基于MB90543的高精度GPS同步时钟设计与实现

本文档主要探讨了基于MB90543的高性能GPS同步时钟的设计与实现。全球定位系统（GPS）同步时钟的核心组成部分包括GPS接收器、单片机和外围电路。MB90543作为时钟中心处理单元，负责接收GPS接收器发送的包含时间信息的数据，通过解析ASCII码获取国际标准时间，并将其转换为BCD码形式，以便于驱动数码管进行显示。这种时钟采用了专为嵌入式系统设计的M12 GPS接收器，能够输出具有高精度的1微秒级秒脉冲信号。 设计的关键在于正确识别并处理秒脉冲信号，以确保同步校时的准确性。软件部分包括初始化、接收器通信、串口和CAN总线通信以及时间显示等功能，通过串行通信方式接收GPS数据，利用中断技术来处理数据收发。同时，为了增强抗干扰能力，软件和外部硬件计数阵列共同采用了硬件窗口机制对秒脉冲信号进行校准，确保校时误差控制在50微秒以内。 此外，文中提到的测频电路能够实时监测电网频率，并通过数码管显示出来。在时钟装置的校时策略上，结合了串行通信授时和脉冲校时两种方法，以提高系统的稳定性和可靠性。 整个设计充分考虑了变电站自动化的需求，确保GPS同步时钟在实际应用中的高效运行和准确性。经过验证，所设计的时钟完全满足了设计规格，证明了其在电力系统中作为精密时间基准的有效性。 总结来说，本文介绍了一种高性能的GPS同步时钟，重点阐述了硬件选择、数据处理、通信协议、校时策略以及抗干扰措施等方面的技术细节，展示了在变电站自动化环境中实现精确时间同步的能力。