優(yōu)勢一：GPS時鐘采用恒流驅(qū)動技術(shù)
所有專為驅(qū)動LED同步時鐘而設(shè)計的IC都提供恒定電流，其中絕大多數(shù)是基于電感和電荷泵的解決方案，這兩種解決方案各有優(yōu)缺點。我們不討論兩種同步時鐘驅(qū)動方案的優(yōu)劣，只是從原理上分析它的來龍去脈。
同步時鐘之恒流電荷泵驅(qū)動器
電荷泵，也稱為無電感式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，它是利用電容作為儲能元件的特殊類型的開關(guān)DC/DC變換器。電荷泵解決方案利用分離電容器將電源從輸入端傳送至輸出端，整個過程不需使用任何電感，所以是受歡迎的解決方案。電荷泵電源的體積很小，設(shè)計也很簡單，
選擇組件時通常只需根據(jù)組件規(guī)格從中挑選適當(dāng)?shù)碾娙萜?。電容式電荷泵通過開關(guān)陣列和振蕩器、邏輯電路、比較控制器實現(xiàn)電壓提升，采用電容器來儲存能量。電荷泵是無需電感的，但需要外部電容器。由于工作于較高的頻率，因此可使用小型陶瓷電容器（1mF），占用空間小，使用成本低。電荷泵僅用外部電容器即可提供±2倍的輸出電壓，其損耗主要來自電容器的ESR（等效串聯(lián)電阻）和內(nèi)部開關(guān)晶體管的RDS(ON)。電荷泵轉(zhuǎn)換器不使用電感，因此其輻射EMI可以忽略。輸入端噪聲可用一只小型電容器濾除。它的輸出電壓是在工廠生產(chǎn)時精密預(yù)置的，調(diào)整能力是通過后端片上線性調(diào)整器實現(xiàn)的，因此電荷泵在設(shè)計時可按需要增加電荷泵的開關(guān)級數(shù)，以便為后端調(diào)整器提供足夠的活動空間。同步時鐘選用電荷泵時必然會考慮以下幾個要素：
① 轉(zhuǎn)換效率要高。無調(diào)整電容式電荷泵的轉(zhuǎn)換效率為90%，可調(diào)整電容式電荷泵為85%，開關(guān)式調(diào)整器為83%。
② 靜態(tài)電流要小，可以更省電；輸入電壓要低，盡可能利用電池的潛能；噪聲要小，對整體電路無干擾；功能集成度要高，提高單位面積的使用效率。
③ 具有足夠的輸出調(diào)整能力，電荷泵不會因工作在滿負(fù)荷狀態(tài)而發(fā)燙。
④ 安裝成本低，包括周邊電路占PCB面積小，走線少而簡單。
⑤ 具有關(guān)閉控制端，可在長時間待機(jī)狀態(tài)下關(guān)閉電荷泵，使供電電流消耗近乎為零。
電荷泵解決方案的主要缺點是：只能提供有限的輸出電壓范圍，絕大多數(shù)電荷泵的轉(zhuǎn)換比率最多只能達(dá)到輸入電壓的2倍，這表示輸出電壓不可能高于輸入電壓的2倍，因此，若想利用電荷泵驅(qū)動一個以上的白光LED時鐘，就必須采用并聯(lián)驅(qū)動的方式。利用只能對輸出電壓進(jìn)行穩(wěn)壓的電荷泵驅(qū)動多個白光LED時，必須使用鎮(zhèn)流電阻來防止電流分配不平均，但這些電阻會縮短電池的使用時間。
優(yōu)勢二：GPS時鐘采用TCP/IP組網(wǎng)同步
時鐘組網(wǎng)TCP連接的建立過程：
要使用TCP協(xié)議進(jìn)行時鐘通信，在傳輸數(shù)據(jù)之前，要先建立一條TCP連接。 TCP連接的建立過程和打電話的過程類似。例如，你要給朋友張三打電話（建立與張三的連接），先撥通張三的號碼（發(fā)送初始化報文段）；張三接通，習(xí)慣的問一聲：“喂"（服務(wù)器端發(fā)送一個帶確認(rèn)的初始化報文段）；你聽到后也說一聲：“喂"（接到服務(wù)器帶確認(rèn)的初始化報文段）；然后就可以把你想說的事情告訴張三。網(wǎng)絡(luò)時鐘TCP連接的建立是一個分為三個步驟的過程，稱為“三次握手過程"。 其示意圖描述了這樣一個“三次握手過程"，該圖中主機(jī)A要發(fā)起一個和主機(jī)B之間的TCP連接。
(1)主機(jī)時鐘A先向主機(jī)時鐘B發(fā)送一個初始化報文段，這個報文段是一個控制報文段，不包括任何數(shù)據(jù)，這個報文段可以形式化的表示成“SYN, ISN = 100，MSS = 1024"， 這個報文段有以下特點：
● 控制標(biāo)志位中的SYN位置1，表示這是一個初始化報文段；此時序號字段中的序號稱為初始序列號（Initiative Sequence Number，ISN），本例中 ISN 為 100；
● 沒有數(shù)據(jù)字段；
● 其他控制標(biāo)志位均必須置0；由于ACK位、UGR位都置0，所以確認(rèn)序號字段、緊急指針字段都沒有意義，一般全部置0；
● 選項字段為MSS報文段長度值，告訴服務(wù)器端發(fā)送報文段時，發(fā)送的數(shù)據(jù)量不能大于這個值。
(2)當(dāng)主機(jī)時鐘B收到主機(jī)時鐘A發(fā)來的初始化報文段后，它知道主機(jī)A要建一個到它的TCP連接，也要向主機(jī)A發(fā)送一個初始化報文段。由于要遵循“帶重傳的肯定確認(rèn)"傳輸原則，除了SYN位置1外，它的ACK位也要置1，序號字段內(nèi)容是它的初始序列號，本例為300，
確認(rèn)字段應(yīng)該是A的ISN加1，即101。所以它的報文段表示為“SYN，ISN = 300，ACK = 101，MSS=1024"。
(3)A收到B的初始化報文段，要發(fā)送一個對應(yīng)的確認(rèn)報文段，這時，它不在是初始化報文，不用設(shè)置SYN位，它的序號SEQ應(yīng)該是101，ACK位置1，確認(rèn)序號為 301。可以表示為“SEQ = 101，ACK = 301"。 這樣，一個從主機(jī)時鐘A到主機(jī)B時鐘的TCP連接就建成了。
2、時鐘組網(wǎng)TCP連接的終止
當(dāng)主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送*部數(shù)據(jù)之后，就要發(fā)起終止連接的操作了。由于TCP連接的數(shù)據(jù)傳輸是全雙工數(shù)據(jù)傳輸，因此，任何一方都可以自己停止發(fā)送，但是仍然可以接收另一臺主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)，直到它也停止發(fā)送。整個連接關(guān)閉的過程如圖所示。
接上面的例子，假定主機(jī)A主機(jī)B發(fā)送了 299 個報文段，則主機(jī)B向主機(jī)A發(fā)送的個數(shù)據(jù)段確認(rèn)報文的序號是599，確認(rèn)號應(yīng)該是 400。 主機(jī) A 沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送了，就要發(fā)送一個 FIN 數(shù)據(jù)流結(jié)束報文段，其中控制標(biāo)志位中的FIN位置1，表示發(fā)送方數(shù)據(jù)流結(jié)束；ACK標(biāo)志位置1，確認(rèn)序號位600，序號是400。報文段可以表示為“FIN，SEQ=400，ACK=600"。 主機(jī)B收到該FIN報文，要發(fā)送一個確認(rèn)報文段，ACK置1，SEQ = 600，ACK = 401，報文段表示為“ACK=401"。 主機(jī)B也沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送了，就發(fā)送自己的FIN報文段，SEQ = 600，ACK = 401，報文段表示為“FIN，SEQ=601，ACK=401"。 主機(jī)A確認(rèn)該FIN報文段，SEQ = 401，ACK = 601。
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