[发明专利]基于RS485网络中系统时钟同步方法

说明书

本发明提供了一种基于RS485网络中系统时钟同步方法，包括主机和从机，主机与从机之间通过RS485接口连接，所述RS485接口的连接线不仅作为主机和从机之间的通讯连接线，同时，作为主机和从机之间的时钟同步信号线，用于主机对从机进行时钟同步命令控制，且，作为RS485通讯连接线时的通讯波特率的配置对作为RS485时钟同步信号线时的同步控制不产生影响。本发明方法，通过一路RS485，使得各个从机通过从主机获取时间戳来计算出自己的时钟时间与主机的时钟时间的偏差，通过计算，对自己的时钟进行修正校准，使得系统时钟同步效果能达到所设定的要求。

技术领域

本发明涉及一种基于RS485分布式网络系统时钟同步的方法。

背景技术

目前，在电力系统设备的测量过程中越来越多地采用RS485网络。相对于以太网组成的系统，虽然RS485网络传输数据带宽较小，但是RS485网络结构简单，除了硬件上的成本降低外，对于由单片机组成的测量系统中，不需要复杂的网络通讯协议和大量的程序和内存空间，在单片机上的软件开销比较小，运行效率更高。

虽然RS485的网络系统简单，但实际应用中有时对网络中各个设备进行数据采样的时钟同步性要求高。在由一个主机控制和以多个从机为数据采集单元组成的系统中，主机和从机上都有各自的时钟系统。本文中把主机上的时钟称为主时钟，从机上的时钟称为从时钟,要求各个采集单元采集数据时达到和主机时钟同步，就需要解决系统对时问题。其中主时钟作为整个RS485网络的系统时钟。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种基于RS485网络中的系统同步对时方法，应用于基于单片机组成的RS485分布式网络系统中，实现测量时的精确时钟同步。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于RS485网络中系统时钟同步方法，包括主机和从机，主机与从机之间通过RS485接口连接，所述RS485接口的连接线不仅作为主机和从机之间的通讯连接线，同时，作为主机和从机之间的时钟同步信号线，用于主机对从机进行时钟同步命令控制，且，作为RS485通讯连接线时的通讯波特率的配置对作为RS485时钟同步信号线时的同步控制不产生影响。

具体包括步骤如下：

步骤1：主机发送准备命令

当需要进行时钟同步时，主机先发送时钟同步准备命令，发送命令后主机要做必要的准备工作，包括允许外部中断，中断标志清零；

步骤2：从机接收准备命令

从机接收到准备命令后，做必要的准备工作，包括允许外部中断，中断标志清零；

步骤3：主机发送同步命令

同步命令发送出去后，主机会产生外部中断，会产生中断标志，在外部中断中记录中断产生时的主时钟并保存，并且禁止外部中断再产生，直至再次发送完新的同步准备命令；

步骤4:从机接收同步命令

从机接收到同步命令后，也产生了外部中断，在外部中断中记录中断产生时的从时钟值并保存，并且禁止外部中断再产生，直至再次接收到主机发送的新的同步准备命令；

步骤5：主机发送主时钟；

步骤6：从机接收主时钟；

步骤7：从机修正各自的从时钟；

从机接收到主机的主时钟值后，对自己的从时钟进行修正。

主机的数据发送线连接其外部中断引脚，在主机向各从机发送同步命令后，主机发送一个数据，该数据的起始位作为时钟同步信号用以触发主机外部中断引脚发生中断。