一种数据采集系统中1553B数据与ADC数据的时间对齐方法

摘要

一种数据采集系统中1553B数据与ADC数据的时间对齐方法，属于数据时间对齐方法领域。为了解决现有因1553B和ADC数据时间上无法对齐，导致的在所需要的时间段内的1553B和ADC数据提取速度慢和提取数据准确度低的问题。首先各板卡同时上电，且保证所有数采卡上电后的5秒内不进行数据采集工作；待各板卡上电5秒后，1553B监听卡给出用于时间对齐的同步时钟信号CLK，与此同时，各个板卡的计数器开始记录时间信息；每次多个数采卡每存入一帧数据时，都同时记录此时该帧的帧头信息和此时的时间信息，或者是1553B监听卡监听到一条消息时，同时记录此时该条消息的内容及此时的时间信息。具体应用在数据采集领域。

说明书

技术领域

本发明属于数据时间对齐方法领域。

背景技术

随着飞行器研发过程的深入，不仅要对1553B总线上的数据进行监听，还要对其各 种状态信号经模数转换器转换成数字量后进行记录。在事后对飞行器的各项数据处理的过 程中，需要将特定时间段内飞行器上所有记录的信号都提取出来进行处理，以此来评估飞 行器性能的优劣。为了尽快精确定位，数据采集系统中需要设计一种有效的将1553B数据 与ADC数据进行时间对齐的方法。

发明内容

本发明是为了解决现有因1553B和ADC数据时间上无法对齐，导致的在所需要的时间 段内的1553B和ADC数据提取速度慢和提取数据准确度低的问题，本发明提供了一种数据 采集系统中1553B数据与ADC数据的时间对齐方法。

一种数据采集系统中1553B数据与ADC数据的时间对齐方法，它是基于下述硬件采集 系统实现的，该硬件采集系统包括1553B监听卡、通讯卡和多个数采卡；所述的1553B 监听卡、通讯卡和多个数采卡共用一块背板总线卡实现相互之间的通讯。

1553B监听卡用于监听1553B命令，且1553B监听卡设有一个时间计数器，该时间计 数器用于记录同步时钟信号CLK上升沿的个数，并将该个数作为该时间计数器的值，所述 的同步时钟信号CLK为1553B监听卡向背板总线卡发出一个由PLL产生的时钟信号，所述 的PLL为锁相回路或锁相环，

通讯卡用于与上位机进行数据通讯，

数采卡用于采集ADC转换器输出的数字信号，且每个数采卡上均设有一个时间计数 器，该时间计数器用于记录同步时钟信号CLK上升沿的个数，作为各自时间计数器的值，

所述的1553B数据与ADC数据的时间对齐方法的具体步骤为：

步骤一、首先各板卡同时上电，且保证所有数采卡上电后的5秒内不进行数据采集工 作；

步骤二、待各板卡上电5秒后，1553B监听卡给出用于时间对齐的同步时钟信号CLK， 与此同时，各个板卡的计数器开始记录时间信息；

步骤三、每次多个数采卡每存入一帧数据时，都同时记录此时该帧的帧头信息和此时 的时间信息，或者是1553B监听卡监听到一条消息时，同时记录此时该条消息的内容及此 时的时间信息，即完成1553B数据与ADC数据的在时间上的对齐。

所述的数采卡的个数为大于或等于3的整数。

所述的每个数采卡上计数器发出的时钟信号频率高于同步时钟信号CLK的频率。

所述的步骤二中，待各板卡上电10秒后，1553B监听卡给出用于时间对齐的同步时 钟信号CLK，与此同时，各个板卡的计数器开始记录时间信息。

本发明的时间对齐方法可以完成数据采集系统中同时采集1553B数据与ADC数据时对 时间对齐的要求。同时，避免了各个板卡由于上电完成时间不同产生的误差，占用背板总 线资源小，记录时间的精度高，各个板卡计时的误差在±1个时钟周期，便于后期处理数 据，且后期数据提取速度提高了，数据提取的精度提高了。

提出了一种数据采集系统中1553B数据与ADC数据的时间对齐方法。方便了事后对信 号的处理。该方法简单易行，适用于同时采集数据1553B数据与ADC数据的场合。

本方法中的时间对齐方法具有以下优势：

1、计时精度高。本时间对齐方法计时精度只依赖于用于时间对齐的时钟的精度，且 计时精度在1个时钟周期之内。

2、简单易行，容易实现。该时间对齐方法在实现过程中，只需占用一条总线，不会 对数据采集系统提出过高的要求。

3、方便了数据的处理。飞行器的数据采集系统需要采集的数据量大，采集时间长。 采用此方法可以快速有效的提取出想要的数据。

附图说明

图1为具体实施方式一中，所述的硬件采集系统的原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种数据采集系统中 1553B数据与ADC数据的时间对齐方法，它是基于下述硬件采集系统实现的，该硬件采集 系统包括1553B监听卡、通讯卡和多个数采卡；所述的1553B监听卡、通讯卡和多个数采 卡共用一块背板总线卡实现相互之间的通讯。

1553B监听卡用于监听1553B命令，且1553B监听卡设有一个时间计数器，该时间计 数器用于记录同步时钟信号CLK上升沿的个数，并将该个数作为该时间计数器的值，所述 的同步时钟信号CLK为1553B监听卡向背板总线卡发出一个由PLL产生的时钟信号，所述 的PLL为锁相回路或锁相环，

通讯卡用于与上位机进行数据通讯，

数采卡用于采集ADC转换器输出的数字信号，且每个数采卡上均设有一个时间计数 器，该时间计数器用于记录同步时钟信号CLK上升沿的个数，作为各自时间计数器的值，

所述的1553B数据与ADC数据的时间对齐方法的具体步骤为：

步骤一、首先各板卡同时上电，且保证所有数采卡上电后的5秒内不进行数据采集工 作；

步骤二、待各板卡上电5秒后，1553B监听卡给出用于时间对齐的同步时钟信号CLK， 与此同时，各个板卡的计数器开始记录时间信息；

步骤三、每次多个数采卡每存入一帧数据时，都同时记录此时该帧的帧头信息和此时 的时间信息，或者是1553B监听卡监听到一条消息时，同时记录此时该条消息的内容及此 时的时间信息，即完成1553B数据与ADC数据的在时间上的对齐。

本实施方式中，由于各个板卡上电完成时间不一，同步时钟信号CLK在1553B监听卡 上电前5秒一直为低电平，直到保证所有板卡都已上电后才开始发出正常的时钟波形。因 此，保证各个数采卡在上电后的前5秒不进行数据采集工作。

1553B监听卡在监听1553B总线上的数据时，每存储一次消息前，记录此时该条消息 的内容(方便处理数据)及该条信息所对应的时间信息，先记录下此次存储的帧头信息和 此时时间计数器的时间信息。同样，各个数采卡在采集信号时，每采集一帧数据，也都记 录下帧头信息和相应板卡上的时间信息。

在事后处理数据时，可以先对1553B监听卡监听到的数据的进行解析，找出想要分析 哪两个命令之间的数据，如命令CMD1至命令CMD2。查看命令CMD1的时间信息是为起始 时间和命令CMD2的时间信息是为终止时间，再将数采卡上采集的信息按此时间段提取出 来即可。

具体实施方式二：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的一 种数据采集系统中1553B数据与ADC数据的时间对齐方法的区别在于，所述的数采卡的个 数为大于或等于3的整数。

具体实施方式三：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一或二所述 的一种数据采集系统中1553B数据与ADC数据的时间对齐方法的区别在于，所述的每个数 采卡上均设有一个时间计数器，该时间计数器用于记录同步时钟信号CLK上升沿的个数 中，所述的每个数采卡上计数器发出的时钟信号频率高于同步时钟信号CLK的频率。

具体实施方式四：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一或二所述 的一种数据采集系统中1553B数据与ADC数据的时间对齐方法的区别在于，所述的步骤二 中，待各板卡上电10秒后，1553B监听卡给出用于时间对齐的同步时钟信号CLK，与此同 时，各个板卡的计数器开始记录时间信息。