基于DP83640的IEEE-1588时钟同步协议在POWERPC体系上的实现方案和技巧.pdf

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1、《电气自动化12012年第34卷第6期电子电路设计ElectronicCircuilDesign基于DP83640的IEEE一1588时钟同步协议在POWERPC体系上的实现方案和技巧肖鲲，徐刚。袁海涛(北京四方继保自动化股份有限公司。北京100085)摘要：随着通信技术的迅速发展，对于应用以太网进行具有高精度的时间同步的研究也就日趋重要，在POWERPC硬件平台上给出了使用带IEEE1588功能的PHY芯片DP83640进行时间同步的硬件方案，并详细描述了对DP83640PHY芯片软件应用的几种方法和技巧。最后又提出了一种使用通用PHY芯片

2、来实现IEEE1588的简易方案。这些方案都已广泛应用于电力行业，具有很高的实用价值。关键词：IEEE1588；POWERPC；电力；工业自动化；DP83640[中图分类号]TM769[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2012)06—0071—03ImplementationofIEEE1588TimeSynchronizinginPOWERPCPlatformBasedonDP83640XIAOKun，XUGang．YUANHai—tao(BeiJingSiFangAutomationCo，Ltd．，BeiJing100085

3、，China)Abstract：Alongwithrapiddevelopingofcommunicationtechnologies，itismoreandmoreimportanttohaveanstudyontimesynchronizingdesignonEthernet．Thetimesynchronizingdesignshouldachievehighaccuracies．BasedonPOWERPChardwareplatform，atimesynchronizingdesignofusingDP83640chipwithIE

4、EE1588functionswasintroduced．What，smore，adetailanalysisandCOMParisontoseveralmethodsofsoftwareonDP83640isproposed．Finally，IEEE1588timesynchronizingdesignwhichhadhigherprecisionwasappliedofbayleve1．Finally，asimpleIEEE1588implementationprogressusingnormalphysicallayerchipwasd

5、iscussed．Thesetechnologieswereallwidelyappliedinpowerindustry，hadahighpracticalvalue．Keywords：IEEE1588；power；industrialautomation；DP83640U引肓1IEEE1588的PrrP协议时间同步技术是工业自动化领域需要用到的重要技术，在电IEEE1588标准提供的PrP时钟同步系统是由主时钟和从时力行业等需要测量与控制的分布式系统中应用犹为广泛。随着钟构成的主从关系网络结构，如图1。分布式系统日益庞大复杂，分布式程度越

6、来越高，对时钟同步的时钟同步有两个阶段，对于精主钟scer从钟。l。要求也逐步提高。电厂、电站由于实时数据采集和控制的需要，度要求不高的领域完成第一阶段的II设备间的时钟同步精度往往都在毫秒内，部分设备的同步精度更对时即可。第一阶段是修正从钟与T『一：一}n达到了微妙级别。主钟的时间偏差。按协议一般情况I＼“1l另一方面以太网的高速发展为工业自动化的时间同步带来下主钟每隔2秒发送一个Syn同步f、＼＼越Fol。lowUp、了新的技术基础，在这种背景下，IEEE委员会于2002年11月制报文到从钟，Syn同步报文发送的}＼＼l定了IEEE158

7、8高精度时钟同步标准。并在2004年4月，通过了准确时间T1由以太网MAC或PHYIIEC的投票表决，成为IEC61588规范⋯。层记录，并在下一帧报文发送之前lDcReq丁3时钟同步标准IEEE1588适用于以太网、CAN网和PROHBUS由主钟读出该记录值，写入到待发I／／、i等工业总线，但目前最主要的应用范围还是在以太网。IEEE1588定送的这帧报文之中。这一帧报文即7"4k／-⋯⋯⋯JT4+X义了一种精确时间协议PrP(PrecisionTimeProtoco1)，该协议将分布被称为Follow—Up报文。从钟收到龠RTe4sp值I

8、式网络中的设备分成了主钟和从钟两种，基本功能是使得分布式网Follow—Up报文后记录下时刻。I＼l络内所有从钟与主钟保持同步。IEEE1588的PTP协议同时描述