论文部分内容阅读
IEEE1588协议是网络化测量与控制系统精密时钟同步协议,是基于以太网实现的比 NTP协议精度更高的时钟同步协议。当前通信、电力自动化和自动测试总线等领域的快速发展对网络时钟同步精度的要求也大大提高。IEEE1588协议为此提供了良好的解决方案。 LXI规范要求LXI A类和B类仪器可实现IEEE1588时钟同步功能。本设计实现LXI多通道信号源中IEEE1588协议的实现方案。首先对IEEE1588协议的PTP系统模型、最佳主时钟算法等相关原理进行了深入研究,论述了普通时钟、边界时钟等概念和 PTP消息结构。研究了时间戳加盖位置对时钟同步精度的影响。在此基础上实现了PTP时钟模块的硬件设计平台,采用了NXP公司的LPC2368微控制器,NS公司的支持硬件加盖时间戳的PHY芯片DP83640,论述了本设计的原理并提供了电路。 本文对时钟模块的软件算法结构进行了深入研究。时钟的初始化过程、主时钟和从时钟的运行流程,以及 PTP消息的处理、本地时钟同步主时钟的软件结构等关键技术都做了详细的阐述。 经验证,本设计的 PTP模块实现了 PTP普通时钟的基本功能。可实现基于UDP/IPv4和IEEE1588v1的PTP消息的发送和接收,可完成最佳主时钟算法;网线直通情况下时钟同步精度可达±100ns以下,且不受网络电缆长度的影响;验证和分析了PTP模块接交换机后,同步精度变差的情况。本设计的成功为IEEE1588协议的应用奠定了坚实的基础。