在工控行業很多領域中，需要控制系統具有高精度的時間同步功能，IRIG就是美國靶場司令委員會制定的一種時間標準，英創在EM928x系列的Linux工控主板上實現了IRIG-B碼校時功能。

IRIG是美國靶場司令委員會制定的一種時間標準，其中的串行時鐘編碼共有6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，廣泛應用的IRIG-B即其中的B型編碼，B型碼的時幀速率為1幀/s，可傳遞100位信息。圖1是IGIG-B碼示意圖，其時幀周期是1s，每秒100個碼元，使用脈寬編碼方式，每個碼元脈寬10ms，共三種碼元，其中高電平5ms和2ms分別表示二進制 “1”，“0”，高電平8ms為位置標識，分別為P0,P1,…P9。連續兩個8ms寬度脈沖的第二個8ms脈沖的前沿為秒準點標志，也是一個時間格式的幀參考標志。一個時間格式幀包含了秒，時，分，天數，年份，控制位等豐富的信息。

IRIG-B碼標準

首先在硬件連接上，我們使用GPIO23復用為接收IRIG-B碼脈沖信號的管腳，所以只需要將時鐘源發出的IRIG-B碼脈沖接到GPIO23，需要注意的是，GPIO管腳的輸入電壓不能超過3.3V，否則會引起CPU的異常或是損壞。如果時鐘源發出的脈沖為5V，就需要將電平轉換為3.3V才可以接入。硬件連接好后，我們來看看應用程序的實現方法：

首先需要打開IRIG-B這個設備節點：

fd = open("/dev/irig-b", O_RDWR);

if(fd < 0)

printf("open faile\n");

接下來使用標準的調用接口read和write就可以獲取和設置時間了，程序中使用了struct tm這個結構體來進行獲取時間的信息傳遞：

structtm

{

inttm_sec; /* 秒. [0-60] (1 leap second) */

inttm_min; /* 分. [0-59] */

inttm_hour; /* 時. [0-23] */

inttm_mday; /* 日. [1-31] */

inttm_mon; /* 月. [0-11] */

inttm_year; /* 年 - 1900. */

inttm_wday; /* 一周中的第幾天. [0-6] */

inttm_yday; /* 一年中的第幾天.[0-365] */

inttm_isdst; /* 時令. [-1/0/1]*/

#ifdef __USE_BSD

longinttm_gmtoff;

__constchar*tm_zone; /* 時區 */

#else

longint__tm_gmtoff;

__constchar*__tm_zone;

#endif

};

因為是直接從時鐘源中獲取的時間，所以我們只需要關注tm結構體中的年月日時分秒這六個成員。接下來我們進行讀取時間的操作：

struct tm t;

ret = read(fd, &t,sizeof(struct tm));

if(ret < 0)

printf("read failed!\n");

printf("time:%d-%d-%d %d:%d:%d\n",t.tm_year, t.tm_mon, t.tm_mday, t.tm_hour, t.tm_min, t.tm_sec);

讀取時間是通過阻塞的方式實現的，板卡會等到一次完整的時間脈沖信息才會返回本次時間，如果沒有獲取到完整的信息，會在5秒后返回系統時間并且打印提示信息。

為了方便客戶將時鐘源提供的時間設置到板卡中，英創公司提供了專用接口在驅動中獲取時間并寫入到系統或是RTC中，即write()函數，當調用write時，板卡會阻塞等待從時鐘源獲取一次完整的時間信息，然后根據寫入的參數，將時間直接設置到系統中或者RTC中：

#defineSET_SYSTIME 0

#defineSET_RTCTIME 1

i1 = SET_SYSTIME;

ret = write(fd, &i1,sizeof(int));

if(ret < 0)

printf("write failed!\n");

i1 = SET_RTCTIME;

ret = write(fd, &i1,sizeof(int));

if(ret < 0)

printf("write failed!\n");

按照上面的例子調用write就可以將從時鐘源獲取的時間寫入到板卡中，當輸入的數據為0時，驅動會阻塞等待一次完整的時間信息，獲得時間后將時間設置到系統中，阻塞等待的時間同樣為5s，否則返回不能獲取時間的信息。

如果輸入的數據為1時，驅動會同樣阻塞等待一次完整的時間信息，獲得時間后將時間同時設置到硬件實時時鐘和系統中，阻塞等待的時間同樣為5s，否則返回不能獲取時間的信息。

傳統的工控板卡在對IRIG-B碼處理時，通常需要增加額外的硬件（如單片機，FPGA）對B碼進行解碼，然后再通過串口、總線或其它形式將數據交給主控板卡處理，增加了系統成本和操作難度，英創Linux工控主板EM928x系列可直接對B碼進行解碼，不需要增加任何硬件就能實現毫秒級精度的時間同步，大大降低了系統復雜程度，節約了成本，提高了系統穩定性。