原创《基于IEEE1588协议网络时钟同步系统》：此文是一篇IEEE1588论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
摘 要： 提出一种基于IEEE1588协议和卫星授时的局域网内时间同步方案,将FC3180微控制器作为设备的核心控制单元,结合相应的硬件单元实现IEEE1588协议,将通过授时模块获取的卫星上的时间作为基准时间.IEEE1588将此基准时间分布到局域网中,并将各个从时钟设备的时间同步到基准时间源上.实验结果表明,该方案能够实现亚微秒级别的时间同步精度,达到了IEEE1588协议规定的精度,能够满足大部分应用系统对时间同步的要求,具有一定的应用价值.
关键词： IEEE1588； 时间同步； 精确时间同步协议； 卫星授时
中图分类号： TN 929.5 文献标志码： A 文章编号： 10005137（2017）01014207
Abstract： In this paper,we proposes a local area network （LAN） time synchronization scheme based on IEEE1588 protocol and satellite timing.FC3180 micro controller is used as the core control unit of equipment combined with the corresponding hardware unit which realizes IEEE1588 protocol.The satellite time is gained through GPS clock module as a benchmark,and is distributed to LAN by using IEEE1588 protocol.The time on each clock equipment is synchronized to the benchmark.Experiment results show that submicrosecond level time synchronization accuracy,as IEEE1588 sets,can be realized,and time synchronization requirements that most of application systems demand can be meet by using our scheme.
Key words： IEEE1588； time synchronization； precision time protocol； satellite timing
0 引 言
时钟同步在分布式系统中具有重要的作用,它指的是系统中的时钟都以某个时钟为基准,各个时钟和基准时钟进行同步,该同步达到一定的同步精度以符合应用的需求,最后获得系统意义上的时钟同步.目前时间同步技术已经应用于通信、电力等众多领域[1].对于需要亚微秒同步精度的应用领域,之前的同步协议,如NTP,并不能满足要求[2],用卫星授时的方案虽能满足同步要求但需较高成本,且应用环境也受限制,因此需要研究更好的同步方案.
IEEE1588协议利用现有的以太网网络传递时间信号,通过一系列机制配合少量硬件支持,可达到亚微秒级别的时间同步精度[3],能够满足大部分的应用需求,非常适用于控制良好的局域网环境,具有扩展性良好,实现成本低,占用网络资源少等优点,有广阔的应用前景.
本文作者基于IEEE1588协议和FC3180微控制器[4],提出一种合理可行的同步方案.设备间通过以太网进行通信,每个设备上独立运行IEEE1588精确时间同步协议（Precision Time Protocol,PTP）协议引擎,通过交换PTP报文信息建立主从时钟体系网络,并据此实现时钟同步.
1 IEEE1588 PTP总体设计框架
本设计的网络时钟同步系统包括卫星授时模块、时间戳标记模块、IEEE1588 PTP协议引擎.
1）卫星授时模块.通过卫星接收机获取卫星上的时间,将此时间提供给IEEE1588网络,作为网络的基准时间源.
2）时间戳标记模块.在MAC里通过特有的逻辑和控制程序识别PTP事件报文,在MAC层标记并产生时间戳,保证了时间戳的精度.
3）IEEE1588 PTP协议引擎.PTP协议引擎负责收发报文,对报文进行处理并根据报文信息决定自身的状态,建立主从时钟体系,主时钟则不断发布相关的同步报文,从时钟根据收到的报文调整本地时钟使其和主时钟同步.
IEEE1588 PTP的主要功能为：通过套接字（Socket）接口收发PTP报文.在PTP事件报文通过MAC时由特定的数字逻辑和控制程序产生时间戳,并将时间戳存在列表中供PTP协议引擎利用,PTP协议引擎则负责时钟同步的操作,如图1所示.
2 卫星授时模块设计
卫星授时模块主要包括天线、射频芯片、AD转换器、基带处理芯片、微处理器等.由FC3180作为核心控制器控制基带芯片对卫星信号进行处理并得到时间信息.
2.1 授时模块硬件设计
1） 射频模块.射频部分的电路采用*M95XDEQ射频芯片实现.*M95XDEQ射频芯片支持BD2、B1/B2/B3、GPSL1、GLONASS等5个频段的信号接收,支持模拟中频（50 Ω负载）,中频输出到AD转换器中进行转换,能够接收无源天线或有源天线信号输入,支持62MHz低相噪时钟信号输出.
2） 基带处理模块.基带处理部分采用JFM7201基带处理芯片.该芯片用于接收处理经过数字化后的北斗二号B1频点、B3频点或者GPSL1频点的中频信号.它能够对导航信号进行捕获、跟踪并进行导航电文解码,提取原始观测量等操作,芯片处理所得结果,如导航电文、原始观測量以及基带芯片的工作状态信息等,通过数据总线接口输出给微处理器.
IEEE1588论文参考资料：
结论：基于IEEE1588协议网络时钟同步系统为关于对写作IEEE1588论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文ieee1588时钟同步原理论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
