间戳来实现。用纯软件的方法实现IEEE1588协议的方案结构设计如图1・2所示。从图中可以看出,如果用软件的方法来实现IEEE1588协议,优点是在已有的硬件上更改软件程序即可,无需改动便件,升级简单方便,缺点是进行网络中时钟的同步时,主从时钟间传送的数据帧必须要经过操作系统整个协议栈,这个过程包含很多未知因素,比如系统调度和内存的管理、UDP和IP协议的封装、在网卡控制器里的FIFO队列的排队以及总线仲裁等,都没有确定的延时,会产生很大的延时波动,可能从几微秒到几十毫秒,会严重影响IEEE1588协议同步时钟的精度。PTP协议PTP协议▼TCP4UDPTIMESTAMP硕件时间戳图1-1硬件实现IEEE1588协议图正是由于软件实现IEEE1588协议的诸多缺点,本课题研究的主要内容是在底层硬件的辅助下实现IEEE1588协议,也就是说需要修改一起的底层硬件,如图1-1所示,IEEE1588协议时钟同步的精度与时间戳的位置有非常大的关系,,在物理层实现时间戳处理,延吋波动越小,这样可以极人的增加IEEE1588协议时钟同步的精度,因为比特流在物理介质上传输的延迟很小,而且没有了软件层的各种不确定因素的影响,延时会比较固定,通常只有几个纳秒。因此,本课题选择把处理时间戳的点放在MAC和物理层之间是非常明智的选择。综上所述,采用硬件加盖时间戳的方法能够获取更加精确的时间,也就是更准确的收发PTP报文的真实时间,经过协议中公式的计算,就可以获得更加精确的网络传输路径延时和从设备与主设备时钟间的偏移。1.4.2本课题的整体框图本课题研究的IEEE1588协议的整体结构框图如图1・3所示,本课题硬件平台中使用一片FPGA作为主控芯片,外围的芯片有MAX3232串口芯片、FLASH存储器、EPCS配置芯片、以太网物理层芯片和所需的稳压芯片,接口有9针串口、RJ45网络接口。按键?晶振
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