全双工交换式以太网终端系统中时间同步模块的设计与验证

摘要

随着以太网技术的不断发展，在大型通信网络系统中使用以太网技术来搭建总线系统已经成为可能，全双工交换式以太网是一种能够满足大型通信网络系统关于总线系统要求的新型以太网。时间同步技术作为全双工交换式以太网中的一项关键技术，决定着通信数据能否有效且实时地在全双工交换式以太网中进行传输。
　　 本文以全双工交换式以太网为背景，详细分析和研究了时间同步技术的原理及实现方法并提出了时间同步模块的一种新型设计方案。依据新型设计方案，实现了时间同步模块架构及逻辑的设计，该模块能够实现服务器模式和客户端模式两种功能，服务器模式完成时间同步帧的采样和发送功能，客户端模式完成时间同步帧的接收和校准功能。同时完成了时间同步模块分别与通信网络子系统和终端系统之间配置和查询逻辑的设计。最后对时间同步模块进行了功能仿真验证，结果表明本文所设计的时间同步模块功能完全满足各项设计指标要求。

目录

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第一章 绪论

1.1时间同步模块的设计背景

1.2网络时间同步的目的和意义

1.3论文的主要工作及章节安排

第二章 时间同步技术简介及网络结构分析

2.1网络时间同步技术简介

2.1.1网络时间同步方法

2.1.2网络时间同步协议

2.2网络结构分析

2.2.1全双工交换式以太网

2.2.2传统以太网问题的解决

2.3本章小结

第三章 时间同步模块的架构设计

3.1全双工交换式以太网终端系统

3.2时间同步模块的设计需求和功能结构

3.3本章小结

第四章 时间同步模块的详细设计

4.1实时时钟计时器RTC模块

4.1.1实时时钟计时器功能的实现

4.1.2实时时钟计时器寄存器列表

4.2时间同步定时器模块

4.3主机接口子模块

4.3.1主机接口子模块结构设计

4.3.2主机接口子模块功能的实现

4.3.3主机接口寄存器列表

4.4本地接口子模块

4.4.1本地接口子模块结构设计

4.4.2本地接口子模块功能的实现

4.4.3本地接口寄存器列表

4.5发送接口子模块

4.5.1发送接口子模块工作流程图

4.5.2时间同步帧格式

4.5.3发送接口子模块控制信号

4.6接收接口子模块

4.7复位控制逻辑及初始配置

4.8本章小结

第五章 时间同步模块功能仿真验证

5.1仿真验证阶段的划分、完成的功能和特点

5.1.1系统集成前IP/模块级验证

5.1.2系统集成后IP/模块级验证

5.1.3系统集成后的系统级验证

5.1.4系统应用验证

5.2验证环境及相关工具

5.3软硬件功能验证平台及其搭建

5.4时间同步模块的向量验证

5.4.1工作模式基本功能验证

5.4.2服务器模式功能验证

5.4.3客户端模式功能验证

5.5时间同步模块的程序验证

5.6本章小结

第六章 结束语

致谢

参考文献