精確定時協(xié)議的SoPC實現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、時鐘定時與同步是通信網(wǎng)絡(luò)的一項重要支撐技術(shù)。近年來，作為一種高精度的網(wǎng)絡(luò)時鐘同步技術(shù)，IEEE 1588標準定義的PTP協(xié)議受到了越來越多的研究人員的關(guān)注。IEEE 1588標準的基本功能是使分布式網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各個時鐘與最精確的時鐘保持同步，多用于以太網(wǎng)，其同步精度能達到亞微秒。而且該協(xié)議只占用較少的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備資源，可以應(yīng)用于低成本終端設(shè)備。
　　 本文研究PTP系統(tǒng)的SoPC實現(xiàn)技術(shù)，面向PTP時鐘設(shè)計了基于FPGA的運行平臺和P

2、TP協(xié)議軟件，包括SoPC的軟核結(jié)構(gòu)、軟件與硬件協(xié)同接口和主從時差調(diào)整算法，提出了時間戳及時鐘計數(shù)器控制的軟核設(shè)計方案，并完成開發(fā)和調(diào)試。在本文的設(shè)計中使用了軟件和硬件相結(jié)合的實現(xiàn)方案，充分利用了軟件的靈活性和硬件的快速性等特點，實現(xiàn)了PTP節(jié)點應(yīng)有的功能，并且通過硬件獲取時間戳提高了同步精度。
　　 本文在三種環(huán)境中測試了PTP系統(tǒng)的同步精度，結(jié)果表明同步精度會受網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的影響，其中無線環(huán)境的引入會使同步精度下降數(shù)十倍。本文還