УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ МЕТОК ВРЕМЕНИ СОБЫТИЙ СИНХРОНИЗАЦИИ ИНТЕГРИРОВАННОЙ МИКРОСХЕМЫ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ СТАНДАРТА IEEE 802.11

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области беспроводных систем связи реального времени и может быть использована в различных областях науки и промышленности при создании устройств управления и распределенных систем ввода/вывода.
Уровень техники
Из существующего уровня техники [патент RU 2713629 С1, опубл. 05.02.2020] известно устройство регистрации меток времени исходящих пакетов беспроводной связи стандарта IEEE 802.11, которое включает в себя быстродействующий компаратор, подключенный на вход радиоприемника интегрированной микросхемы беспроводной связи стандарта IEEE 802.11, который также подключен к выходу приемо-передающего фронтально-оконечного модуля сетей стандарта IEEE 802.11, выход быстродействующего компаратора подключен к детектору отрицательного фронта и к детектору положительного фронта, выходы которых подключены к управляющему конечному автомату, на входы которого также подключены выход встроенного таймера счетчика устройства управления и управляемый таймер-счетчик, который управляется сигналом управляющего конечного автомата, при этом выход управляющего конечного автомата является выходом устройства регистрации меток времени исходящих пакетов беспроводной связи стандарта IEEE 802.11.
Недостатки данного устройства состоят в том, что при реализации способа синхронизации устройства управления с интегрированной микросхемой беспроводной связи стандарта IEEE 802.11 падение потенциала на входе быстродействующего компаратора возникает при передачи любого пакета по беспроводной сети, а не только сверхкороткого пакета, для которого должна формироваться метка времени. Таким образом, при передаче прикладным программным обеспечением по сети пакетов, чья длительность близка к длительности сверхкоротких пакетов, происходит регистрация лишних меток времени для пакетов, которые не участвуют в реализации способа синхронизации устройства управления с интегрированной микросхемой беспроводной связи стандарта IEEE 802.11, что в конечном счете приводит к увеличению ошибки синхронизации.
Раскрытие сущности полезной модели
Предлагаемая полезная модель направлена на решение технической задачи по устранению указанного недостатка.
Достигаемый технический результат заключается в исключении случаев регистрации лишних меток времени для пакетов, которые не участвуют в реализации способа синхронизации устройства управления с интегрированной микросхемой беспроводной связи стандарта IEEE 802.11.
Технический результат достигается тем, устройство регистрации меток времени событий синхронизации интегрированной микросхемы беспроводной связи стандарта IEEE 802.11, включает в себя декодер coexistance интерфейса, вход которого подключен к выходу coexistance интерфейса интегрированной микросхемы беспроводной связи стандарта IEEE 802.11, а выход декодера coexistance интерфейса подключен к входу блока сравнения и регистрации метки времени, второй вход которого подключен к выходу встроенного таймера-счетчика устройства управления, а выход блока сравнения и регистрации метки времени подключен к передатчику интерфейса устройства управления, выход которого является выходом устройства регистрации меток времени событий синхронизации интегрированной микросхемы беспроводной связи стандарта IEEE 802.11.
Указанные признаки полезной модели являются существенными и совокупность этих признаков достаточна для получения требуемого технического результата.
Осуществление полезной модели и описание чертежа
На фиг. 1 показана блок-схема, которая содержит следующие элементы: устройство управления 7; интегрированная микросхема беспроводной связи стандарта IEEE 802.11 2; приемо-передающий фронтально-оконечный модуль сетей стандарта IEEE 802.11 3; декодер coexistance интерфейса 4; блок сравнения и регистрации метки времени 5; передатчик интерфейса устройства управления 6. Совокупность блоков 4-6 является устройством регистрации меток времени событий синхронизации интегрированной микросхемы беспроводной связи стандарта IEEE 802.11 7.
Работает устройство следующим образом. Блоки 1-3 функционируют согласно способу синхронизации устройства управления с интегрированной микросхемой беспроводной связи стандарта IEEE 802.11 [патент RU 2713629 С1, опубл. 05.02.2020] с той лишь разницей, что вместо отправки сверхкороткого пакета интегрированная микросхема беспроводной связи стандарта IEEE 802.11 формирует предопределенную последовательность на выходе coexistance интерфейса. Эта последовательность декодируется и десериализируется декодером coexistance интерфейса 4. Полученный на выходе код передается на блок сравнения и регистрации метки времени 5, который сравнивает его с заранее определенным эталоном и, в случае совпадения, регистрирует метку времени, как полученное по второму входу блока сравнения и регистрации метки времени 5 текущее состояние встроенного таймера-счетчика устройства управления, уменьшенное на длительность операций декодирования, десериализации и сравнения в декодере coexistance интерфейса 4 и блоке сравнения и регистрации метки времени 5. Полученная метка времени поступает на передатчик интерфейса устройства управления 6, который передает ее на устройство управления 1, где она используется для реализации способа синхронизации устройства управления с интегрированной микросхемой беспроводной связи стандарта IEEE 802.11.
Работоспособность была проверена на макете, который наглядно продемонстрировал получение требуемого технического результата. В состав макета вошли Устройство регистрации меток времени исходящих пакетов беспроводной связи стандарта IEEE 802.11 [патент RU 2713629 С1, опубл. 05.02.2020] и Устройство регистрации меток времени событий синхронизации интегрированной микросхемы беспроводной связи стандарта IEEE 802.11. Устройство регистрации меток времени исходящих пакетов беспроводной связи стандарта IEEE 802.11 было реализовано на базе компаратора Analog Devices AD8611ARZ и ПЛИС Xilinx Artix-7 и подключено к устройству управления на базе одноплатного компьютера Raspberry Pi 3b, оснащенного интегрированной микросхемой беспроводной связи Broadcom ВСМ43438, имеющей встроенный функционал регистрации времени входящих и исходящих пакетов. Устройство регистрации меток времени событий синхронизации интегрированной микросхемы беспроводной связи стандарта IEEE 802.11 было реализовано на базе ПЛИС Xilinx Artix-7 и подключено к устройству управления на базе отладочной платы CYW943907AEVAL1F, оснащенной интегрированной микросхемой беспроводной связи Cypress CYW43907 имеющей встроенный функционал регистрации времени входящих и исходящих пакетов. В ходе эксперимента оба устройства независимо использовались для реализации способа синхронизации устройства управления с интегрированной микросхемой беспроводной связи стандарта IEEE 802.11. Параллельно каждое устройство передавало в сеть пакеты, длительность которых менялась случайным образом. В ходе эксперимента регистрировалось количество лишних меток времени для пакетов, которые не участвуют в реализации способа синхронизации устройства управления с интегрированной микросхемой беспроводной связи стандарта IEEE 802.11. Эксперимент продолжался 27,5 часов. По результатам эксперимента Устройство регистрации меток времени исходящих пакетов беспроводной связи стандарта IEEE 802.11 [патент RU 2713629 С1, опубл. 05.02.2020] зарегистрировало 132 лишних метки времени для пакетов, которые не участвовали в реализации способа синхронизации устройства управления с интегрированной микросхемой беспроводной связи стандарта IEEE 802.11, в то время как предлагаемое Устройство регистрации меток времени событий синхронизации интегрированной микросхемы беспроводной связи стандарта IEEE 802.11 не зарегистрировало ни одной лишней метки времени для пакетов, которые не участвовали в реализации способа синхронизации устройства управления с интегрированной микросхемой беспроводной связи стандарта IEEE 802.11, что говорит о достижении заявленного технического результата.