رمز الوقت IRIG

تُعدّ رموز التوقيت لمجموعة أجهزة القياس بين النطاقات ، والمعروفة اختصارًا برمز IRIG ، تنسيقات قياسية لنقل معلومات التوقيت. غالبًا ما تُجهّز معايير التردد الذري وأجهزة استقبال نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) المصممة للتوقيت الدقيق بمخرج IRIG. وقد وضع هذه المعايير فريق عمل الاتصالات التابع لمجموعة أجهزة القياس بين النطاقات (IRIG) التابعة للجيش الأمريكي ، وهي الهيئة المسؤولة عن وضع المعايير في مجلس قادة النطاقات . بدأ العمل على هذه المعايير في أكتوبر 1956، وتم اعتماد المعايير الأصلية في عام 1960.

وُصفت الصيغ الأصلية في وثيقة IRIG رقم 104-60، والتي نُقحت لاحقًا وأُعيد إصدارها في أغسطس 1970 تحت اسم وثيقة IRIG رقم 104-70، ثم رُقّيت في وقت لاحق من ذلك العام إلى رتبة معيار، وهو معيار IRIG رقم 200-70. أما أحدث إصدار من المعيار فهو معيار IRIG رقم 200-16 الصادر في أغسطس 2016.

تُحدد رموز التوقيت المختلفة في المعيار برموز أبجدية. وتُعدّ A وB وD وE وG وH هي المعايير المحددة حاليًا بموجب معيار IRIG 200-04.

الفرق الرئيسي بين الرموز هو معدلها، والذي يتراوح بين نبضة واحدة في الدقيقة و 10000 نبضة في الثانية.

يتم تعديل البتات على موجة حاملة. ويحدد لاحقة مكونة من ثلاثة أرقام نوع الموجة الحاملة وترددها، والمعلومات الاختيارية المضمنة فيها:

نوع التعديل

0. إزاحة مستوى التيار المستمر (DCLS) ( ترميز عرض النبضة بدون حامل)
1. موجة حاملة جيبية ( معدلة السعة )
2. مانشستر عدّلت

تردد الموجة الحاملة

0. بدون ناقل (DCLS)
1. 100  هرتز (دقة 10 مللي ثانية)
2. 1  كيلو هرتز (دقة 1 مللي ثانية)
3. 10  كيلو هرتز (دقة 100 ميكروثانية)
4. 100  كيلو هرتز (دقة 10 ميكروثانية)
5. 1  ميجاهرتز (دقة 1 ميكروثانية)

التعبيرات المشفرة

يتم تضمين يوم السنة، والساعات، والدقائق، والثواني، والكسور (في بعض التنسيقات) دائمًا باستخدام نظام العد العشري المشفر ثنائيًا (BCD) . المكونات الاختيارية هي:

• رقم السنة (00-99؛ لا يتم ترميز القرن)
• وظائف التحكم (CF) التي يحددها المستخدم والتي تشغل بتات غير محددة بواسطة IRIG
• "الثواني الثنائية المباشرة (SBS)"، وهو عداد ثنائي مكون من 17 بت يعد من 0 إلى 86399.

الأنواع هي:

0. BCD، CF، SBS
1. BCD، CF
2. BCD
3. BCD، SBS
4. BCD، BCD_السنة، CF، SBS
5. BCD، BCD_السنة، CF
6. BCD، BCD_السنة
7. BCD، BCD_السنة، SBS

تتكون أرقام تعريف الإشارة المعترف بها لكل تنسيق، وفقًا للمعيار 200-04، مما يلي:

وبالتالي، يتكون رقم تعريف الإشارة الكامل من حرف واحد وثلاثة أرقام. على سبيل المثال، يتم فك تشفير الإشارة المصنفة B122 على النحو التالي: التنسيق B، موجة جيبية (معدلة السعة)،  تردد حامل 1 كيلو هرتز، والتعبيرات المشفرة BCDTOY.

المعيار الأكثر استخدامًا هو IRIG B، ثم IRIG A، ثم ربما IRIG G. يتم استخدام تنسيقات رمز الوقت المشتقة مباشرة من IRIG H بواسطة محطات الراديو التابعة للمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا WWV و WWVH و WWVB .

على سبيل المثال، أحد أكثر التنسيقات شيوعًا هو IRIG B122:

يبث معيار IRIG B122 مئة نبضة في الثانية على  موجة حاملة جيبية بتردد 1 كيلوهرتز معدلة السعة، مشفرًا المعلومات بنظام BCD. هذا يعني إرسال 100 بت من المعلومات كل ثانية. الإطار الزمني لمعيار IRIG B هو ثانية واحدة، أي يتم إرسال إطار بيانات واحد من المعلومات الزمنية كل ثانية. يحتوي هذا الإطار على معلومات حول يوم السنة (من 1 إلى 366)، والساعات، والدقائق، والثواني. لا يتم تضمين أرقام السنوات، لذا يتكرر رمز الوقت سنويًا. لا يتم الإعلان عن الثواني الكبيسة . على الرغم من أن المعلومات تُرسل مرة واحدة فقط في الثانية، يمكن للجهاز مزامنة وقته بدقة عالية مع الجهاز المُرسِل باستخدام حلقة قفل الطور للمزامنة مع الموجة الحاملة. عادةً ما تتم مزامنة الأجهزة التجارية بدقة تصل إلى 1 ميكروثانية باستخدام رموز الوقت IRIG B.

يتكون رمز الوقت IRIG من إطارات متكررة، يحتوي كل منها على 60 أو 100 بت. يتم ترقيم البتات من 0 إلى 59 أو 99.

في بداية كل فترة بت، يقوم رمز الوقت IRIG بتفعيل إشارة (إرسال موجة حاملة، أو رفع مستوى إشارة التيار المستمر، أو إرسال بتات مانشستر 1). يتم تعطيل الإشارة (تخفيف الموجة الحاملة بمقدار 3 أضعاف على الأقل، أو خفض مستوى إشارة التيار المستمر، أو إرسال بتات مانشستر 0) في إحدى ثلاث لحظات خلال فترة البت:

• بعد 0.2 من زمن البت، لترميز 0 ثنائي
• بعد مرور نصف بت، يتم ترميز الرقم الثنائي 1
• بعد 0.8 من زمن البت، لترميز بت العلامة

البت 0 هو بت علامة الإطار Pr _. كل بت عاشر، بدءًا من البتات 9، 19، 29، ... 99، هو أيضًا بت علامة، يُعرف بمعرفات الموضع P1 _، P2 _، ...، P9 _، P0 _. بالتالي، يشير وجود بتّي علامة متتاليين (P0 _{متبوعًا} بـ Pr ₎ إلى بداية إطار. يُشفّر الإطار وقت الحافة الصاعدة لبت علامة الإطار.

جميع البتات الأخرى هي بتات بيانات، والتي يتم إرسالها كرقم ثنائي 0 إذا لم يكن لها غرض آخر محدد.

بشكل عام، تُستخدم مجموعات من 4 بتات لترميز أرقام BCD. يتم تعيين البتات بنظام little-endian داخل الحقول.

• تقوم البتات من 1 إلى 4 بتشفير الثواني، وتقوم البتات من 6 إلى 8 بتشفير عشرات الثواني (0-59).
• تقوم البتات من 10 إلى 13 بتشفير الدقائق، وتقوم البتات من 15 إلى 17 بتشفير عشرات الدقائق (0-59).
• تقوم البتات من 20 إلى 23 بتشفير الساعات، وتقوم البتات من 25 إلى 26 بتشفير عشرات الساعات (0-23).
• تقوم البتات من 30 إلى 33 بتشفير يوم السنة ، وتقوم البتات من 35 إلى 38 بتشفير عشرات الأيام، وتقوم البتات من 40 إلى 41 بتشفير مئات الأيام (1-366).
• تقوم البتات من 45 إلى 48 بتشفير أجزاء من الثانية (0-9).
• تقوم البتات من 50 إلى 53 بتشفير السنوات، وتقوم البتات من 55 إلى 58 بتشفير عشرات السنوات (0-99).
• تقوم البتات 80-88 و90-97 بترميز "الثواني الثنائية المباشرة" منذ الساعة 00:00 من اليوم الحالي (0-86399، وليس BCD).

في نظام IRIG G، تقوم البتات من 50 إلى 53 بتشفير أجزاء من مائة من الثانية، ويتم تشفير السنوات في البتات من 60 إلى 68.

لا تتضمن جميع التنسيقات جميع الحقول. من الواضح أن التنسيقات ذات الإطارات 60 بت تحذف حقول الثواني الثنائية المباشرة، ويتم دائمًا إرسال الأرقام التي تمثل أقسامًا أقل من وقت إطار واحد (كل شيء أقل من الساعات، في حالة IRIG D) على أنها 0.

لا تتضمن هذه البيانات بتات التكافؤ أو التحقق. ويمكن اكتشاف الأخطاء بمقارنة الإطارات المتتالية لمعرفة ما إذا كانت تحتوي على طوابع زمنية متتالية.

تتوفر حقول غير مخصصة مكونة من 9 بتات بين بتات العلامات المتتالية لوظائف التحكم التي يحددها المستخدم. على سبيل المثال، يحدد معيار IEEE 1344 وظائف للبتات من 60 إلى 75.

يُعرّف معيار IRIG 212-00 رمزًا زمنيًا مختلفًا، يعتمد على الاتصال التسلسلي غير المتزامن من نوع RS-232 . يتكون الرمز الزمني من أحرف ASCII ، يتم إرسال كل منها على شكل 10 بتات:

• 1 بت البداية
• 7 بتات بيانات
• بت واحد فردي للتكافؤ
• 1 بت إيقاف

علامة الوقت المحدد هي الحافة الأمامية لبتة البداية الأولى.

يتكون رمز الوقت IRIG J-1 من 15 حرفًا (150 بت)، ويتم إرساله مرة واحدة في الثانية بمعدل نقل بيانات يبلغ 300 أو أكثر:

<SOH>DDD:HH:MM:SS<CR><LF>

• SOH هو رمز ASCII "بداية الرأس"، مع قيمة ثنائية 0x01.
• DDD هو التاريخ الترتيبي (يوم السنة)، من 1 إلى 366.
• HH و MM و SS هي وقت بت البداية.
• ينتهي الكود بزوج من CR+LF .

في نهاية رمز الوقت، يكون خط التسلسل خاملاً حتى بداية الرمز التالي. لا يوجد وقت خمول بين الأحرف الأخرى.

يتكون رمز الوقت IRIG J-2 من 17 حرفًا (170 بت)، ويتم إرساله 10 مرات في الثانية بمعدل نقل بيانات يبلغ 2400 أو أكثر:

<SOH>DDD:HH:MM:SS.S<CR><LF>

وهذا هو نفسه، باستثناء أنه يشمل أجزاء من الثانية.

مواصفات رمز الوقت الكامل هي من الشكل "IRIG J- xy "، حيث يشير x إلى المتغير، ويشير y إلى معدل الباود 75×2 ^y .

التركيبات المستخدمة عادة هي J-12 إلى J-14 (300 و 600 و 1200 باود)، و J-25 إلى J-29 (2400 إلى 38400 باود).

• بروتوكول التوقيت الدقيق
• بروتوكول وقت الشبكة
• رمز زمني SMPTE

• مجموعة الاتصالات والتوقيت (أغسطس 2016)، تنسيقات رمز الوقت التسلسلي IRIG (ملف PDF) ، ميدان صواريخ وايت ساندز التابع للجيش الأمريكي، نيو مكسيكو: مجلس قادة الميدان، معيار IRIG 200-16، مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-08-2018 ، تم استرجاعه بتاريخ 27-05-2024{{citation}}: CS1 maint: bot: حالة عنوان URL الأصلي غير معروفة ( رابط )
• مجموعة الاتصالات والتوقيت (نوفمبر 2000)، تنسيقات رمز الوقت ASCII غير المتزامن IRIG J ، ميدان صواريخ وايت ساندز التابع للجيش الأمريكي، نيو مكسيكو: مجلس قادة الميدان، معيار IRIG 212-00، مؤرشف من الأصل (DOC) في 17 فبراير 2013 ، تم استرجاعه في 1 أكتوبر 2011

• معلومات عن IRIG  — صفحة معلومات IRIG مع الرسوم البيانية
• موقع معيار IRIGB - الموقع المخصص لرمز الوقت القياسي IRIGB