[實用新型]一種PTP精密授時系統

有效

• 申請號: 202022339349.1
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN213213478U
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 馬戰康;安媛;劉歡
• 申請（專利權）人: 西安佰駿電子科技有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 梁偉東

一種PTP精密授時系統，涉及精密授時系統領域，目的在于解決現有技術中外圍器件多，設計復雜和占用面積大的問題，包括一個主模塊和一個從模塊，主模塊和從模塊的結構一致；主模塊和從模塊分別包括電源電路、微控制單元、支持IEEE1588協議的PHY和時鐘模塊；電源電路連接到微控制單元、PHY和時鐘模塊；微控制單元的I/O端口連接到PHY的I/O端口；時鐘模塊連接到微控制單元的I/O端口；主模塊和從模塊的PHY之間通過網線連接，實現了高集成度、小體積與高精度測量。

技術領域

本申請屬于涉及精密授時系統領域，具體涉及一種PTP精密授時系統。

背景技術

現在的許多系統都離不開時間同步的要求，比如測試與測量系統、電力系統、通信系統、工業自動化及分布式系統等，而隨著系統范圍的擴大及分散控制的發展，各個控制節點的時間同步變得越來越重要。

目前的時間同步系統基本采用GPS時鐘系統進行同步和授時，這種方式存在一定的安全隱患，而且后期的升級換代變得很困難和昂貴。采用的NTP協議雖然可以對系統的時間進行同步，但是NTP協議的精度偏差達到毫秒級的能力，對于那些要求微秒級或更高精度的場合就沒法使用了。而PTP時間精準協議的出現，為實現特定場所的高精度要求提供了可行的途徑。

PTP同步的主要原理是通過一個同步信號周期性地對網絡中多個節點的時間進行同步，通過軟硬件的結合，可以得到遠遠高于NTP的同步精度。PTP的同步精度與PTP協議的實現方式有很大關系，如果使用純軟件來實現，它的精度可能與NTP差不多，而采用全硬件實現，利用FPGA實現網絡協議棧和PTP協議，它的精度會達到納秒級，但是開發難度大，成本高。現有ptp方案采用vxworks或 linux系統，對硬件要求高，需要應用處理器，外圍器件多，bom成本高，PCB設計復雜，PCB占用面積大。

實用新型內容

本申請公開了一種PTP精密授時系統，目的在于解決現有技術中外圍器件多，設計復雜和占用面積大的問題。

為了解決上述問題，本申請采用以下解決方案：

一種PTP精密授時系統，包括主模塊和從模塊，主模塊和從模塊的結構一致；

主模塊包括第一電源電路、第一微控制單元、支持IEEE1588協議的第一PHY 和第一時鐘模塊；

第一電源電路連接到所述第一微控制單元、第一PHY和第一時鐘模塊；所述第一微控制單元的I/O端口連接到第一PHY的I/O端口；所述第一時鐘模塊連接到第一微控制單元的時鐘信號輸入端；

從模塊包括第二電源電路、第二微控制單元、支持IEEE1588協議的第二PHY 和第二時鐘模塊；

第二電源電路連接到所述第二微控制單元、第二PHY和第二時鐘模塊；第二微控制單元的I/O端口連接到第二PHY的I/O端口；第二時鐘模塊連接到第二微控制單元的時鐘信號輸入端；

主模塊和從模塊的PHY之間通過網線連接。

優選地，第一微控制單元和第二微控制單元的型號均采用stm32f407。

優選地，第一時鐘模塊和第二時鐘模塊均采用晶體振蕩器。

優選地，第一PHY和第二PHY的型號均選取為DP83640。

優選地，主模塊和從模塊還分別包括LED指示燈，分別連接到所述第一微控制單元和第二微控制單元。

本申請采用兩個結構一致的主模塊和從模塊，實現了一種結構簡單、高集成度、使用元件少的PTP授時系統；本申請使用器件極少，所以模塊面積也很小，方便用戶使產品小型化和輕理化；本申請采用微控制器stm32f407，內部集成了硬件時間戳，保障了納秒級的同步精度；設置的LED指示燈方便人員直觀觀察系統狀態。

附圖說明