【技术大神】实时时钟解决方案随你挑，速来围观

时间： 2019-07-15 来源：技术大神活动文章

在基站系统中需要有可靠的时间信息来记录系统运行状况，俗称系统log信息。笔者在TDD小基站项目中为获取时间信息设计了3种解决方案。

1）通过RTC芯片获取时间信息
对于RTC，想必各位看客都不陌生。RTC即real time clock实时时钟。使用RTC芯片提供时间信息是较为常见，也比较简单，成本较低的解决方案。

笔者本次使用EPSON公司推出的RX8010SJ芯片进行RTC电路设计。通常情况下RTC芯片需外接32.768KHz晶体及匹配电容等元件，但RX8010SJ芯片集成度高，已把晶体及匹配电容内置，这样既简化了硬件电路设计，也可以提高RTC芯片精度一致性。

为保证在系统突然断电情况下，RX8010SJ芯片仍能继续正常工作，确保时间运行的连续性，使用系统电源为RX8010SJ芯片供电的同时，设计电池供电方案备用。

在本方案系统中，CPU芯片通过I2C接口对RX8010SJ芯片进行初始配置，后期系统运行过程中CPU通过I2C接口读取寄存器值来获取相应的年，月，日，星期，小时，分钟及秒信息。该方案获取时间信息较为简单，具体的电路设计如下：

2）通过GPS模块获取时间信息
大家应该都使用过GPS导航，都了解通过GPS定位可以获取所在位置信息。其实通过GPS定位还可以获取时间信息，只是GPS定位获取的时间信息表示方式与常用方式不一样。GPS时间是由星期数和当前星期日期数构成的，且每过1024个星期，GPS时钟的星期数将被清零。

笔者本次的设计方案如下：

GPS天线接收卫星信号，用射频方式传送给GPS模块，GPS模块得到与GPS系统时间精确同步的时间信息报文。GPS模块将时间信息报文通过串口传送给CPU，CPU通过解析时间信息报文获取时间信息。方案框图如下：

由此可知，通过GPS模块获取时间信息的方案需要将报文解析运算才能获取时间信息。同时这种方案还涉及到GPS盘调测以及GPS天线的搭建接入，调测难度比RTC芯片大，而且成本也会相应增加。

3）通过1588时间服务器获取时间信息
IEEE1588标准的全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准（IEEE 1588 Precision Clock Synchronization Protocol）”，简称PTP（Precision Timing Protocol）。通过解析PTP报文信息，可以获取高精度时间信息。

笔者本次的设计方案如下：
1588时间服务器通过网口接入PHY芯片，1588报文信息即通过这个网口传送到PHY芯片，PHY芯片将报文信息通过SGMII接口送到CPU，在CPU中解析出1588时间信息。

此方案涉及到1588时间服务器选型购买及调试，与GPS方案综合比较，1588时间服务器方案成本更高，调测难度更大。

总结
介绍完以上三种解决方案，也给大家总结下三种方案的优势及不足。

从成本及调测难度来看，RX8010SJ芯片提供时间信息方案最优。但该方案时间信息精度依赖于内置晶体的精确程度，同时运行时间越久，晶体的可靠程度就越低了，获取到的时间信息也会跟着失去准确性。

从获取时间信息精度来看，GPS模块提供时间信息方案最优。但该方案需外接GPS天线进行信号的接收，因此在无法搭建GPS天线或者GPS天线搜到的信号太弱的场景下，这个方案的优势也就没有了。

从使用场景的广泛性来看，1588时间服务器提供时间信息方案最优，该方案可以克服各种环境影响，维持较高的精准度。但该方案的高成本及较高的调测难度，降低了这个方案的性价比。

综上所述，三个方案各有其优势与缺陷，因此依据实际情况选择最佳方案，才能最合理的选择。

作者：9477

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