崔永俊，韩一德,郭 峰

(中北大学仪器与电子学院，仪器科学与动态测试教育部重点实验室，电子测试技术国防科技重点实验室，山西太原 030051)

0 引言

时钟同步系统目前广泛应用在分布式数据采集、测试测量、数字变电站及工业控制应用等领域。多个设备间为了实现实时采集、测试及控制，要求各设备中的时钟保持较高的同步精度。目前时钟同步方案主要包括IRIG-B码时钟同步、GNSS时间服务器同步、NTP网络时间协议同步、SNTP简单网络时间协议同步和PTP精确时间协议同步。其中GNSS时间服务器同步是将GPS/BD卫星时间作为统一标准传输到各设备节点，可同步多台设备且授时精度较高。NTP及SNTP协议以时钟源网站为时钟标准，多应用于μs级的PC标准时间等互联网时钟同步应用。PTP精确时间协议同步即IEEE1588协议，通过采用GPS/BD卫星时钟信号及网络时钟为时钟源，在NTP协议基础上实现标记硬件时间戳提高授时同步精度，适用于工业测量控制等应用[1]。本文对PTP协议进行移植，采用硬件STM32F407、DP83640物理层芯片和软件PTPd2(IEEE1588协议源码)实现了硬件时间戳的标记，减少了由于软件协议栈处理冲突等因素引入的延迟干扰，进一步提高了同步精度[2]。

1 IEEE1588时间同步原理

IEEE1588是高精度时钟同步协议，在时钟同步过程中。主时钟与各从时钟之间互相交换包含时间戳信息的报文，各从时钟通过报文中的时间戳信息计算与主时钟间的链路延迟与时间偏差，进而调整本地时钟与主时钟实现同步。主从时钟同步原理如图1所示。……