Linux如何接入外部GPS时钟源以提高时钟精度?
全文概括:
本文将介绍Linux如何接入外部GPS时钟源以提高时钟精度。文中会从以下四个方面进行详细阐述:GPS时钟源接入方式,使用PPS信号同步Linux系统时钟,使用GPS时钟源同步NTP服务,以及如何在Linux系统中配置GPS模块。通过阅读本文,读者可以了解到如何配置GPS时钟源以提高系统的时钟精度。
1、GPS时钟源接入方式
GPS时钟可以通过串口或USB接口与Linux系统进行连接。一般情况下,将GPS模块连接到Linux系统上的UART0(ttyS0)接口上即可。如果使用USB接口,则需要在Linux系统中安装相应的驱动。如下代码展示了如何在Linux系统中通过串口连接GPS时钟源:
```
#使用stty命令将终端设置为串口模式
stty -F /dev/ttyS0 9600
#查看GPS时钟输出的信息
cat /dev/ttyS0
```
同样的,如果使用USB接口连接GPS时钟源,则可以通过以下命令在Linux系统中识别GPS模块:
```
#查看系统中已经加载的USB设备
lsusb
#查看GPS设备是否被识别
dmesg grep usb
```
2、使用PPS信号同步Linux系统时钟
PPS(Pulse Per Second)信号是GPS模块输出的高精度脉冲信号,可以用来同步Linux系统时钟。在进行配置之前,需要确保GPS模块已经正确连接到Linux系统上。为了使用PPS信号同步Linux系统时钟,需要进行以下几个步骤:
1)安装PPS模块
在Linux系统中需要安装PPS模块才能够使用PPS信号。在大多数Linux系统中,PPS模块已经安装,可以通过以下命令来确认是否已经安装了PPS模块:
```
modinfo pps
```
如果系统中没有安装PPS模块,则需要通过以下命令来安装:
```
apt-get install pps-tools
```
2)打开PPS支持
要启用PPS支持,需要在Linux系统中的内核选项中打开PPS选项。如下代码展示了如何使用menuconfig打开PPS支持:
```
#进入内核目录,使用menuconfig
cd /usr/src/linux
make menuconfig
```
在menuconfig中按照以下路径打开PPS选项:
```
Device Drivers -> PPS support -> PPS kernel consumer support
```
使用键盘向下箭头选中该选项,然后按下空格键将该选项打开,保存并退出menuconfig。
3)启用PPS信号接收
使用PPS信号同步Linux系统时钟,需要让Linux系统接收到PPS信号。需要在Linux系统中运行ppsctl命令来启用PPS信号接收。如下代码展示了如何启用PPS信号接收:
```
#使用ppsctl命令启动PPS信号接收
ppsctl /dev/pps0 -s
```
4)同步系统时钟
当PPS信号接收成功后,Linux系统会将系统时间同步到PPS信号中的时间。可以通过如下命令来查看系统时间:
```
date
```
3、使用GPS时钟源同步NTP服务
NTP(Network Time Protocol)是一种用于同步计算机时钟的协议,可以通过GPS时钟源同步NTP服务,以提高系统的时钟精度。为了使用GPS时钟源同步NTP服务,需要进行以下几个步骤:
1)安装NTP服务
NTP服务需要在Linux系统中安装才能够使用。如下命令展示了如何在Debian系Linux系统中安装NTP服务:
```
apt-get install ntp
```
2)配置NTP服务
在使用NTP服务之前,需要对NTP服务进行配置。可以通过编辑NTP配置文件来进行配置,如下代码展示了如何打开NTP配置文件:
```
#使用nano编辑器打开NTP配置文件
nano /etc/ntp.conf
```
在NTP配置文件中,需要添加NTP服务器的地址和GPS时钟源的地址,如下代码所示:
```
#添加NTP服务器的地址
server ntp.ubuntu.com
#添加GPS时钟源的地址
server 127.127.46.0 prefer
fudge 127.127.46.0 time1 0.500 refid GPS
```
在NTP配置文件中,127.127.46.0是指GPS时钟源的地址,prefer选项表示使用该服务器作为首选服务器,time1选项设置了时钟偏差的修正值,refid选项表示服务器的标识符。
3)重启NTP服务
完成NTP配置后,需要重新启动NTP服务,以应用新的配置。可以使用如下命令来重启NTP服务:
```
systemctl restart ntp.service
```
4、在Linux系统中配置GPS模块
在Linux系统中,需要对GPS模块进行配置才能够使其正确工作。GPS模块的配置可以通过串口或USB接口进行,下面分别介绍这两种接口的配置方法。1)通过串口配置GPS模块
可以通过如下命令来配置GPS模块:
```
#设置波特率为9600
stty -F /dev/ttyS0 9600
#打开串口
echo -e "\$PSRF100,1,4800,8,1,0*0E\\r\\n" > /dev/ttyS0
#关闭串口
echo -e "\$PSRF100,0*3F\\r\\n" > /dev/ttyS0
```
上述代码中,第一个命令是设置串口的波特率,第二个命令是打开串口并向GPS发送配置信息,第三个命令是关闭串口。
2)通过USB配置GPS模块
可以通过如下命令来配置通过USB接口连接的GPS模块:
```
#打开GPS模块的串口转USB设备
gpsd /dev/ttyUSB0 -F /var/run/gpsd.sock
#查看GPS模块输出的信息
cgps -s
```
上述代码中,第一个命令是打开GPS模块的串口转USB设备,第二个命令是查看GPS模块输出的信息。
总结:
本文介绍了Linux如何接入外部GPS时钟源以提高时钟精度的方法。文章先介绍了GPS时钟源接入方式,然后详细阐述了如何使用PPS信号同步Linux系统时钟,以及如何使用GPS时钟源同步NTP服务。最后,还介绍了如何在Linux系统中配置GPS模块。通过本文的介绍,读者可以对如何配置GPS时钟源以提高系统的时钟精度有一个更加深入的了解。