常见数字时钟设计方法综述【文献综述】

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1、毕业论文文献综述通信工程常见数字时钟设计方法综述摘要：本文主要介绍了普通数字时钟和GPS数字时钟的设计方法及特点，阐述了在硬件及软件上的设计，最后分析了GPS时钟相比普通数字时钟的优点和应用前景。关键词：GPS；数字时钟.一、引言近年随着卫星技术的发展，全球定位系统（GlobalPositioningSystem-GPS）也越来越广泛地渗透进了大众们的生活，手持以及车载GPS的普及化让这个几年前还比较神秘的产品与人们的生活息息相关起来，GPS是具有高精度、全天候、多功能的特点，并且拥有全球覆盖能力的导航系统，该系统不但在导航定位以及

2、测量方面有着广泛的应用，在精确授时方面也是目前全世界都广泛采用的重要方式。在电力系统，电视广播播出系统中，为取得通信网络的同步，GPS授时系统也得到了大量的应用。通过参阅相关资料，简单的介绍了普通数字时钟，以及主要介绍了GPS时钟的设计方案，通过对比，着重介绍了GPS时钟的优点和前景等。二、普通数字时钟的设计普通的数字时钟设计，我们在课程设计等都做过很多次，是比较简单的一种系统设计。普通的数字时钟设计要求具备能用LED显示时、分、秒，具备校时功能，可以对小时和分单独校时，时钟误差控制在很小的范围内。文献[1]介绍了其数字时钟设计的案

3、，给出了设计原理图和各模块的引脚图。具备了以上所说的各项功能，附加了蜂鸣器正点报时的功能，采用了晶体振荡器提供标准时间的基准信号，保证了计时的稳定和准确。同样，文献[2]的数字时钟设计也实现了上述功能，但设计方法上有所区别。采用了74160芯片，74160具有异步清零的功能，一共使用了6片74160芯片，加上简单的门电路和晶体震荡，完成了数字时钟的设计。三、GPS时钟特点相比普通数字时钟，GPS因具有高精度、全天候、多功能的特点，并且GPS接收天线重点考虑了防雷设计、稳定性设计、抗干扰设计，信号接收可靠性高，不受地域条件和环境的限制

4、，以至于GPS时钟误差极低，且高效稳定，即使断电也不影响其正常工作。-iv-文献[3]介绍了GPS的基本原理，我们了解到什么是GPS，以及什么是GPS时间系统,可以了解到GPS的特点和其GPS时间系统的优点，帮助我们理解GPS系统。文献[4]介绍了GPS无线数据的通信影响，从侧面我们了解了GPS通信的优点，可靠性高，全天候，不受天气影响等。四、GPS时钟设计1、守时模块为了能够输出高精度和高稳定性的时钟，需要守时电路提供高精度实时时间信息，以及与北斗时间同步的高精度实时秒脉冲，并在系统掉电以后由电源／电池模块中的电池供电，继续保持时

5、间的运行。守时电路包括频标模块、实时时钟模块、电源管理模块3个部分文献[5]和文献[6]中从GPS时钟守时电路设计开始，比较详细的介绍了守时电路如何设计及其守时原理，并且给出了守时系统指标参数选择。守时电路收到高精度标准时间信息后，对外部频率标准进行高精度分频计时，同时产生数字时间信息，并且产生与标准时间保持同步的时间信号，通过接口模块提供给处理器，守时电路保证了时间的连续性。2、授时模块GPS授时系统是利用接收机接收卫星上的“原子钟”时间信号，然后把数据传输给单片机进行处理并显示出时间的系统。卫星不间断的传输自身的星历参数和时间信

6、息，授时系统接收到卫星发射信号中的时间信息的数据，通过串口，将这些数据传送给计算机，从而计算出准确的时间信息。文献[7]的GPS时钟设计采用了GPS授时系统，由GPs25一LVS系列OEM板闳、89C51单片机、MAX232、LED显示器等组成，以及其各部分的设计和参数和原理。同样，文献[8]的GPS时钟设计也是以GPSOME板为接受模块，围绕GPSOME板进行设计。因此，GPS授时模块包含接受、计算、显示于一身，是GPS时钟的重要组成部分。3、NMEA协议NMEA协议是为了在众多不同的GPS导航设备中，建立统一的标准，由美国国家海

7、洋电子协会制定的一套通讯协议。在制作GPS时钟时，我们必须将NMEA协议的基本GPS数据读取出来，分析计算后，取出时间信息，再传送至计算机内。文献[9]简单的介绍了什么是NMEA协议，以及NMEA协议的用途，对我们了解NMEA协议有一定帮助。文献[10]非常详细的介绍了NMEA协议的信息输出说明，例：GPRMC，013120.57，A，3707.4997，N，12705.4397，E，000.0，000.0，030705，，，A*54以下是各数据代表的意义：-iv-RMC推荐使用最小句型C013120.57在01：31：20.57U

8、TC时锁定A状况A=活动的或B=限定的3707.4999，N北纬47度07.4999分12705.4396，E东经127度05.1396分000.0离开地面的速率000.0跟踪角度0307052005年7月3号*54校验和通过分析计算