接口31；
45.处理器模块21与多个协议处理模块22连接，多个协议处理模块22分别与对应的输入输出接口31连接；
46.多个协议处理模块22分别用于处理不同的通信协议；
47.处理器模块21，用于接收多个协议处理模块22通过对应的输入输出接口31接收的第一时钟信号；还用于生成第二时钟信号，并通过多个协议处理模块22中的一个或多个经对应的输入输出模块31对外输出时钟信号。
48.在本技术实施例中，处理器模块21有高精度时钟和高速的运算处理能力，能生成微秒级分辨率的时钟信号序列，能同时接收多个协议处理模块22传输的时钟信号进行处
理，同时计算生产固定格式的时钟信号，传输到对应的协议处理模块22，实现多通道多格式时钟信号的对外输出，解决时钟同步试验中时钟收发试验设备对时间信号格式、传输形式的限制，简化试验步骤，获得更加精准的试验数据。
49.在一个例子中，箱体1可以为长方体，体积小便于携带，该装置可以采用24v直流供电，可适应各种工作环境。
50.在本技术实施例一些可能的实现方式中，如图1所示，多个协议处理模块22，至少包括：modbus协议处理模块221、网络时间协议(network time protocol，ntp)处理模块222和精密时间协议(precision clock synchronization protocol for networked measurement and control system，ptp)处理模块223中的任意两个；
51.当多个协议处理模块22包括modbus协议处理模块221时，与modbus协议处理模块221对应的输入输出接口，包括：modbus协议时钟信号输出接口和modbus协议时钟信号输入接口；
52.当多个协议处理模块22包括网络时间协议处理模块222时，与网络时间协议处理模块22对应的输入输出接口，包括：网络时间协议时钟信号输出接口和网络时间协议时钟信号输入接口；
53.当多个协议处理模块22包括精密时间协议处理模块223时，与精密时间协议处理模块223对应的输入输出接口，包括：精密时间协议时钟信号输出接口和精密时间协议时钟信号输入接口。
54.在一个例子中，如图2所示，modbus协议时钟信号输出接口有六个，设置在箱体1上的modbus协议时钟信号输出区11；modbus协议时钟信号输入接口有六个，设置在箱体1上的modbus协议时钟信号输入区12；
55.网络时间协议时钟信号输出接口有六个，设置在箱体1上的网络时间协议时钟信号输出区13；网络时间协议时钟信号输入接口有六个，设置在箱体1上的网络时间协议时钟信号输入区14；
56.精密时间协议时钟信号输出接口有三个，设置在箱体1上的精密时间协议时钟信号输出区15；精密时间协议时钟信号输入接口有三个，设置在箱体1上的精密时间协议时钟信号输入区16。
57.在本技术实施例中，可以实现三种不同协议时钟信号的输出和三种不同协议时钟信号的同步接收，同时通过设置通道间还能实现固定时间间隔时间序列的传输。
58.在本技术实施例一些可能的实现方式中，该装置，还可以包括：设置在箱体1上的手动控制单元17和下装接口18；手动控制单元17，包括：下装设置开关171；
59.下装接口18与控制器处理单元2连接，用于连接外接设备，以使外接设备对控制器处理单元2进行软件下装；
60.下装设置开关171，用于在进行软件下装时，打开下装设置开关171闭锁输入输出接口单元3，停止输入输出信息。
61.在本技术实施例中，下装设置开关171打开后，使用外接设备(如工程电脑)连接下装接口18对软件进行下装，下装内容除了系统软件更新外，还可下装预设置的输入输出通道参数，完成通道参数的一键生成，极大的简化通道参数设置步骤，提高试验效率。同时在下装设置开关171打开的过程中，输入输出接口单元3被闭锁，停止输入输出信息，保持当前
值，直到下装设置开关171关闭。
62.在一个例子中，下装设置开关171为防误触发的拨码开关，避免误碰影响功能正常使用。
63.在本技术实施例一些可能的实现方式中，手动控制单元17，还包括：数字按键区172、选择按键区173和设置控制按键区174；
64.数字按键区172包括数字和英文字母的输入按键，用于参数的输入；
65.选择按键区173包括向上按钮、向下按钮、向左按钮、向右按钮及确认按钮，用于完成相关参数的选择和确认功能；
66.设置控制按键区174包括输入通道选择按钮、输出通道选择按钮、单通道/多通道触发模式选择按钮、返回按钮、输入通道暂停按钮、输出通道暂停按钮，用于完成对输入输出的控制。
67.可以理解的是，通过数字按键区172、选择按键区173、设置控制按键区174的配合使用完成试验装置的输入输出控制和通道参数的设置。
68.在本技术实施例一些可能的实现方式中，该装置，还可以包括：设置在箱体1上的显示单元19；
69.显示单元19，用于显示运行状态、通道时间信息、通道传输数据参数、系统参数设置。
70.在实际应用中，显示单元19可以为通用小尺寸屏幕，主要用来显示设备运行状态、通道时间信息、通道传输数据参数、系统参数设置等。在一个例子中，显示单元19还可以同时显示多通道数据信息，并且可以进行数值模式与趋势图模式切换，便于通道间数据的比对。
71.作为一个示例，显示单元19可以包括液晶显示器。
72.可以理解的是，该试验装置触发模式分为单通道模式和多通道模式，装置可以默认单通道触发模式。单通道触发模式即通道之间数据传输单独进行，相互不影响。在选择多通道触发模式下可选择一定数量的输入输出模块31，手动设置各个序列号码，然后手动设置序列号最靠前的输入输出模块31的时间信息和输入输出模块31间时钟信号需要保持的时间间隔，最后点击多通道模式触发，处理器模块21将按照设置的输入输出模块31序列号和固定的时间间隔进行时钟信号的传输，实现按照序列依次发送多种不同格式的时钟信号的功能。
73.下面将结合一个具体的例子，详细说明本技术实施例提供的一种多通道便携式时钟信号收发试验装置的具体操作流程。
74.本技术实施例提供的一种多通道便携式时钟信号收发试验装置的操作流程具体如下：
75.步骤一：系统初始化
76.设备开机后进行自检，读取设置参数，自检完成后，输入输出接口单元3按照默认或上次设置的通道参数进行采集和数据传送。
77.步骤二：软件下装
78.该步骤针对试验装置一键下装功能和系统软件更新，打开下装设置开关171，显示单元19显示维护状态，输入输出接口31被禁用，保持上一刻数据值，使用工程电脑连接设备
的下装接口18对软件进行下装，下装内容除了系统软件更新外，还可下装预设置的输入输出通道参数，完成通道参数的一键生成，极大的简化试验步骤，提高效率。下装完毕后，设备自动重新启动，相应变更和数据参数生效。
79.步骤三：信号输出通道参数手动设置
80.点击设置控制按键区174输出通道选择按钮，进入输出通道设置界面，通过选择按键区173上下按键选择需要进行设置的通道，点击选择按键区173的确定按钮，进入该通道参数设置界面，使用选择按键区173的上下按钮选择本通道需要设置的时钟信号数据发送格式，用选择按键区173的左右按键移动选择需要进行修改的数据格式的特征位，数据传输参数等，数据的输入通过数字按键区172进行输入，设置完毕后，点击选择按键区173的确定按钮，若格式设置正确，自动退出该级通道参数设置界面，并提示设置成功，若设置参数不符合该种数据格式特征位的要求，则提示重新进行设置。若设置过程中发现，无需对该通道进行设置，或操作失误选择了错误的通道，则可点击设置控制按键区174返回按钮，返回上一级通道选择界面。通道选择界面可设置时间信息，数据输入使用数字按键区(6)进行输入，设置完成后，点击选择按键区173的确定按钮，若格式设置正确，自动退出该级通道选择界面，并提示设置成功，若设置时间信息不符合要求，则提示重新进行输入。
81.步骤四：信号输入通道参数手动设置
82.点击设置控制按键区173输出通道选择按钮，进入输入通道设置界面，通过选择按键区173上下按键选择需要进行设置的通道，点击选择按键区173的确定按钮，进入该通道参数设置界面，使用选择按键区173的上下按钮选择本通道需要设置的时钟信号数据发送格式，用选择按键区173的左右按键移动选择需要进行修改的数据格式的特征位，数据传输参数等，数据的输入通过数字按键区172进行输入，设置完毕后，点击选择按键区173的确定按钮，若格式设置正确，自动退出该级通道参数设置界面，并提示设置成功，若设置参数不符合该种数据格式特征位的要求，则提示重新进行设置。
83.步骤五：输入输出信号接口的连接
84.根据试验装置的接口设计，接收精密时间协议时钟信号的设备连接在精密时间协议时钟信号输出区15，接收网络时间协议时钟信号的设备连接在网络时间协议时钟信号输出区13，接收modbus协议时钟信号的设备连接在modbus协议时钟信号输出区11，发送精密时间协议时钟信号的设备连接在精密时间协议时钟信号输入区16，发送网络时间协议时钟信号的设备连接在网络时间协议时钟信号输入区14，发送modbus协议时钟信号的设备连接在modbus协议时钟信号输入区12，通道连接后，显示单元19显示通道连接状态，和通道时钟信号数值或趋势信息。
85.步骤六：时钟序列信号发送设置(单通道触发模式该步骤可忽略)
86.点击设置控制按键区174中的单通道触发/多通道触发模式按钮，选择多通道触发模式，然后点击设置控制按键区174中的输出通道选择按钮，进入通道选择界面，通过选择按键区174中的左右按键移动选择通道序列设置，通过数字按键区172进行输入序列值，若是序列值为1的通道，则需要通过数字按键区172输入时间间隔，设置完毕后，点击选择按键区174的确定按钮，若格式设置正确，自动退出该级通道参数设置界面，并提示设置成功，若设置参数不符合该种数据格式特征位的要求，则提示重新进行设置。设置完成后，相应通道按照设置进行相同时间间隔的序列时钟信号输出。
87.步骤七：试验结束
88.关闭设备，本次试验相关通道参数设置自动保存，直到下次试验再次设置。
89.上面结合附图和实施例对本技术作了详细说明，但是本技术并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。本技术中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。