基于DSP的高精度無線時鐘同步系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、時鐘同步在故障點檢修的電力系統(tǒng)，按時間計費的通信系統(tǒng)，高實時性的工業(yè)控制系統(tǒng)都起到至關(guān)重要的作用。時鐘同步的方法很多，應用最廣的當屬國際電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）為時鐘同步專門提出的IEEE1588協(xié)議（又稱精確時間協(xié)議（Precision Time Protocol））。它是一個能夠在控制系統(tǒng)中實現(xiàn)高精度時鐘同步的協(xié)議，集成了多項技術(shù)，能夠使時鐘系統(tǒng)中各類不同精度、分辨率和穩(wěn)定性的時鐘同步起來。該協(xié)議的應用基于網(wǎng)絡(luò)，可以在占用最

2、少的網(wǎng)絡(luò)和局部計算資源的情況下，實現(xiàn)亞微秒級同步精度。
　　本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于DSP的時鐘同步方法，不受網(wǎng)絡(luò)限制，同步算法直指時鐘模塊的心臟——晶振。由于受溫度、濕度、電磁干擾、機械振動與沖擊、電源波動等因素的影響，晶振存在標稱值與實際值不吻合的現(xiàn)象，從而導致了走時偏差。本文設(shè)計的時鐘同步系統(tǒng)有效的修正了走時偏差，并實現(xiàn)時鐘同步精度在±4μs級別。
　　系統(tǒng)的時鐘模塊的主控制芯片都是采用微處理器系列中的20F28335

3、雙精度浮點型芯片。F28335是一款高性能芯片，具有強大的控制和信號處理能力，能夠?qū)崿F(xiàn)復雜的控制算法，所以對本設(shè)計來說非常的適用。系統(tǒng)采用一個時鐘源模塊和多個被校鐘模塊，模塊之間實現(xiàn)無線校時通信。時鐘源模塊采用20MHz恒溫晶振，為了方便對比，三個被校鐘模塊分別采用10MHz、20MHz、26MHz的恒溫晶振。時鐘源模塊通過無線通信模塊定期發(fā)送校時信號，被校鐘模塊根據(jù)接收的校時信號，計算跑時誤差并采用自適應控制算法實現(xiàn)定時器的時間常數(shù)修