IEEE1588精密時(shí)鐘同步協(xié)議的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步技術(shù)在當(dāng)前的分布式系統(tǒng)、變電站系統(tǒng)、工業(yè)以太網(wǎng)等領(lǐng)域內(nèi)具有舉足輕重的作用，尤其是隨著工業(yè)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)時(shí)鐘同步技術(shù)同步精度的要求也隨之而提高，在電力系統(tǒng)、精密儀器等領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)要求達(dá)到亞微秒甚至納秒級(jí)別的同步精度，而傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步協(xié)議(比如NTP、STNP)已經(jīng)不能滿足其要求，而若采用GPS原子鐘等同步方式則因其高昂的成本以及復(fù)雜的同步方式而受到限制。在此背景之下，本文將對(duì)能有效解決傳統(tǒng)同步問(wèn)題的IEEE

2、1588協(xié)議進(jìn)行研究和同步系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
　　在本文中首先將會(huì)對(duì)IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行深入詳細(xì)地研究分析，其中包括:PTP系統(tǒng)中的三種時(shí)鐘設(shè)備即普通時(shí)鐘、邊界時(shí)鐘透明時(shí)鐘; PTP系統(tǒng)中報(bào)文的類型及其幀格式和幀內(nèi)容;PTP系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);PTP系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步基本原理和方法等。同時(shí)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步的影響因素做出了必要的分析研究，驗(yàn)證了IEEE1588時(shí)鐘協(xié)議中邊界時(shí)鐘對(duì)于時(shí)鐘同步精度的有效補(bǔ)償;同時(shí)也提出了采用了硬件和

3、軟件相結(jié)合的方式在物理層獲取時(shí)間戳從而來(lái)提高時(shí)間戳信息的精確度的理論依據(jù)，從而突破了傳統(tǒng)時(shí)鐘同步技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)延遲以及抖動(dòng)所致的同步能力不足問(wèn)題。在此基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)了基于DP83640PHY芯片為核心的硬件輔助的PTP系統(tǒng)，硬件設(shè)計(jì)中包含了主時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì)和1588功能模塊設(shè)計(jì)。對(duì)于PTP系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是基于Vxworks操作系統(tǒng)中的C語(yǔ)言編程，論文中軟件設(shè)計(jì)部分給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)流程圖。最后在模擬的工業(yè)以太網(wǎng)的組網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步精度的測(cè)