《全球定位系统(GPS)测量规范2016》.pdf.pdf

基于!"#$%&’() 的*%%% +,-- 协议的实现唐海国!唐胜安!史宁!西安交通大学电气工程学院"陕西西安!"##$% # 摘要! 随着基于以太网技术在分布式系统的广泛应用! 分布式系统时钟同步问题迫切的需要解决" 文章提出了基于&’()*+,-. 的微控制器/-.01%23 的 4555 "611 时钟同步协议的实现方案!介绍了/-.01%23 芯片硬件时间戳的生成和 4555 "611 从时钟的实现!并分析了影响时钟同步精度的因素"并最终利用/-.01%23 硬件平台!实现了 4555 "611 协议"测试结果表明!利用-. 芯片内部对 4555 "611 协议硬件支持的功能! 可以达到系统高精度的时间同步要求" 关键词!4555 "611 协议#45& 2"16# #时钟偏差#时钟同步#本地时钟同步中图分类号!$./+,012 文献标志码! 3 文章编号!211,45672 " 8128 # 1841176416 第.. 卷第 期 电力系统通信 7’89.. :’ 3#"3 年 3 月"# 日;*8*<’==>?@<A )@’?B C’( 58*<)(@< D’E*( 0FB)*= G*H9"# " 3#"3 1 引言目前以太网技术在分布式系统中得到越来越广泛的应用" 电信和电力系统是典型的以太网应用$ 以太网具有成本低%速度快%开放性好%易于组网等优点" 随着嵌入式微处理器对以太网和;&DI 4D 协议的广泛支持" 使以太网更易于接近现场$ 但以太网技术本身固有的实时性差% 网络时延不确定和时钟同步能力差等缺点" 也在一定程度上制约了以太网技术在实时控制领域的应用$因此" 寻求一种针对以太网分布式控制系统时钟同步的解决方法" 具有很高的应用价值$ 3##3 年出现的 4555 "611 精确时钟同步协议&D(*<***@B@’? ;@=* D(’)’<’8 "D;D #"以其高精度& 可达亚微秒级#和低开销" 成为以太网时间同步的最优方案$ 4555 "611 精确时钟同步协议的制定满足了网络化分布式系统的需求"利用 4555 "611 时钟同步技术可以在不增加网络负荷的情况下" 实现整个分布式系统的高精度时钟同步" 从而有效解决了分布式系统实时性问题$ 2 *%%% 2,-- 时钟同步原理 4555 "611 协议采用分层的主从模式进行时间同步" 从时钟通过必要的时间信息实现与主时钟的同步$4555 "611 协议主要定义了$种多点传送的时钟报文类型’同步报文& 0F?< #%跟随报文&G’88’EJKL #% 时延请求报文&M*8AFJN*O #% 时延请求响应报文&M*8AFJN*BL #$ 同步过程分两步执行’! 主从时钟之间的差异纠正"即主从时钟偏移量的测量( "主从时钟之间通信路径传输时延的测量$4555 "611 主从时钟同步机制如图"所示$ 图 2 *%%% 2,-- 主从时钟同步机制 9:;02 (<=>?***@4=A<B ? CADCE =******@DG:I<>:D G DJ *%%% 2,-- 4555 "611 从时钟与主时钟同步的基本原理如下’ 1 引言目前以太网技术在分布式系统中得到越来越广泛的应用" 电信和电力系统是典型的以太网应用$ 以太网具有成本低%速度快%开放性好%易于组网等优点" 随着嵌入式微处理器对以太网和;&DI 4D 协议的广泛支持" 使以太网更易于接近现场$ 但以太网技术本身固有的实时性差% 网络时延不确定和时钟同步能力差等缺点" 也在一定程度上制约了以太网技术在实时控制领域的应用$因此" 寻求一种针对以太网分布式控制系统时钟同步的解决方法" 具有很高的应用价值$ 3##3 年出现的 4555 "611 精确时钟同步协议!D(*<***@B@’? ;@=* D(’)’<’8 "D;D )"以其高精度! 可达亚微秒级)和低开销" 成为以太网时间同步的最优方案$ 4555 "611 精确时钟同步协议的制定满足了网络化分布式系统的需求"利用 4555 "611 时钟同步技术可以在不增加网络负荷的情况下" 实现整个分布式系统的高精度时钟同步" 从而有效解决了分布式系统实时性问题$ 2 *%%% 2,-- 时钟同步原理 4555 "611 协议采用分层的主从模式进行时间同步" 从时钟通过必要的时间信息实现与主时钟的同步$4555 "611 协议主要定义了$种多点传送的时钟报文类型’同步报文! 0F?< )%跟随报文!G’88’EJKL )% 时延请求报文!M*8AFJN*O )% 时延请求响应报文!M*8AFJN*BL )$ 同步过程分两步执行’! 主从时钟之间的差异纠正"即主从时钟偏移量的测量( "主从时钟之间通信路径传输时延的测量$4555 "611 主从