[发明专利]一种基于Ethernet POWERLINK的时钟同步方法

摘要

本发明提供了一种基于Ethernet POWERLINK的时钟同步方法，应用于Ethernet POWERLINK菊花链网络拓扑结构，采用了主从式结构组织整个时钟同步系统。本发明针对EPL协议自带的时钟同步方法的不足，提出了提高时钟同步精度的改进方法，采用迭代计算的方法消除了主从站时钟同步报文往返的路径延迟。相对于EPL协议自带的同步方法，本发明的方法对于提高站点之间的时钟同步精度取得了良好的效果，时钟同步精度提高了约一个数量级，这对于实现基于EPL的高精度分布式时钟同步网络具有重要意义。

主权项

1.一种基于Ethernet POWERLINK的时钟同步方法，应用于Ethernet POWERLINK菊花链网络拓扑结构，其特征在于，所述Ethernet POWERLINK菊花链网络拓扑结构包括基于FPGA的Hub，所述基于FPGA的Hub于FPGA中移植了POWERLINK IPcore和EPL协议栈；所述基于FPGA的Hub接收数据帧后，将接收到的数据帧复制成两份，一份直接传递给本站点的数据链路层，供协议栈处理，另一份原封不动地从另外一个网口中发送出去；所述时钟同步方法采用主从式结构组织整个时钟同步系统，包括以下步骤：步骤一，主时钟采用多播方式向网络上发布Preq1报文，并在报文发送过程中记录发送时间戳t1；从时钟接收所述Preq1报文，并在报文接收过程中记录接收时间戳t2；步骤二，主时钟采用多播方式向网络上发布Preq2报文，所述Preq2报文中包含发送时间戳t1的值；从时钟接收所述Preq2报文，得到发送时间戳t1的值；步骤三，从时钟采用单播方式向主时钟发送所述Pres1报文，并在报文发送过程中记录所述Pres1报文的发送时间戳t3；主时钟接收所述Pres1报文，并在报文接收过程中记录接收时间戳t4；步骤四，主时钟采用单播方式向从时钟发送Preq3报文，所述Preq3报文中包含接收时间戳t4的值；从时钟接收所述Preq3报文，得到接收时间戳t4的值；第五步，从时钟根据得到的时间戳t1、t2、t3、t4，计算主时钟与从时钟的时钟偏差toffset：第六步：根据计算得到的toffset校准从时钟。