[发明专利]一种基于CAN总线的游泳计时设备微秒级校时方法

说明书

本发明涉及竞速类比赛器具技术领域，具体是一种基于CAN总线的游泳计时设备微秒级校时方法，S1、设备上电初始化时钟基准；S2、校时操作；S3、自动运算与结果展示。本发明基于CAN总线游泳计时设备微秒级的校时方法，可以在同一CAN网络中，由一台高精度时钟源对多个计时设备进行微秒级校时，且无数量限制，本方法能够为游泳计时系统提供更精确、稳定的计时基准，可在微秒级进行多设备时钟同步，同一网络中被同步设备无数量限制，每一台设备的时钟基准可进行动态补偿，无需增加额外的硬件投入，系统复杂度显著降低，提升计时系统便携性，提升系统稳定性，计时结果更加准确，可靠。

技术领域

本发明涉及竞速类比赛器具技术领域，具体是一种基于CAN总线的游泳计时设备微秒级校时方法。

背景技术

目前的计算机操作系统的计时方式是由1970/01/01开始计算总秒数，但计算机硬件主要以BIOS内部的时间为主要依据，由于每个芯片本身的频率问题以及晶振漂移带来的误差导致上述两个时间存在差异，而且设备长时间运行导致时间偏差会越来越大，游泳计时系统需要精确记录运动员触壁时刻，为了避免存在计时差异，对计时硬件进行校时就显得非常重要，游泳计时系统需要在每一条泳道上部署一台计时终端进行单独计时从而得出计时数据，通过对比计时数据得到排名信息。

但是，计时终端受温度或其他因素影响，长时间运行会导致内部晶振漂移，出现频率误差，如果没有统一的时间基准对计时终端进行校时操作，在长时间比赛中，多个计时终端不可避免会存在运行误差，导致计时不准确，因此需要设计一种机制，可以通过通信总线对计时终端进行校时操作，在长时间运行过程中，保证多台计时终端时间基准的均一性。因此，本领域技术人员提供了一种基于CAN总线的游泳计时设备微秒级校时方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于CAN总线的游泳计时设备微秒级校时方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于CAN总线的游泳计时设备微秒级校时方法，其校时方法为以下步骤：

S1、设备上电初始化时钟基准：

a、计时主机在设备上电时，启动32位ARM片内硬件定时器，该定时器时间基准来自于计时主机内部的8Mhz(0.01PPM)高精度恒温晶振，通过片内定时器将晶振的频率信号转换为累加型的数值，该数值具备唯一性与连续增长性，是游泳计时系统的唯一时间基准，记作Tbase；

b、计时终端与计时主机同时上电，设备启动时，启动32位ARM片内硬件定时器，该定时器时间基准来自于计时终端内部8Mhz高精度恒温晶振，通过片内定时器将晶振的频率信号转换为累加型的数值，该数值是计时终端的运行时间基准，每一个计时终端定时器数值在上电时并不相同，并且该数值在计时终端运行过程中具备可读写性，可随时通过校时数据来更新，该数值记作Trun；

c、计时系统使用的CAN总线是控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)的简称，该总线可工作于多种方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，CAN数据帧具备数据长度固定，传输时间固定，自动发送确认等特点，本校时算法使用CAN数据帧作为校时手段；

S2、校时操作：

计时主机在比赛开始后，会周期性对总线内的单个设备发出CAN校时数据帧，校时数据帧目的为将计时主机当前的Tbase副本发送给单个计时终端，Tbase副本写入校时数据帧后，数值为固定，记作Tcal，校时数据帧长度固定，因此传输时间固定，传输时间记作Ttrans；

S3、自动运算与结果展示：