Código de tiempo IRIG

Los códigos de tiempo de grupos 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 suelen estar equipados con una salida IRIG. Los estándares fueron creados por el Grupo de Trabajo de Telecomunicaciones del Grupo de Instrumentación Inter-Range (IRIG) del ejército de EE. UU., el organismo de estándares del Consejo de Comandantes de Rango. El trabajo sobre estas normas comenzó en octubre de 1956 y las normas originales fueron aceptadas 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 Estándar, Estándar IRIG 200-70. La última versión de la Norma es la Norma IRIG 200-16 de agosto de 2016.

Códigos de tiempo

Los diferentes códigos de tiempo definidos en el Estándar tienen denominaciones alfabéticas. A, B, D, E, G y H son los estándares actualmente definidos por IRIG Standard 200-04.

La principal diferencia entre los códigos es su velocidad, que varía entre un pulso por minuto y 10.000 pulsos por segundo.

Los bits se modulan en una portadora. Un sufijo de tres dígitos especifica el tipo y la frecuencia del operador, y qué información opcional se incluye:

Tipo de modulación

0. Cambio de nivel DC (DCLS) (ancho de pliegue codificado sin portador)
1. Transportador de onda sine (modulado de densidad)
2. Mánchester modulado

Frecuencia del transportista

0. No transportista (DCLS)
1. 100 Hz (10 ms resolución)
2. 1 kHz (1 ms resolución)
3. 10 kHz (100 μs resolución)
4. 100 kHz (10 μs resolución)
5. 1 MHz (1 μs resolución)

Expresiones codificadas

Decimal codificado binario (BCD) día del año, horas, minutos y (para algunos formatos) segundos y fracciones siempre se incluyen. Los componentes opcionales son:

• Número de año (00–99; siglo no está codificado)
• Funciones de control definidas por el usuario (CF)" ocupando bits no definidos por IRIG
• "Segundos binarios verticales (SBS)", un contador binario de 17 bits que cuenta de 0 a 86399.

Los tipos son:

0. BCD, CF, SBS
1. BCD, CF
2. BCD
3. BCD, SBS
4. BCD, BCD_Year, CF, SBS
5. BCD, BCD_Year, CF
6. BCD, BCD_Year
7. BCD, BCD_Year, SBS

Los números de identificación de señales reconocidos para cada formato según el estándar 200-04 consisten en:

Así, el número completo de identificación de la señal consta de una letra y tres dígitos. Por ejemplo, la señal designada como B122 se descifra de la siguiente manera: formato B, onda sinusoidal (amplitud modulada), portadora de 1 kHz y expresiones codificadas BCDTOY.

El estándar más utilizado es IRIG B, luego IRIG A y probablemente IRIG G. Las estaciones de radio NIST WWV, WWVH y WWVB utilizan formatos de código de tiempo derivados directamente de IRIG H.

Por ejemplo, uno de los formatos más comunes, IRIG B122:

IRIG B122 transmite cien pulsos por segundo en una amplitud modulada 1 kHz sine portador de onda, información de codificación en BCD. Esto significa que se transmiten 100 bits de información cada segundo. El plazo para el estándar IRIG B es 1 segundo, lo que significa que un marco de datos de tiempo se transmite 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 repite anualmente. No se proporcionan anuncios de segunda etapa. Aunque la información se transmite sólo una vez por segundo, un dispositivo puede sincronizar su tiempo con precisión con el dispositivo de transmisión utilizando un bucle bloqueado por fase para sincronizar al transportista. Los dispositivos comerciales típicos se sincronizarán dentro de 1 microsegundo usando códigos de tiempo IRIG B.

Estructura del código de tiempo

El código de tiempo IRIG se compone de fotogramas 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 bit, el código de tiempo IRIG habilita una señal (envía una portadora, eleva el nivel de la señal de CC o transmite Manchester 1 bits). La señal se desactiva (portadora atenuada al menos 3 veces, nivel de señal de CC reducido o bits Manchester 0 transmitidos), en una de tres ocasiones durante el intervalo de bits:

• Después de 0.2 de un poco de tiempo, para codificar un binario 0
• Después de 0.5 de un poco de tiempo, para codificar un binario 1
• Después de 0.8 de un poco de tiempo, para codificar un poco de marcador

El bit 0 es el bit marcador de trama P_r. Cada décimo bit, comenzando con el bit 9, 19, 29,... 99, también es un bit marcador, conocido como identificadores de posición P₁, P₂,..., P₉, P₀. Por tanto, dos bits marcadores seguidos (P₀ 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, grupos de 4 bits se utilizan para codificar dígitos BCD. Se asignan bits pequeño-endian dentro de los campos.

• Bits 1–4 codifica segundos, y bits 6–8 codifica decenas de segundos (0–59)
• Bits 10–13 codifica minutos, y bits 15–17 codifica decenas de minutos (0–59)
• Bits 20–23 horas codificadas, y bits 25–26 codifican decenas de horas (0–23)
• Bits 30-33 codificar el día del año, 35-38 codificar decenas de días, y bits 40–41 codificar cientos de días (1–366)
• Bits 45–48 codifican décimas de segundos (0–9)
• Bits 50–53 codifica años, y bits 55–58 codifica decenas de años (0–99)
• Bits 80–88 y 90–97 codifican "segundos segundos binarios" desde las 00:00 en el día actual (0–86399, no BCD)

En IRIG G, los bits 50–53 codifican centésimas de segundo y los años se codifican en los bits 60–68.

No todos los formatos incluyen todos los campos. Obviamente, los formatos con tramas de 60 bits omiten los campos de segundos binarios rectos, y los dígitos que representan divisiones inferiores a un tiempo de trama (todo lo que esté por debajo de las horas, en el caso de IRIG D) siempre se transmiten como 0.

No se incluyen bits de verificación ni de 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 las "funciones de control" definidas por el usuario. Por ejemplo, el estándar IEEE 1344 define funciones para los bits 60 a 75.

Código de tiempo IRIG

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 extraño
• 1 bit de parada

El marcador a tiempo es el borde líder de la primera parte de inicio.

El código de tiempo IRIG J-1 consta de 15 caracteres (150 bits), enviados una vez por segundo a una velocidad de 300 baudios o superior:

■SOH facultadDDD:HH:MM:SS madeCR

• SOH es el código ASCII "start of header", con valor binario 0x01.
• DDD es la fecha ordinal (día del año), del 1 al 366.
• HH, MM y SS son el momento del bit de inicio.
• El código es terminado por un par CR+LF.

Al final del código de tiempo, la línea serial está inactiva hasta el comienzo del siguiente código. No hay tiempo libre 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:

■SOH facultadDDD:HH:MM:SS.S se hizo

Esto es lo mismo, excepto que se incluyen décimas de segundos.

La especificación de código completo es de la forma "IRIG J-xy", donde x denota la variante, y Sí. denota una tasa de baud de 75×2^Sí..

Las combinaciones de uso normal son J-12 a J-14 (300, 600 y 1200 baud), y J-25 a J-29 (2400 a 38400 baud).