IEEE1588時鐘同步技術(shù)在分布式系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，以太網(wǎng)技術(shù)在分布式工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但是實時性不強的缺點也制約著以太網(wǎng)在工控領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。在傳統(tǒng)的分布式控制系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采樣周期能夠達(dá)到秒級或者毫秒級已經(jīng)滿足要求，但是隨著系統(tǒng)分布化程度越來越高、系統(tǒng)越來越復(fù)雜，用戶對分布式系統(tǒng)的同步精確度要求也越來越高，例如機械精加工、飛機測控系統(tǒng)等往往要求達(dá)到微秒級的時鐘同步。可是由于以太網(wǎng)自身機制等影響以太網(wǎng)實時性的問題并沒有得到根本的解決，仍舊不能滿

2、足快速系統(tǒng)的同步要求，而IEEE1588協(xié)議的出現(xiàn)則很好的解決了這個問題。
　　 本文對分布式系統(tǒng)中主從時鐘不能夠?qū)崿F(xiàn)同步的原因進(jìn)行了分析，深入研究了使用IEEE1588網(wǎng)絡(luò)精確時鐘同步協(xié)議解決分布式系統(tǒng)中主從設(shè)備時鐘無法同步問題的方法。在對IEEE1588協(xié)議時鐘同步原理仔細(xì)分析的基礎(chǔ)上，還對相應(yīng)的時鐘同步模型和最佳主時鐘算法及基于Linux的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸問題進(jìn)行了分析。同時通過對時鐘同步算法和時鐘同步過程的分析計算出了主從

3、設(shè)備的時間偏移和報文傳輸過程中的網(wǎng)絡(luò)延遲，實現(xiàn)了本地時鐘的同步校準(zhǔn)。
　　 本文還對嵌入式LinuX操作系統(tǒng)進(jìn)行了研究，搭建了時鐘同步系統(tǒng)的軟件平臺。同時根據(jù)時鐘同步過程和時鐘校正機制設(shè)計了時鐘同步的軟件程序和硬件電路。實現(xiàn)了時鐘同步算法、最佳主時鐘算法和系統(tǒng)對PTP報文傳輸?shù)目刂?。在本文的最后對時鐘同步的結(jié)果進(jìn)行了測試，說明同步結(jié)果達(dá)到了10μs同步。
　　 本課題為下一步將IEEE1588大規(guī)模應(yīng)用到分布式工業(yè)控制系