嵌入式IEEE 1588精确时钟同步实现

针对分布式控制系统对于时钟同步的要求,设计了基于硬件辅助标记时间戳的方式实现IEEE 1588精确时钟同步协议的嵌入式以太网通信软硬件系统,重点介绍了时钟同步模块的软硬件架构。在平台测试中,系统主从时钟模块实现了高精度时钟同步,并分析比对了不同同步报文发送周期下的时钟同步测试结果。

基于IEEE 1588精密时钟同步系统的设计

时间精度问题对实时控制系统中协同作业至关重要。针对分布式控制系统中各传感器节点的时钟在物理上具有分散性致使实时性差从而导致系统部分功能故障的问题,基于IEEE 1588协议,分析了时间同步实现的模型方法,制作了基于DP83640的分布式时间同步系统。该系统构建了以太网协议栈,实现了在以太网物理层的时间戳标记功能以及PTP协议帧的发送和接收的功能。试验结果表明,该系统通过软硬件双重时间戳标记,可消除在链路层、网络层、传输层上组帧的时间延时问题,实现2 nm以内的时钟同步,极大地提升时间同步的精度,可广泛应用于对时钟精度要求较高的场合。

基于IEEE 1588协议的时间触发以太网同步算法

基于IEEE 1588时间同步的时间触发以太网(TTE)解决数据传输延迟的不确定性问题时,未考虑时间戳精度对IEEE 1588协议同步精度的影响。为此,建立一种频率漂移估计与偏差估计模型,计算时间戳精度对IEEE 1588协议同步精度的影响大小,并在理论上推导TTE协议时间同步与IEEE 1588协议时间同步的误差。实验结果表明,当时间戳精度达到0.1μs或更高时,相对标准TTE时间同步算法,基于IEEE 1588协议的TTE网络具有更高的时间同步精度。

基于stm32f407的精确时钟同步协议的实现

在工业数据采集的现场,各节点的智能化和网络化程度越来越高,由此产生的多节点间的高精度的时间同步变得更加的迫切。将采集的数据使用时钟同步方法加上时间戳信息,这给后期数据的处理带来了很大的方便,特别是在多传感器数据融合上。"网络测量和控制系统的时钟同步协议"简称为IEEE1588协议应运而生。论文在以stm32f407微控制器为核心的开发板上实现了IEEE1588协议的从时钟,并将局域网内的电脑主机配置为主时钟,完成从时钟与主时钟间精确的时钟同步。论文实现了主时钟与从时钟间时钟同步,主时钟与多个从时钟间时钟同步,并且两者间的时钟精度都达到2us。

长距离数字化管输系统中精确时钟同步的设计方案

针对各个站场内单独装设GPS接收器或其他精确时钟源的独立对时同步方式不能达到微秒级精度,成本较高的问题,提出通过长距离全线网络进行精确时钟同步的设计方案.从常用的多种网络对时方式中选择资源消耗最少且精确度最高的IEEE 1588网络精确时钟同步协议(IEEE 1588协议),实现从时钟偏移量的修正以及传输时延的修正,并通过一个精确的首端主时钟源周期性的对全线网络内所有从时钟进行校正.结合工程实际设计了时钟设备、交换设备和控制设备的具体架构、基本配置及其功能实现.通过德国赫斯曼公司的三层交换机MACH1140和美国罗克韦尔公司ControlLogix可编程逻辑控制器等行业内主流成熟设备的系统配置,完成整体架构对IEEE 1588协议的支持.在全线局域网络缓存负荷率不超过50%的前提下,使长距离数字化管输系统全线的自动化设备能够作为从时钟,与首端的主时钟源在100ns范围内实现精确时钟同步.