ADG1404YRUZ數(shù)據(jù)列表 ADG1404
標(biāo)準(zhǔn)包裝 ? 1,000
類別 集成電路（IC）
家庭 接口 - 模擬開關(guān)，多路復(fù)用器，多路分解器
系列 iCMOS®
包裝 ? 帶卷（TR） ?
功能 多路復(fù)用器
電路 1 x 4:1
導(dǎo)通電阻 3.5 歐姆
電壓源 單/雙電源
電壓 - 電源，單/雙（±） 5 V ~ 16.5 V，±2.25 V ~ 8.25 V
電流 - 電源 170μA
工作溫度 -40°C ~ 125°C
安裝類型 表面貼裝
封裝/外殼 14-TSSOP（0.173"，4.40mm 寬）
供應(yīng)商器件封裝 14-TSSOP
其它名稱 ADG1404YRUZ-REEL7-ND
ADG1404YRUZ-REEL7TR在民用飛機飛行試驗中，為了保證圖像測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，機上圖像測試系統(tǒng)中不同測試設(shè)備時間需要嚴(yán)格的統(tǒng)一。原子鐘是一種非常穩(wěn)定的時鐘源，可以提供精確的時間信息用于時間同步。但是在機載環(huán)境下，安裝空間狹小，安裝位置受限，無法使用原子鐘作為時鐘源。
使用導(dǎo)航衛(wèi)星對機載高速攝像機進行時間同步，可以滿足圖像測試系統(tǒng)對時間同步的精度要求。隨著我國北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一期組網(wǎng)完成和接口控制文件的公布，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開始向亞太大部分地區(qū)正式提供連續(xù)無源定位、導(dǎo)航、授時等服務(wù)，本文研究了使用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對機載高速攝像機進行時間同步的技術(shù)，設(shè)計了基于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的機載高速攝像機時間同步器。
2. 時間同步技術(shù)方案
目前絕大多數(shù)機載高速攝像機外部同步時間輸入都支持IRIG-B碼，時間同步器接收北斗衛(wèi)星時間信息，將衛(wèi)星發(fā)送的UTC時間編碼轉(zhuǎn)換為IRIG-B時間碼需要的格式，并產(chǎn)生IRIG-B時間碼的波形輸出，IRIG-B時間碼的起始位置必須和整秒的起始位置嚴(yán)格對齊。同步器內(nèi)部邏輯框圖如下圖：
圖1 時間同步器方案框圖
UM220-T接收北斗二代衛(wèi)星時間信息，將時間信息以NMEA-0183語句輸出至STM32，STM32將解碼UTC時間，將其編碼為IRIG-B需要的時間信息，通過串行總線送入FPGA中，同時STM32通過SPI接口控制OLED顯示屏，實時顯示當(dāng)前定位狀態(tài)和時間信息。FPGA將接收的時間信息編碼為IRIG-B(DC)碼和IRIG-B(AC)碼輸出，由于FPGA輸出的IRIG-B(AC)碼實際上為IRIG-B(AC)碼的數(shù)字信號，需要通過高速DA轉(zhuǎn)換以及運放信號調(diào)理來實現(xiàn)將數(shù)字IRIG-B(AC)碼轉(zhuǎn)換成模擬信號用于機載高速攝像機時間同步。
2.1 UM220-T北斗衛(wèi)星接收模塊
UM220-T 模塊是針對授時應(yīng)用領(lǐng)域推出的北斗/GPS雙系統(tǒng)精密授時產(chǎn)品,支持靜態(tài)授時，單星授時，集成度高、功耗低，適合北斗授時領(lǐng)域的應(yīng)用。采用先進的多路徑抑制技術(shù)，以及優(yōu)化的授時算法，提供精確的1PPS 輸出。創(chuàng)新的多系統(tǒng)融合開放式架構(gòu)，保證不同系統(tǒng)的可用衛(wèi)星均可參與聯(lián)合定位、授時，提高可靠性，保障長時間連續(xù)可靠的授時輸出。支持單星授時功能，在僅有一顆可見衛(wèi)星時，仍能保持精確、穩(wěn)定的 1PPS 輸出。
2.2 STM32微控制器
STM32系列32位微控制器使用來ARM公司設(shè)計的Cortex-M3內(nèi)核，該內(nèi)核是專門設(shè)計于滿足集高性能、低功耗、實時應(yīng)用的嵌入式領(lǐng)域的要求。Cortex-M3相比以往的微控制器在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上進行了增強，使用的Thumb-2指令集帶來了更高的指令效率和更強的性能;緊耦合的嵌套矢量中斷控制器，對中斷事件的響應(yīng)比以往更迅速。
時間同步器設(shè)計方案中使用STM32完成接收UM220-T發(fā)送的時間信息，從中解碼出當(dāng)前UTC時間，將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的IRIG-B時間后通過自定義串行輸出口輸出至FPGA，同時STM32還負責(zé)驅(qū)動OLED顯示屏，實時的顯示當(dāng)前的定位狀態(tài)和時間信息，方案設(shè)計中還增加了實時時鐘芯片(RTC)，以便于在收星條件不好時，為測試系統(tǒng)提供一個參考時間。
設(shè)計中使用的STM32F103RB具有擴展工業(yè)級的工作溫度范圍，可達72MHz的主頻，可以實現(xiàn)在將UTC時間編碼為IRIG-B時間的同時完成驅(qū)動OLED顯示屏的功能。
2.3 FPGA芯片實現(xiàn)IRIG-B編碼
當(dāng)前絕大多數(shù)機載高速攝像機都支持使用IRIG-B進行時間同步，IRIG是美國靶場儀器組的簡稱。IRIG時間標(biāo)準(zhǔn)有兩大類：一類是并行時間碼格式，這類碼由于是并行格式，傳輸距離較近，且是二進制，因此遠不如串行格式廣泛;另一類是串行時間碼，共有六種格式，即A、B、D、E、G、H。它們的主要差別是時間碼的幀速率不同，IRIG-B即為其中的B型碼。B型碼的時幀速率為1幀/S。
北斗時間同步器設(shè)計中使用FPGA直接數(shù)字頻率合成技術(shù)實現(xiàn)時間信息的IRIG-B碼型產(chǎn)生。直接數(shù)字頻率合成(DDS)是一種全數(shù)字化的頻率合成器，由相位累加器、波形ROM、D/A轉(zhuǎn)換器和低通濾波器構(gòu)成，它具有頻率分辨率高、頻率切換快、頻率切換時相位連續(xù)等優(yōu)點。
