随着以太网技术发展,分组交换网中两个传输节点间的数据带宽如今已经达到1Gbit/s,并且该网络需要对传统TDM业务支持。而高速数据传输速率下的精确时钟同步控制技术,逐渐成为了限制基础传送网及其测试设备发展的瓶颈之一。PTN网络测试设备在实施时分复用业务数据输出模拟时,需要依靠精确的时钟同步作为技术支撑。论文针对这种承载TDM业务的网络测试设备,对其时钟同步控制系统进行了研究与实现,着重研究了数据链路接口控制、Soc互联总线以及时钟同步控制的设计与实现,并针对时钟同步的自守时问题进行分析与优化。本论文首先对以太网协议数据处理的惯用方法中的闭环等待问题进行了分析,结合高速数字电路对高流量、低时延和低存储损耗的设计指导思想,提出了一种针对以太网数据链路层数据接收处理的优化方法；并结合总线互联系统以及以太网接口控制器关键模块的设计和分析,实现了以太网接口控制器及Soc总线互联子系统。第二,本论文通过对IEEE1588同步模型的分析,对时钟同步连接的各类报文处理规则和同步处理引擎的各关键功能模块进行了详细设计,并通过FPGA进行了实现。第三,本论文将模糊控制算法运用于时钟同步守时控制器的设计中,并针对单规则叠加模糊规则建立算法在误差处理方面的不足,提出了基于误差补偿规则迭加思想的优化算法；并基于时钟校准的实验结果,通过Matlab仿真验证了该优化算法在对于误差修正性能的提高,以及该算法在100阶修正后的误差精度。第四,本论文结合BIST和对比测试理论,提出了内建自测试和对比测试方案,对本文实现的同步控制系统进行厂极卡级的功能与指标测试。测试结果表明,论文所实现的时钟同步控制系统能够满足以太网满负荷数据传输正确性指标要求,以及时钟同步功能和精确度指标要求。