LXI精密時鐘同步技術及接口研究與設計.pdf

1、21世紀以來，伴隨著電子技術、計算機技術和網(wǎng)絡技術的迅猛發(fā)展，測量儀器行業(yè)也取得可喜的進步。眾所周知，系統(tǒng)測試總線是測量儀器行業(yè)發(fā)展的主要標志，基于以太網(wǎng)的新一代儀器測試總線LXI集眾多儀器總線的優(yōu)點于一體，有著廣闊的發(fā)展前景和競爭潛力，是測量儀器領域一個新的發(fā)展方向。時鐘同步技術是LXI總線的一個關鍵技術，尤其是隨著分布式系統(tǒng)的廣泛應用，系統(tǒng)對高精度時鐘同步的要求越來越高，在測量和通信等領域中已經(jīng)對時鐘同步提出了微秒級要求。
　

2、　為了滿足對時鐘同步的高精度要求，本文首先介紹時鐘同步的基本概念及發(fā)展情況，然后介紹了實現(xiàn)時鐘同步的IEEE1588協(xié)議，IEEE1588精確時鐘同步協(xié)議是當前分布式測試系統(tǒng)中時鐘同步研究的熱點，該協(xié)議具有實現(xiàn)簡單，占用網(wǎng)絡帶寬小和對系統(tǒng)資源要求低等優(yōu)點。在詳細分析IEEE1588精確時鐘同步協(xié)議原理的基礎上，提出了時鐘同步的純軟件和基于硬件輔助的設計方式。然后搭建了在ARM11微處理器S3C6410上采用μC/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)的測

3、試平臺，并詳細設計了時鐘電路、以太網(wǎng)接口電路、存儲器接口電路、串行接口電路、電源與復位電路、JTAG接口電路等。在該平臺下，采用純軟件的時鐘同步方式只能達到亞毫秒級，主要原因是IEEE1588時鐘同步報文在主時鐘和從時鐘之間傳輸過程中，存在操作系統(tǒng)和通訊協(xié)議棧的延時和抖動。所以本文重點闡述了基于半導體芯片的DP83640硬件輔助設計，硬件輔助設計是在以太網(wǎng)物理層和MAC層之間的介質無關接口MII(Media Independent In