GPS183PEX: GPS Funkuhr für Desktop- und Server-PC (PCIe Low-Profile Board)

Die GPS183PEX ist ein 12-Kanal-Satelliten-Zeitzeichenempfänger im PCI-Express-Kartenformat (Low-Profile) mit Meinbergs GPS-Technologie. Diese PC-Uhr wurde von Grund auf speziell für Zeit- und Frequenzsynchronisationszwecke entwickelt. Die GPS183PEX ist für den Empfang von Signalen des U.S. Global Positioning System (GPS) ausgelegt und ermöglicht die präzise Synchronisierung der PC-Uhr und die Erzeugung hochpräziser und hochgenauer Zeit- und Frequenzsignale überall auf der Welt.

Diese PCI-Express-Karte ist eine optimale Lösung für die Bereitstellung einer hochgenauen Zeitreferenz für Ihren Server- oder Workstation-PC. Damit kann jeder bestehender PC als Stratum-1-NTP-Server arbeiten: Die ideale Lösung, wenn Ihnen der Platz für einen separaten Zeitserver im Server-Rack fehlt.

Features

Garantie - Jahre: 3 RoHS konform



Produktbeschreibung

Neben einen BNC-Ausgang für amplitudenmodulierten Timecode verfügt die GPS183PEX auch über einen D-Sub 9-Stecker, der die Ausgabe von den auf der GPS183PEX erzeugten Zeitsignalen, wie serielle Zeittelegramme und andere programmierbare Signale (inkl. Puls-pro-Sekunde- und Puls-pro-Minute), ermöglicht.

Die GPS183PEX ist bei Auslieferung mit einem Standard-Slotblech mit Aussparungen für die Antennen-BNC-Buchse, die BNC-Buchse für den amplitudenmodulierte Timecode (TC AM) und die vier Status-LEDs, sowie einen integrierten D-Sub 9-Stecker für die Ausgabe von seriellen Zeittelegrammen und programmierbaren Signale ausgestattet.

Im Lieferumfang der GPS183PEX befindet sich ebenfalls ein "Low-Profile"-Haltewinkel, welcher anstelle des Standard-Slotbleches montiert werden kann, um die GPS183PEX in PCs mit flacher Gehäuseform, wie z. B. 1 HE Servern, einzusetzen. Bei dem Einsatz des Low-Profile-Bleches werden die D-Sub-Signale stattdessen über einen an der Platine montierten Wannenstecker herausgeführt.

Funktionsweise der GPS183PEX

Die PCI-Express-Karte GNS183PEX ist eine relativ autarke Referenzuhr und besteht aus einem Empfänger, Oszillator, Ausgangstreiber und einem speziell entwickelten Prozessor auf FPGA-Basis, der die Dekodierung der Signale, die Management-I/O und die Signalerzeugungen übernimmt.

Die PCI-Express-Schnittstelle dient drei primären Zwecken: Der Kommunikation von Konfigurations- und Überwachungsdaten zwischen der GPS183PEX-Karte und dem Host-PC, der Kommunikation von Zeitinformationen von der Karte zum Host-PC, damit das Betriebssystem des Host-PCs die Zeit der Echtzeituhr des Mainboards synchronisieren kann und der Bereitstellung der erforderlichen Spannungsversorgung von der Stromquelle des Host-PCs zur Karte.

Solange die PCI-Express-Schnittstelle den erforderlichen Strom liefert, synchronisiert die interne Firmware der GPS183PEX weiterhin die Uhr mit der Referenzquelle und erzeugt Ausgangssignale über den AM-Timecode-Ausgang und den 9-poligen D-Sub-Anschluss, unabhängig von der auf dem PC laufenden Software. Die GPS183PEX kann somit autonom arbeiten und gewährleistet die Stabilität der Signalausgabe auch bei Softwareproblemen, Betriebssystemfehlern oder Soft-Reboots des PCs.

Zur Synchronisation bestimmt der Empfänger der GPS183PEX seine Position anhand von mindestens vier sichtbaren GPS-Satelliten. Diese Position wird verwendet, um einen Offset für die von den GPS-Satelliten empfangenen Zeitdaten zu berechnen. Sobald die GPS183PEX erfolgreich mit einer geeigneten Referenz synchronisiert ist, synchronisiert die GPS183PEX wiederum die Uhr des Host-PC und erzeugt die von der Referenz abgeleiteten Signale, die über die Timecode- und D-Sub-Ausgänge bereitgestellt werden.

Lang etablierte Schnittstellen wie IRIG, PPS und serielle Zeittelegramme ermöglichen einen Anschluss der Slotcard an andere Geräte. So kann die Zeit über dedizierte Kabelverbindungen an System übertragen werden, die NTP oder andere Netzwerkzeitprotokolle nicht unterstützen.

Meinberg Treiberpakete für PCI-Express-Empfänger

Das Treiberpaket für Windows enthält einen Zeitservice, welcher im Hintergrund läuft und die Windows-Systemzeit laufend nachführt, möglichst ohne Zeitsprünge zu verursachen. Mit Hilfe eines Monitorprogramms kann der Status der Karte und des Zeitservice überprüft werden. Außerdem können einstellbare Parameter konfiguriert werden, wenn das Programm mit Administratorrechten ausgeführt wird.

Die Treiberpakete für Linux und FreeBSD enthalten einen Kernel-Treiber, der die Verwendung des Produktes als Referenzzeitquelle für den mit den meisten Unix-ähnlichen Betriebssystemen ausgelieferten NTP-Daemon ermöglicht. Damit kann der Computer auch als NTP-Zeitserver fungieren, der genaue Zeit für NTP-Clients im Netzwerk liefern kann. Einige Kommandozeilen-Tools können verwendet werden, um konfigurierbare Parameter einzustellen und um den Status der verwendeteten Uhr zu überwachen.

Für die Nutzung der Karte auf anderen Betriebssystemen wenden Sie sich bitte an den Meinberg Support: techsupport@meinberg.de.

Die serielle Schnittstelle des Geräts ist für den Betrieb nicht erforderlich, kann aber verwendet werden, um die Firmware der Karte zu aktualisieren oder einen anderen Computer mit der aktuellen Uhrzeit über einen seriellen Zeitstring zu versehen.

Die GPS183PEX ist mit diversen Funktionen ausgestattet, mit den Entwickler die begrenzten Möglichkeiten der internen Taktung und Zeitmanagement von COTS-Betriebssysteme wie vielen Linux-Distributionen und WIndows überwinden können. Über die leistungsfähige und hochfunktionale Meinberg-API können alle Meinberg Bus-Level-Zeitgeräte angesprochen werden, darunter auch USB-Synchronisationsprodukte.

Wenn Sie die Einsteckkarte aus Ihrer eigenen Anwendung heraus ansprechen möchten, können Sie bei uns ein Software Development Kit herunterladen, das die Verwendung der Meinberg Treiber-API beispielhaft erklärt. Selbstverständlich können alle unsere Treiber und das SDK kostenlos von unserer Webseite heruntergeladen werden.

Bei Fragen zur Verwendung der Meinberg-API stehen wir Ihnen natürlich zur Verfügung und unterstützen Sie gern bei der Einbindung der Karte in Ihre Applikation.



Eigenschaften

Empfängertyp 12 Kanal GPS C/A-Code Empfänger
Statusanzeigen Status-Info durch 4 LEDs
  • Fail: Synchronisationszustand des Moduls
  • Ant: Status der Verbindung mit Antenne
  • Nav: Status der GNSS-Positionsbestimmung
  • Init: Initialisierung der Modulfirmware und Kommunikation mit dem Computer
Antennentyp Mitgelieferte GPSANTv2 GPS-Antenne mit spezieller Downkonverter-Technik, die eine Absetzung von max. 300 m mit RG58-Kabel, max. 700 m mit RG213-Kabel und max. 1100 m H2010 Ultraflex-Kabel ermöglicht.
Synchronisationszeit Max. 1 Minute im Normalbetrieb
Max. 25 Minuten (Durchschnitt 12 Minuten) bei Erstinbetriebnahme oder fehlenden Satellitedaten
Pulsausgänge 3 Programmierbare TTL Ausgänge, voreingestellt auf:
Kanal 0: Sekundenimpulse (TTL-, RS232-Pegel), Impulslänge: 200ms
Kanal 1: Minutenimpulse (TTL), Impulslänge: 200ms
Kanal 2: DCF77 kompatible Impulse (TTL-Pegel), Impulslänge: 100/200ms
Genauigkeit der Ausgangspulse Abhängig von Oszillatoroption:
< ±100ns (TCXO)
< ±50ns (OCXO SQ, OCXO HQ)
Standard: TCXO
Schnittstellen Eine serielle RS-232-Schnittstelle, einstellbar
Serielle Telegrammausgabe Baudrate: 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 Baud
Framing: 7N2, 7E1, 7E2, 8E1, 8N1, 8N2
Zeittelegramme: Meinberg Standard (Default), Meinberg Capture, Meinberg GPS, SAT, NMEA RMC, NMEA GGA, NMEA ZDA, NMEA RMC GGA (RMC dann GGA), NMEA GGA ZDA (GGA dann ZDA), Uni Erlangen, Computime, Sysplex 1, SPA, RACAL, ION, ION Blanked, IRIG-J-1x, 6021, Freelance
Status-Byte Information über Freilauf, Sommer- oder Winterzeit und Ankündigung der Umschaltung, Synchronisation seit letztem Reset, GMT/UTC-Zeit und Gültigkeit der Daten der Hardwareuhr
DCLS-Timecode-Ausgang DCLS, TTL an 50 Ohm (high- oder low-aktiv)
AM-Timecode-Ausgang AM-Timecode-Sinussignal:
3Vss (MARK), 1Vss (SPACE) bei 50 Ohm Last
Unterstützte Zeitcode-Formate IRIG B002: 100pps, PWM-DC-Signal, kein Träger, BCD time-of-year
IRIG B122: 100pps, AM-Sinussignal, 1 kHz Trägerfrequenz, BCD time-of-year
IRIG B003: 100pps, PWM-DC-Signal, kein Träger, BCD time-of-year, SBS time-of-day
IRIG B123: 100pps, AM-Sinussignal, 1kHz Sinusträger, BCD time-of-year, SBS time-of-day
IRIG B006: 100 pps, PWM-DC-Signal, kein Träger, BCD time-of-year, year
IRIG B126: 100 pps, AM Sinussignal, 1 kHz Trägerfrequenz, BCD time-of-year, year
IRIG B007: 100 pps, PWM-DC-Signal, kein Träger, BCD time-of-year, Year, SBS time-of-day
IRIG B127: 100 pps, AM Sinussignal, 1 kHz Trägerfrequenz, BCD time-of-year, year, SBS time-of-day
IEEE1344: Code. lt. IEEE1344-1995, 100pps, AM-Sinussignal, 1kHz Träger, BCD time-of-year, SBS time-of-day, IEEE1344 Erweiterungen für Datum, Zeitzone, Sommer/Winterzeit und Schaltsekunde im Segment "Control Functions"
C37.118: wie IEEE1344, jedoch mit gedrehtem Vorzeichenbit für den UTC-Offset
AFNOR: Code lt. NFS-87500, 100pps, AM-Sinussignal, 1kHz Träger, BCD time-of-year, vollständiges Datum, SBS time-of-day
Time-Trigger-Eingänge Auflösung 100 ns, Triggerung über fallende TTL-Flanke
Zeit der Trigger-Events über API-Aufruf oder serielle Schnittstelle lesbar
Elektr. Anschlüsse BNC-Antennenbuchse
BNC-Buchse für AM-Timecode-Ausgang
9-poliger D-Sub-Stecker
PC-Schnittstelle Single lane (x1) PCI Express (PCIe) Interface
PCI Express r1.0a kompatibel
Backup-Batterietyp Bei Ausfall der Versorgungsspannung Betrieb der Hardwareuhr auf Quarzbasis und Speicherung der Almanach-Daten im RAM
Lebensdauer der Lithiumbatterie: min. 10 Jahre
Platinentyp Low-Profile-Karte (68,90 mm x 150 mm)
Temperaturbereich Betrieb: 0 ... 50 °C (32 ... 122 °F)
Lagerung: -20 ... 70 °C (-4 ... 158 °F)
Luftfeuchtigkeit Max. 85 % bei 30 °C, nicht kondensierend
Garantie 3 Jahre Herstellergarantie
Optionen Upgrade von TCXO-Oszillator auf OCXO SQ odr OCXO HQ für erweiterte Holdover-Leistung

Für weitere Informationen siehe Oszillator-Vergleichstabelle
RoHS-Status des Produkts Dieses Produkt ist RoHS-konform.
WEEE-Status des Produkts Dieses Produkt fällt unter die B2B-Kategorie. Zur Entsorgung kann es an den Hersteller übergeben werden. Die Versandkosten für den Rücktransport sind vom Kunden zu tragen, die Entsorgung selbst wird von Meinberg übernommen.


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