基于IEEE1588协议的高精度时钟同步系统设计与实现

摘要

纯软件方式实现的IEEE1588协议时间戳标记位置处于数据链路层,受网络传输延迟不确定性的影响,时钟同步精度大多局限在μs级别.为了进一步提高多测点信号采集的同步性,应用于分布式振动信号同步采集,提高时钟同步精度.设计了硬件与软件结合的IEEE15888精密时间协议的高精度时钟同步系统.系统采用卫星时钟作为授时时钟源,STM32F407作为主控芯片,利用STM32F407中集成的MAC内核实现开源代码PTPd中IEEE1588最佳主时钟、本地时钟调节等算法的运行;采用支持硬件时间戳的DP 83640物理层芯片实现RMII接口物理层标记时间戳,进一步降低了信号在网络传输过程中发生的随机性延迟,提高了时间同步的精度.经过同步信号输出测试,该系统时钟同步误差优于±200 ns,达到设计要求,应用性能良好.