基于fpga的ieee1588时钟同步系统的实现

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1、犬達裡二大學ＤＡＬＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＡ硕士孝位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＜。ＩＪ基于ＦＰＧＡ的ｌＥＥＥｌ５８８时钟同步系统的实现最学科专业＿电姐与鱼作者姓名博群指导教师王—宁—１１数昆２０５６且答辨日期—＿丄—年—硕士学位论文基于ＦＰＧＡ的ＩＥＥＥ〗５８８时钟同步系统的实现ＴｈｅＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＩＥＥＥ１５８８ＣｌｏｃｋＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＢａ

2、ｓｅｄｏｎＦＰＧＡ作者姓名：赵博群学科、专业：电机与电器学号１２１３００７：２指导教师：王宁副教授完成日期１５年５月：２０大違理工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本

3、研究所做的贡献均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：ｍｍ＼嫩伤备ｊｇ；＿作者签名：日期：ｉｇＫ年月日—大连理工大学硕士学位论文摘要近几年国家电网大力建设坚强智能电网，作为其构成基础的智能变电站的作用也变一得越来越重要。由于智能电网具有分布式的结构特点，需要自上而下保持动作的致性一和准确性，因此要求系统内的智能变电站以及变电站中的设备运行需要在统的时间基准之下。虽然现有的时钟同步技术很多，但都不能在保证可靠运行和节约成本的前

4、提下提高智能变电站的对时精度。ＩＥＥＥ１５８８精确时间同步协议的提出为智能变电站提供了一种全新的时钟同步解决方案，依靠站中已存的通信网络基础可使全站实现亚微秒级同步精度。论文依据５８８一ＦＰＧＡ＋ＤＭ９０００＋ＤＰ８３６４０ＩＥＥＥ１精确时间协议，设计了套基于的时钟同步系统，用于解决智能变电站的同步问题。该系统既可以为主时钟同步其它从时钟，也可以为从时钟与主时钟同步。论文首先介绍ＩＥＥＥ１５８８协议的同步机制和相关原理，对主要的时钟同步模型、ＰＴＰ时钟属性、ＰＴＰ报文及数据集作了相关阐述，在此基础

5、上，确定时钟同步系统的整体框架。在硬件部分采用ＦＰＧＡ作为主控芯片完成相关程序和状态机的维护；采用ＤＭ９０００作为以太网控制器；釆用ＤＰ８３６４０作为物理层芯片使Ｍｌ接口独立，完成时间戳信息的加盖和获取；设计ＧＰＳ模块保证系统作为主时钟的精确性和可靠性。软件部分设计了ＰＴＰ时钟状态机和最佳主时钟算法，用于本地时钟自主选择其在ＰＴＰ系统内的主时钟，保证ＰＴＰ系统的稳定运行；设计了报文处理程序，用于正确收发报文；设计了本地时钟调节程序，当本地时钟为从时钟时，通过偏移量调节和频率调节算法，完成与主时钟的精

6、确同步，；同时设计了相关硬件的驱动程序保证时钟系统的稳定运行。论文最后给出验证方案，搭建ＩＥＥＥ１５８８时钟同步系统同步精度测试平台并实验，根据釆样数据和输出秒脉冲波形的分析证明该系统设计的合理性，其同步精度可满足智能变电站的需求。Ｉ５８８ＦＰＧＡ关键词：智能变电站ＥＥＥ１；时钟同步；；时间戳；－－Ｉ基于ＦＰＧＡ的ＩＥＥＥ１５８８时钟同步系统的实现ＴｈｅＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＩＥＥＥ１５８８ＣｌｏｃｋＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＦＰＧＡ

7、ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓｔｈｅＳｔａｔｅＧｒｉｄＣｏｒｏｒａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａｉｓｖｉｏｒｏｕｓｌｂｕｉｌｄｉｎａｓｔｒｏｎ，ｐｇｙｇｇｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｇｒｉｄ．Ｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｉｓａｌｓｏｂｅｃｏｍｉｎｇｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｉｍｐｏｒｔａｎｔａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔａｒｔｏｆｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｅｎｔｒｉｄ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｉ

8、ｎｔｅｌｌｉｅｎｔｒｉｄｐｇｇｇｇ－ｉｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｉｔｎｅｅｄｓｋｅｅｔｈｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃａｎｄａｃｃｕｒａｃｏｆｔｏｄｏｗｎａｃｔｉｏｎｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｅｎｔ，ｐｙｙｐ，ｇｓｕｂｓｔａｔｍｅｎｔｓｌｔ