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在測量和控制系統(tǒng)中，經(jīng)常需要同步分散式時鐘。傳統(tǒng)上，同步是使用專用媒體傳達時間訊息來實現(xiàn)的，通常使用 IRIG-B 串行協(xié)定。精確時間協(xié)定（IEEE 1588）旨在改進分散式設(shè)備網(wǎng)路中目前的同步方法，並針對網(wǎng)路化測量和控制系統(tǒng)的精密時鐘同步協(xié)定標準。IEEE 1588 Precision Time Protocol（PTP）旨在標準乙太網(wǎng)路上提供時間傳輸，同步精度達到亞微秒（Sub-microsecond）。透過利用硬體時間戳記和 PTP 感知網(wǎng)路設(shè)備（例如邊界時鐘），可以實現(xiàn)亞 100 奈秒（Nanosecond）範圍內(nèi)的同步精度，滿足了工業(yè)乙太網(wǎng)路對高精度時鐘同步的要求。以下有IEEE 1588 在 4G/LTE 小基地的示意方塊圖作參考：

PTP 系統(tǒng)的同步和管理是透過訊息交換來實現(xiàn)的。

PTP 使用以下訊息類型：

IEEE 1588-2008 中的最佳主時鐘演算法（BMCA）使用公告訊息來建構(gòu)時脈層次結(jié)構(gòu)並選擇主時鐘。Sync、Follow_Up、Delay_Req 和Delay_Resp 訊息由普通時脈（Ordinary Clock）和邊界時脈（Boundary clock）使用，並傳達用於同步網(wǎng)路時脈的時間相關(guān)資訊。（見圖二）

透明時脈（Transparent clock）使用 Pdelay_Req、Pdelay_Resp 和Delay_Resp Follow_Up 來測量通訊介質(zhì)中的延遲，以便系統(tǒng)可以對其進行補償。透明時鐘及其相關(guān)訊息在 IEEE 1588-2002 PTPv2 標準新增。（見圖三）

網(wǎng)路管理使用管理訊息來監(jiān)控、設(shè)定和維護 PTP 系統(tǒng)。

信令訊息用於時鐘之間的非時間關(guān)鍵通訊。訊號訊息是在 IEEE 1588-2008 中引入的。

Microchip 提供總共 1588 個交換器解決方案，以實現(xiàn)奈秒精度。此解決方案結(jié)合了乙太網(wǎng)路交換器MAC、乙太網(wǎng)路PHY、網(wǎng)路同步器、高精度振盪器和IEEE1588時序同步演算法，實現(xiàn)了系統(tǒng)級奈秒準度效能。 （見圖四）

Microchip 也提供完整的軟體解決方案，幫助客戶輕鬆設(shè)定 IEEE 1588 功能（見圖五至七）。歡迎連繫Microchip各個銷售據(jù)點了解更多。

本文作者為：Microchip主任應(yīng)用工程師 郭理維