Los códigos de tiempo de grupo de instrumentación entre rangos , comúnmente conocidos como código de tiempo IRIG , son formatos estándar para transferir información de tiempo. Los estándares de frecuencia atómica y los receptores GPS diseñados para una sincronización precisa a menudo están equipados con una salida IRIG. Los estándares fueron creados por el Grupo de Trabajo de Telecomunicaciones del Grupo de Instrumentación Inter-Rango (IRIG) del ejército de los EE. UU ., El organismo de estándares del Consejo de Comandantes de Rango . El trabajo en estos estándares comenzó en octubre de 1956 y los estándares originales fueron aceptados en 1960.
Los formatos originales se describieron en el Documento IRIG 104-60, posteriormente revisado y reeditado en agosto de 1970 como Documento IRIG 104-70, actualizado ese mismo año como Documento IRIG al estado de una Norma, Norma IRIG 200-70. La última versión del estándar es el estándar IRIG 200-16 de agosto de 2016.
Códigos de tiempo
Los diferentes códigos de tiempo definidos en el Estándar tienen designaciones alfabéticas. A, B, D, E, G y H son los estándares definidos actualmente por el estándar IRIG 200-04.
C [1] [2] estaba en la especificación original, pero fue reemplazado por H.
La principal diferencia entre los códigos es su frecuencia, que varía entre un pulso por minuto y 10.000 pulsos por segundo.
Código | Tasa de bits | Poco tiempo | Bits por cuadro | Pedazo de tiempo | Cuadros por segundo |
---|---|---|---|---|---|
A | 1000 Hz | 1 ms | 100 | 100 ms | 10 Hz |
B | 100 Hz | 10 ms | 100 | 1000 ms | 1 Hz |
C | 2 Hz | 0,5 s | 120 | 1 minuto | 1 ⁄ 60 Hz |
D | 1 ⁄ 60 Hz | 1 minuto | 60 | 1 hora | 1 ⁄ 3600 Hz |
mi | 10 Hz | 100 ms | 100 | 10 s | 0,1 Hz |
GRAMO | 10 kHz | 0,1 ms | 100 | 10 ms | 100 Hz |
H | 1 Hz | 1 s | 60 | 1 minuto | 1 ⁄ 60 Hz |
Cálculo del código B de IRIG :
Tasa de bits = 100 Hz = 100 × (1 / segundo) = 100 / segundo = 100/1000 ms = 1 / 10ms
Tiempo de bit = 1 / (Velocidad de bit) = 1 / (1/10 ms) = 10 ms
Hay 100 bits por cuadro.
Tiempo de fotograma = (Bits por fotograma) × (Tiempo de bit) = 100 × 10 ms = 1000 ms = 1 segundo
Velocidad de fotogramas = 1 / (tiempo de fotogramas) = 1/1 segundo = 1 Hz
Los bits se modulan en una portadora. Un sufijo de tres dígitos especifica el tipo y la frecuencia de la portadora, y qué información opcional se incluye:
- Tipo de modulación
- Cambio de nivel de CC (DCLS) ( ancho de pulso codificado sin portadora)
- Portadora de onda sinusoidal ( modulada en amplitud )
- Manchester modulado
- Sin portador (DCLS)
- 100 Hz (resolución de 10 ms)
- 1 kHz (resolución de 1 ms)
- 10 kHz (resolución de 100 µs)
- 100 kHz (resolución de 10 µs)
- 1 MHz (resolución de 1 µs)
- Expresiones codificadas
Siempre se incluyen el día del año, las horas, los minutos y (para algunos formatos) los segundos y las fracciones con decimal codificado en binario (BCD) . Los componentes opcionales son:
- Número de año (00–99; el siglo no está codificado)
- "Funciones de control (CF)" definidas por el usuario que ocupan bits no definidos por IRIG
- "Segundos binarios directos (SBS)", un contador binario de 17 bits que cuenta de 0 a 86399.
- BCD, CF, SBS
- BCD, CF
- BCD
- BCD, SBS
- BCD, BCD_Year, CF, SBS
- BCD, BCD_Year, CF
- BCD, BCD_Year
- BCD, BCD_Year, SBS
Los números de identificación de señal reconocidos para cada formato de acuerdo con el estándar 200-04 consisten en:
Formato | Tipo de modulación | Frecuencia de carga | Expresiones codificadas |
---|---|---|---|
A | 0,1,2 | 0,3,4,5 | 0,1,2,3,4,5,6,7 |
B | 0,1,2 | 0,2,3,4,5 | 0,1,2,3,4,5,6,7 |
D | 0,1 | 0,1,2 | 1,2 |
mi | 0,1 | 0,1,2 | 1,2,5,6 |
GRAMO | 0,1,2 | 0,4,5 | 1,2,5,6 |
H | 0,1 | 0,1,2 | 1,2 |
Por tanto, el número de identificación de la señal completo consta de una letra y tres dígitos. Por ejemplo, la señal designada como B122 se descifra de la siguiente manera: formato B, onda sinusoidal (modulada en amplitud), portadora de 1 kHz y expresiones codificadas BCDTOY.
El estándar más utilizado es IRIG B, luego IRIG A, luego probablemente IRIG G. Los formatos de código de tiempo derivados directamente de IRIG H son utilizados por las estaciones de radio NIST WWV , WWVH y WWVB .
Por ejemplo, uno de los formatos más comunes, IRIG B122:
- IRIG B122 transmite cien pulsos por segundo en una portadora de onda sinusoidal de 1 kHz modulada en amplitud, codificando información en BCD. Esto significa que cada segundo se transmiten 100 bits de información. El marco de tiempo para el estándar IRIG B es de 1 segundo, lo que significa que se transmite un marco de datos de información de tiempo cada segundo. Este marco de datos contiene información sobre el día del año (1–366), horas, minutos y segundos. Los números de año no están incluidos, por lo que el código de tiempo se repite anualmente. No se proporcionan anuncios de segundo bisiesto . Aunque la información se transmite solo una vez por segundo, un dispositivo puede sincronizar su tiempo con mucha precisión con el dispositivo de transmisión mediante el uso de un bucle de bloqueo de fase para sincronizar con el operador. Los dispositivos comerciales típicos se sincronizarán con una precisión de 1 microsegundo utilizando códigos de tiempo IRIG B.
Estructura del código de tiempo
El código de tiempo IRIG se compone de cuadros repetidos, cada uno de los cuales contiene 60 o 100 bits. Los bits están numerados del 0 al 59 o 99.
Al comienzo de cada tiempo de bit, el código de tiempo IRIG habilita una señal (envía una portadora, aumenta el nivel de la señal de CC o transmite Manchester 1 bits). La señal está desactivada (portadora atenuada al menos 3 ×, nivel de señal de CC reducido o bits Manchester 0 transmitidos), en una de tres veces durante el intervalo de bits:
- Después de 0,2 de un tiempo de bit, para codificar un 0 binario
- Después de 0,5 de un tiempo de bit, para codificar un 1 binario
- Después de 0,8 de un bit de tiempo, para codificar un bit marcador
El bit 0 es el bit de marcador de trama P r . Cada décimo bit que comienza con el bit 9, 19, 29, ... 99 también es un bit marcador, conocido como identificadores de posición P 1 , P 2 , ..., P 9 , P 0 . Por lo tanto, dos bits de marcador en una fila (P 0 seguido de P r ) marcan el comienzo de una trama. La trama codifica el tiempo del borde anterior del bit marcador de trama.
Todos los demás bits son bits de datos, que se transmiten como 0 binario si no tienen otro propósito asignado.
Generalmente, se utilizan grupos de 4 bits para codificar dígitos BCD. A los bits se les asigna little-endian dentro de los campos.
- Los bits 1 a 4 codifican segundos y los bits 6 a 8 codifican decenas de segundos (0 a 59)
- Los bits 10 a 13 codifican minutos y los bits 15 a 17 codifican decenas de minutos (0 a 59)
- Los bits 20 a 23 codifican horas y los bits 25 a 26 codifican decenas de horas (0 a 23)
- Los bits 30-33 codifican el día del año , 35-38 codifican decenas de días y los bits 40-41 codifican cientos de días (1–366)
- Los bits 45 a 48 codifican décimas de segundo (0 a 9)
- Los bits 50 a 53 codifican años y los bits 55 a 58 codifican decenas de años (0 a 99)
- Los bits 80–88 y 90–97 codifican "segundos binarios directos" desde las 00:00 del día actual (0–86399, no BCD)
En IRIG G, los bits 50–53 codifican centésimas de segundo y los años se codifican en bits 60–68.
No todos los formatos incluyen todos los campos. Obviamente, esos formatos con tramas de 60 bits omiten los campos de segundos binarios rectos, y los dígitos que representan divisiones de menos de un tiempo de trama (todo por debajo de las horas, en el caso de IRIG D) siempre se transmiten como 0.
No se incluyen bits de control ni paridad. La detección de errores se puede lograr comparando fotogramas consecutivos para ver si codifican marcas de tiempo consecutivas.
Los campos de 9 bits no asignados entre bits de marcador consecutivos están disponibles para "funciones de control" definidas por el usuario. Por ejemplo, el estándar IEEE 1344 define funciones para los bits 60–75.
Código de tiempo IRIG
Un poco | Peso | Significado | Un poco | Peso | Significado | Un poco | Peso | Significado | Un poco | Peso | Significado | Un poco | Peso | Significado | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
00 | P r | Marcador de marco | 20 | 1 | Horas (0-23) | 40 | 100 | Día del año (1–366) | 60 | 0 | Sin usar, disponible para funciones de control | 80 | 1 | Segundos binarios rectos (0–86399) | ||||
01 | 1 | Segundos (00–59) | 21 | 2 | 41 | 200 | 61 | 0 | 81 | 2 | ||||||||
02 | 2 | 22 | 4 | 42 | 0 | No usado | 62 | 0 | 82 | 4 | ||||||||
03 | 4 | 23 | 8 | 43 | 0 | 63 | 0 | 83 | 8 | |||||||||
04 | 8 | 24 | 0 | 44 | 0 | 64 | 0 | 84 | dieciséis | |||||||||
05 | 0 | 25 | 10 | 45 | 0,1 | Décimas de segundo (0.0–0.9) | sesenta y cinco | 0 | 85 | 32 | ||||||||
06 | 10 | 26 | 20 | 46 | 0,2 | 66 | 0 | 86 | 64 | |||||||||
07 | 20 | 27 | 0 | No usado | 47 | 0.4 | 67 | 0 | 87 | 128 | ||||||||
08 | 40 | 28 | 0 | 48 | 0,8 | 68 | 0 | 88 | 256 | |||||||||
09 | P 1 | Identificador de posición | 29 | P 3 | Identificador de posición | 49 | P 5 | Identificador de posición | 69 | P 7 | Identificador de posición | 89 | P 9 | |||||
10 | 1 | Minutos (00–59) | 30 | 1 | Día del año (1–366) | 50 | 1 | Año (00–99) | 70 | 0 | Sin usar, disponible para funciones de control | 90 | 512 | |||||
11 | 2 | 31 | 2 | 51 | 2 | 71 | 0 | 91 | 1024 | |||||||||
12 | 4 | 32 | 4 | 52 | 4 | 72 | 0 | 92 | 2048 | |||||||||
13 | 8 | 33 | 8 | 53 | 8 | 73 | 0 | 93 | 4096 | |||||||||
14 | 0 | 34 | 0 | 54 | 0 | 74 | 0 | 94 | 8192 | |||||||||
15 | 10 | 35 | 10 | 55 | 10 | 75 | 0 | 95 | 16384 | |||||||||
dieciséis | 20 | 36 | 20 | 56 | 20 | 76 | 0 | 96 | 32768 | |||||||||
17 | 40 | 37 | 40 | 57 | 40 | 77 | 0 | 97 | 65536 | |||||||||
18 | 0 | No usado | 38 | 80 | 58 | 80 | 78 | 0 | 98 | 0 | No usado | |||||||
19 | P 2 | Identificador de posición | 39 | P 4 | Identificador de posición | 59 | P 6 | Identificador de posición | 79 | P 8 | Identificador de posición | 99 | P 0 | Identificador de posición |
Código de tiempo IRIG J
El estándar IRIG 212-00 define un código de tiempo diferente, basado en comunicación serial asíncrona estilo RS-232 . El código de tiempo consta de caracteres ASCII , cada uno transmitido como 10 bits:
- 1 bit de inicio
- 7 bits de datos
- 1 bit de paridad impar
- 1 bit de parada
El marcador de tiempo es el borde delantero del primer bit de inicio.
El código de tiempo IRIG J-1 consta de 15 caracteres (tiempos de 150 bits), enviados una vez por segundo a una velocidad en baudios de 300 o más:
DDD:HH:MM:SS
- SOH es el código ASCII de "inicio de encabezado", con valor binario
0x01
. - DDD es la fecha ordinal (día del año), del 1 al 366.
- HH, MM y SS son la hora del bit de inicio.
- El código termina con un par CR + LF .
Al final del código de tiempo, la línea serial está inactiva hasta el comienzo del siguiente código. No hay tiempo de inactividad entre otros personajes.
El código de tiempo IRIG J-2 consta de 17 caracteres (170 bits), enviados 10 veces por segundo a una velocidad de 2400 baudios o superior:
DDD:HH:MM:SS.S
Esto es lo mismo, excepto que se incluyen las décimas de segundo.
La especificación de código de tiempo completo tiene la forma "IRIG J- xy ", donde x denota la variante e y denota una velocidad en baudios de 75 × 2 y .
Las combinaciones que se utilizan normalmente son J-12 a J-14 (300, 600 y 1200 baudios) y J-25 a J-29 (2400 a 38400 baudios).
Combinación J- xy | variante ( x ) | y | 2 y | Baudios = 75 × 2 y |
---|---|---|---|---|
J-12 | 1 | 2 | 4 | 300 |
J-13 | 1 | 3 | 8 | 600 |
J-14 | 1 | 4 | dieciséis | 1200 |
J-25 | 2 | 5 | 32 | 2400 |
J-26 | 2 | 6 | 64 | 4800 |
J-27 | 2 | 7 | 128 | 9600 |
J-28 | 2 | 8 | 256 | 19200 |
J-29 | 2 | 9 | 512 | 38400 |
Ver también
Referencias
- Grupo de temporización y telecomunicaciones (agosto de 2016), formatos de código de tiempo en serie IRIG (PDF) , campo de misiles White Sands del ejército de EE. UU., Nuevo México: Consejo de comandantes de alcance, estándar IRIG 200-16
- Telecommunications and Timing Group (noviembre de 2000), IRIG J Formatos de código de tiempo ASCII asíncrono , Campo de misiles White Sands del ejército de EE. UU., Nuevo México: Consejo de comandantes de rango, estándar IRIG 212-00, archivado desde el original (DOC) el 17 de febrero de 2013 , consultado el 1 de octubre de 2011
- ^ Grohman, Richard O .; Mellenbruch, Larry L .; Sowic, Felix J. (03/14/1974), Hardware Especial de Análisis de ARL ACODAC de datos (pdf) (informe técnico), la Universidad de Texas en Austin, ARL-TM-74-12 , recuperada 2011-12-23
- ^ Datum Inc. (1987), Manual de formatos de códigos de tiempo (PDF) , p. 18 , consultado el 24 de junio de 2013
enlaces externos
- Información de IRIG - Página de información de IRIG con diagramas
- El sitio estándar de IRIGB: el sitio dedicado al código de tiempo estándar de IRIGB