基于STM32F407的IEEE1588從時(shí)鐘設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、為了滿足數(shù)字化變電站數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集準(zhǔn)確性，故障錄波一致性的要求，站中各個(gè)監(jiān)控保護(hù)設(shè)備，控制設(shè)備必須運(yùn)行在統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)下，近年來隨著網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)與分布式設(shè)備在變電站中的應(yīng)用日趨廣泛，數(shù)字變電站系統(tǒng)對(duì)站內(nèi)各個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)間的時(shí)鐘同步精度要求越來越高，但目前應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的各種時(shí)鐘同步技術(shù)無法同時(shí)滿足未來智能變電站對(duì)時(shí)高精度，高可靠性，低成本的要求。2002年提出的IEEE1588時(shí)鐘同步協(xié)議，能以較低的開銷達(dá)到亞微秒級(jí)的時(shí)鐘同步精度，尤其適用于

2、智能化變電站這樣的局域網(wǎng)時(shí)鐘同步系統(tǒng)。
　　本文首先闡述了IEEE1588v2時(shí)鐘同步協(xié)議的基本原理，詳細(xì)介紹了PTP協(xié)議的同步機(jī)制，最佳主時(shí)鐘算法，邊界時(shí)鐘與透明時(shí)鐘的工作原理，然后進(jìn)一步深入介紹PTP時(shí)鐘屬性，PTP時(shí)鐘協(xié)議引擎狀態(tài)機(jī)，PTP報(bào)文格式。提出并實(shí)現(xiàn)了基于STM32F407微處理器的IEEE1588從時(shí)鐘系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方案。其中硬件設(shè)計(jì)包括:處理器以及PHY芯片的選擇;STM32F407處理器與DP83640芯片

3、以及PL2303HX芯片的硬件電路接線設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)包括:MAC層報(bào)文收發(fā)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì);MAC層硬件獲取時(shí)間戳驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì);Lwip輕型TCP/IP協(xié)議棧的移植與應(yīng)用;PTP協(xié)議引擎狀態(tài)機(jī)程序設(shè)計(jì);報(bào)文收發(fā)處理程序設(shè)計(jì);最佳主時(shí)鐘算法程序設(shè)計(jì);IEEE1588本地時(shí)鐘頻率同步與向量同步的實(shí)現(xiàn);上位機(jī)通信程序設(shè)計(jì)。最后，對(duì)提出的IEEE1588從時(shí)鐘的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行同步精度測(cè)試。分別測(cè)試從時(shí)鐘采用向量同步與采用頻率同步時(shí)的時(shí)鐘同步精度，經(jīng)實(shí)