基于IEEE1588協(xié)議的航電以太網(wǎng)時鐘同步系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著航電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，航電以太網(wǎng)TTEthernet技術(shù)的研究和應(yīng)用備受關(guān)注。TTEthernet是基于以太網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以建立統(tǒng)一、高精度的以太網(wǎng)時鐘同步系統(tǒng)為基礎(chǔ)，來解決航電系統(tǒng)中儀器設(shè)備之間的同步問題。在此背景下，論文設(shè)計并實現(xiàn)了基于IEEE1588協(xié)議(PTP)的以太網(wǎng)時鐘同步系統(tǒng)原型。
　　論文的研究內(nèi)容包括以下幾方面:
　　(1)基于IEEE1588協(xié)議的時鐘同步誤差分析與補償。通過深入研究IEEE158

2、8協(xié)議定義的時鐘模型、報文類型及時鐘同步原理，分析了影響時鐘同步精度的因素，并提出了基于IEEE1588協(xié)議的時鐘同步誤差補償方法，包括PTP報文時間戳誤差補償、交換設(shè)備時延測量和從時鐘調(diào)節(jié)策略等，該方法可有效提高時鐘同步精度。
　　(2)基于IEEE1588協(xié)議的PTP時鐘節(jié)點設(shè)計與實現(xiàn)。PTP時鐘節(jié)點是以太網(wǎng)時鐘同步系統(tǒng)的核心組成部分，以C語言編寫的開源PTPd代碼包為基礎(chǔ)，運行在Linux操作系統(tǒng)上?？紤]到PTPd代碼包是I

3、EEE1588協(xié)議的純軟件實現(xiàn)，它利用Linux內(nèi)核標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)獲取系統(tǒng)時鐘為報文加蓋軟時戳，同步精度只能達(dá)到ms量級。因此，本文通過采用硬件輔助實現(xiàn)IEEE1588協(xié)議，進一步提高了時鐘同步性能，主要選用PHY芯片DP83640加蓋硬件時戳，并結(jié)合對上層PTPd代碼的改寫擴展來獲取硬件時戳和調(diào)節(jié)硬件時鐘，不但將同步精度提高到μs級，而且保持了協(xié)議的完整性。
　　(3)基于IEEE1588協(xié)議的以太網(wǎng)時鐘同步系統(tǒng)原型測試。論文搭建了測