利用IEEE 1588和Blackfin嵌入式处理器实现设备时钟同步

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图6. 基于加数的可调时钟

采用ADSP-BF518处理器的IEEE电感器生产厂家 1588实施方案

ADSP-BF518处理器上构建了一个完整的IEEE一体电感 1588-2008兼容系统，如图7所示。

图7. 采用ADSP-BF518的IEEE 1588实施方案

处理器的TSYNC模块检测送入和送出的IEEE 1588消息，并通过硬件给事件消息加上时间戳。由IXXAT (IXXAT Automation GmbH)提供的IEEE 1588协议栈软件可实现标准所要求的消息交换协议。它利用TSYNC驱动程序读取、写入并调整TSYNC时钟，并使用MAC控制器驱动程序在以太网MAC层（开放系统互连模广州电感器型的第二层）发送和接收消息。它还可实现P2P延迟测量的控制法则和过滤。以太网PHY选择具有低抖动延迟特性的National 工字电感Semiconductor DP83848 。为简明起见，TSYNC模块时钟源选择处理器的系统时钟(80 MHz)。

图8. ADSP-BF518上IEEE 1588系统的从时钟误差直方图

图8是两个完全相同的ADSP-BF518 IEEE 1588系统之间的测量误差直方图，由此可看出该器件的时钟同步性能。在约1700秒的时间内共进行了6938次测量。最终平均误差为0.015 ns，标准差为12.96 ns。该测试所用的Sync消息间隔为0.25秒。

结论

IEEE 1588标准提供了一种高精度、低成本的分布式时钟同步方法。虽然IEEE 1588并未明文要求硬件支持，但硬件辅助消息检测和时间戳对于实现极高同步精度至关重要。ADSP-BF518为IEEE 1588-2002和IEEE 1588-2008提供硬件支持，包括各种应用的支持功能。利用ADSP-BF518处理器和IXXAT IEEE 1588-2008协议软差模电感件实施IEEE 1588技术，已证明可以实现高精度时钟同步。

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