基于FPGA的高精度時(shí)間基準(zhǔn)的校準(zhǔn)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-25 17:55
隨著通信和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展,使有關(guān)的應(yīng)用對時(shí)間精度的要求不斷的提高,特別是車聯(lián)網(wǎng)與通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。車聯(lián)網(wǎng)概念首次在上海世博會(huì)由通用汽車提出,指的是車與車、車與路、車與人、車與傳感器之間的交互,實(shí)現(xiàn)信息的共享,建立起動(dòng)態(tài)的移動(dòng)通信系統(tǒng)。車聯(lián)網(wǎng)為了能發(fā)揮出色的性能,對于系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)節(jié)點(diǎn)間的時(shí)間同步精度要求不斷提高,但傳統(tǒng)的NTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議已經(jīng)無法滿足要求了。而在通信領(lǐng)域中,通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要在目標(biāo)身上進(jìn)行控制操作和采集相關(guān)信息,并進(jìn)行集中處理與傳遞。這樣使得數(shù)據(jù)量變得越來越大,所以百兆以太網(wǎng)已經(jīng)難以滿足對數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊。IEEE802.1AS是一種精密時(shí)鐘同步協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),并且可以運(yùn)用在千兆以太網(wǎng)接口中。此標(biāo)準(zhǔn)采用gPTP協(xié)議,精度可達(dá)到亞微秒級。本文分析了IEEE802.1AS協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),研究了軟硬時(shí)間戳對時(shí)間同步性能的影響,詳細(xì)的分析了時(shí)間戳模塊與RTC(實(shí)時(shí)時(shí)鐘)模塊的設(shè)計(jì)思路。在時(shí)間戳模塊中,針對軟件層時(shí)間戳?xí)䦟?dǎo)致時(shí)間同步有很大的誤差的問題,繼而提出了硬件時(shí)間戳的解決辦法,并開發(fā)了IP核作為硬件支持。在實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊中,針對時(shí)鐘源的不穩(wěn)定性和主從晶振會(huì)存在偏差的問題上提出了數(shù)字鎖相環(huán)和頻...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
激勵(lì)信號仿真波形
第三章 時(shí)間戳模塊的設(shè)計(jì)與仿真35圖3.10 報(bào)文的 SFD 檢測仿真圖由仿真圖 3.10 可知:當(dāng)?shù)竭_(dá)報(bào)文的第七個(gè)字節(jié)處,也就是經(jīng)過七個(gè)時(shí)鐘后,此時(shí)的 Rtc_time_in 為 80'h6e2e,而圖中顯示 Rtc_timestamp 寄存器中,也為80'h6e2e,兩者相等。說明在報(bào)文的 SFD 處已經(jīng)標(biāo)記了硬件時(shí)間戳,完成了其基本功能。3) 最后對報(bào)文解析的功能進(jìn)行驗(yàn)證,主要觀察是否能識別出來 gPTP 類型的報(bào)文。圖3.11 gPTP 類型報(bào)文檢測仿真圖圖3
gPTP事件報(bào)文檢測仿真圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于NTP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 胥婕,徐亮,董蓮,胡立志,馬志超. 上海計(jì)量測試. 2017(04)
[2]一種高速多通道DMA控制器設(shè)計(jì)[J]. 王媛,韓瓊磊,高原. 中國集成電路. 2016(06)
[3]新型鎖相環(huán)技術(shù)及仿真分析[J]. 郭子雷,張海燕,徐強(qiáng),秦臻. 電測與儀表. 2015(09)
[4]一種大容量異步FIFO的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 司嵐山,吳海宏,王勇,孫鋒. 微電子學(xué). 2013(03)
[5]基于DP83640硬件輔助的IEEE1588研究及實(shí)現(xiàn)[J]. 王康,胡永輝,何在民. 時(shí)間頻率學(xué)報(bào). 2011(01)
[6]基于ARM9的嵌入式linux系統(tǒng)移植[J]. 李勝琴,許巖. 中國科技信息. 2011(07)
[7]基于硬件時(shí)間戳的IEEE1588時(shí)間同步技術(shù)的一種實(shí)現(xiàn)方法[J]. 楚鷹軍,陳國輝. 現(xiàn)代傳輸. 2011(01)
[8]基于ARM處理器的嵌入式Internet技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 吳金舟. 軟件導(dǎo)刊. 2010(05)
[9]一種Linux嵌入式系統(tǒng)的中斷處理機(jī)制[J]. 張子石. 微計(jì)算機(jī)信息. 2009(35)
[10]協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC:歷史和未來[J]. 魏娜. 測繪科技情報(bào). 2008 (04)
碩士論文
[1]基于FPGA的IEEE1588時(shí)鐘同步系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[D]. 趙博群.大連理工大學(xué) 2015
[2]基于STM32F407的IEEE1588從時(shí)鐘設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 唐雪松.大連理工大學(xué) 2014
[3]基于FPGA的電力系統(tǒng)GPS/北斗時(shí)間同步裝置[D]. 姚利紅.山東大學(xué) 2013
[4]基于FPGA的IEEE1588 IP核開發(fā)[D]. 戚明珠.山東大學(xué) 2012
[5]基于嵌入式Linux驅(qū)動(dòng)程序的研究與設(shè)計(jì)[D]. 曹穎鵬.西安電子科技大學(xué) 2010
[6]基于IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀格式的封裝實(shí)現(xiàn)[D]. 郭曉宇.北京交通大學(xué) 2008
本文編號:2938124
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
激勵(lì)信號仿真波形
第三章 時(shí)間戳模塊的設(shè)計(jì)與仿真35圖3.10 報(bào)文的 SFD 檢測仿真圖由仿真圖 3.10 可知:當(dāng)?shù)竭_(dá)報(bào)文的第七個(gè)字節(jié)處,也就是經(jīng)過七個(gè)時(shí)鐘后,此時(shí)的 Rtc_time_in 為 80'h6e2e,而圖中顯示 Rtc_timestamp 寄存器中,也為80'h6e2e,兩者相等。說明在報(bào)文的 SFD 處已經(jīng)標(biāo)記了硬件時(shí)間戳,完成了其基本功能。3) 最后對報(bào)文解析的功能進(jìn)行驗(yàn)證,主要觀察是否能識別出來 gPTP 類型的報(bào)文。圖3.11 gPTP 類型報(bào)文檢測仿真圖圖3
gPTP事件報(bào)文檢測仿真圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于NTP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 胥婕,徐亮,董蓮,胡立志,馬志超. 上海計(jì)量測試. 2017(04)
[2]一種高速多通道DMA控制器設(shè)計(jì)[J]. 王媛,韓瓊磊,高原. 中國集成電路. 2016(06)
[3]新型鎖相環(huán)技術(shù)及仿真分析[J]. 郭子雷,張海燕,徐強(qiáng),秦臻. 電測與儀表. 2015(09)
[4]一種大容量異步FIFO的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 司嵐山,吳海宏,王勇,孫鋒. 微電子學(xué). 2013(03)
[5]基于DP83640硬件輔助的IEEE1588研究及實(shí)現(xiàn)[J]. 王康,胡永輝,何在民. 時(shí)間頻率學(xué)報(bào). 2011(01)
[6]基于ARM9的嵌入式linux系統(tǒng)移植[J]. 李勝琴,許巖. 中國科技信息. 2011(07)
[7]基于硬件時(shí)間戳的IEEE1588時(shí)間同步技術(shù)的一種實(shí)現(xiàn)方法[J]. 楚鷹軍,陳國輝. 現(xiàn)代傳輸. 2011(01)
[8]基于ARM處理器的嵌入式Internet技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 吳金舟. 軟件導(dǎo)刊. 2010(05)
[9]一種Linux嵌入式系統(tǒng)的中斷處理機(jī)制[J]. 張子石. 微計(jì)算機(jī)信息. 2009(35)
[10]協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC:歷史和未來[J]. 魏娜. 測繪科技情報(bào). 2008 (04)
碩士論文
[1]基于FPGA的IEEE1588時(shí)鐘同步系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[D]. 趙博群.大連理工大學(xué) 2015
[2]基于STM32F407的IEEE1588從時(shí)鐘設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 唐雪松.大連理工大學(xué) 2014
[3]基于FPGA的電力系統(tǒng)GPS/北斗時(shí)間同步裝置[D]. 姚利紅.山東大學(xué) 2013
[4]基于FPGA的IEEE1588 IP核開發(fā)[D]. 戚明珠.山東大學(xué) 2012
[5]基于嵌入式Linux驅(qū)動(dòng)程序的研究與設(shè)計(jì)[D]. 曹穎鵬.西安電子科技大學(xué) 2010
[6]基于IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀格式的封裝實(shí)現(xiàn)[D]. 郭曉宇.北京交通大學(xué) 2008
本文編號:2938124
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2938124.html
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