一种基于嵌入式的网络对时平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于嵌入式的网络对时平台，包括微处理器，所述微处理器包括动态随机存储控制器、闪速存储器控制器、总线控制器、以太网MAC控制器、总线通讯控制器和串行通讯控制器；所述动态随机存储控制器连接有动态随机存储器；所述闪速存储器控制器连接有闪速存储器；所述总线控制器连接有以太网控制器和可编程逻辑控制器，该可编程逻辑控制器连接有硬件看门狗；所述以太网MAC控制器连接有采用IEEE1588协议的以太网PHY；所述总线通讯控制器、串行通讯控制器、以太网控制器、以太网PHY、可编程逻辑控制器和硬件看门狗连接有外部扩展接口。该平台可嵌入到用户设备中，提供扩展接口，具有极好的实时性、扩展性、高性能和高可靠性。

【技术实现步骤摘要】
—种基于嵌入式的网络对时平台
本技术涉及一种网络对时平台，特别涉及一种基于嵌入式的网络对时平台。
技术介绍
IEEE1588时钟是一种采用IEEE1588V2协议的高精度网络对时时钟，其在行业对高精度授时迫切需求的大背景下孕育而生。为解决以太网定时同步能力的不足，计算机和网络业界开发出一种软件方式的网络时间协议(NTP)，以提高各网络设备之间的定时同步能力。后续NTP版本的同步准确度可以达到μ s级，但是仍然不能满足测量仪器和工业控制所需的准确度。为了解决测量和控制应用的分布网络定时同步的需要，ΙΕΕΕ1588标准诞生。ΙΕΕΕ1588协议的全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准”，是通用的提升网络系统定时同步能力的规范，使分布式通信网络能够具有严格的定时同步，并且应用于工业自动化系统。基本构思是通过硬件和软件将网络设备(客户机)的内时钟与主控机的主时钟实现同步，提供同步建立时间小于10 μ S的运用，与未执行ΙΕΕΕ1588协议的以太网延迟时间IOOOys相比，整个网络的定时同步指标有显著的改善。IEEE1588 的特点:1.早期的网络时间协议(NTP)只有软件，而ΙΕΕΕ1588既使用软件，亦同时使用硬件和软件配合，获得更精确的定时同步；2.ΙΕΕΕ158采用时间分布机制和时间调度概念，客户机可使用普通振荡器，通过软件调度与主控机的主时钟保持同步，过程简单可靠，节约大量时钟电缆。ΙΕΕΕ1588协议目前已发展到ν2版本。1588v2对vl进行了完善，提高了同步的精度；引入透明时钟TC模式，包括E2E透明时钟和P2P透明时钟，计算中间网络设备引入的驻留时间，从而实现主从间精确时间同步，并新增端口间延时测量机制等，通过非对称校正减少了大型网络拓扑中的积聚错误。随着电力系统数字化变电站和智能电网的发展，对于网络实时性的要求越来越高，传统的对时方案已经不能满足时钟对时的要求，因此选择IEEE1588高精度网络对时方案顺势成为了电力系统数字化变电站和智能电网的最佳解决方案。但是，当前业内提供的IEEE1588解决方案或多或少都存在着以下几个方面的问题:1、产品设计复杂,价格昂贵。虽然IEEE1588作为一个国际化的标准，已经诞生了较长的时间，但是对于如何具体实现并没有一个行业内的统一的解决方案，且在消费市场并不是一个迫切的需求，推进的力度较为缓慢。同时由于IEEE1588需要软件硬件的同步配合实现方能达到所宣称的us级对时精度，具有一定实现门槛和难度，因此，在工业应用领域实现的产品较少，相关产品的价格普遍非常昂贵。2、IEEE1588建立在以太网协议栈基础上来实现高精度对时，需要现有的以太网设备从硬件上在芯片级进行重新设计和修正，但是当前业内绝大多数的以太网设备都不具备这样的功能，因此多数宣称所谓实现了 IEEE1588高精度对时的方案，都是建立在纯软件解决的方案基础上，虽然从软件协议上做到了兼容，但是性能上较为低下，也根本达不到us级的对时精度。这样的解决方案无法做到电力系统数字化变电站和智能电网对于对时的可靠性和精度的要求，导致很长一段时间以来，电力系统数字化变电站和智能电网在进行数字化电网系统的改造过程中，虽然其它产品均实现了数字化，但是在系统对时这一块，仍然保守的在使用传统的对时方案，如B码对时等。3、当前市场上在售的有关IEEE1588的产品，均采用整机的模式销售，对于用户而言，功能上过于冗余，而结构上又太过庞大，难以嵌入到用户设备中使用。并且这些产品没有开放可供开发的接口，无法进行扩展，用户也无法在其基础上进行软硬件的二次开发。用户只能拿来作为一台设备使用，但却无法将IEEE1588的先进技术集成到自己的产品中。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种基于嵌入式的网络对时平台，该平台支持嵌入到用户设备中使用，并可提供软件开发包以及二次开发扩展编程接口，具有极好的实时性，扩展性，高性能，高可靠性。为解决上述问题，本技术所采用的技术方案如下:一种基于嵌入式的网络对时平台，包括微处理器，所述微处理器包括动态随机存储控制器、闪速存储器控制器、总线控制器、以太网MAC控制器、总线通讯控制器和串行通讯控制器；所述动态随机存储控制器连接有动态随机存储器；所述闪速存储器控制器连接有闪速存储器；所述总线控制器连接有以太网控制器和可编程逻辑控制器，该可编程逻辑控制器连接有硬件看门狗；所述以太网MAC控制器连接有采用IEEE1588协议的以太网PHY ；所述总线通讯控制器、串行通讯控制器、以太网控制器、以太网PHY、可编程逻辑控制器和硬件看门狗连接有外部扩展接口。其中，一块完整的网络芯片包括OSI网络层模型的两个层，即数据链路层和物理层，MAC实现了数据链路层，PHY实现了物理层。优选的，所述动态随机存储控制器为DDRIII动态随机存储控制器，所述动态随机存储器为DDRIII动态随机存储器。其中，DDRIII是DDRII的升级产品，相比起DDRII有更低的工作电压，从DDRII的1.8V降落到1.5V，性能更好更为省电；DDRII的4bit预读升级为8bit预读，DDRIII目前最高能够可以达到1600Mhz的速度，由于目前最为快速的DDRII内存速度已经提升到800Mhz/1066Mhz的速度，因而DDR3内存模组是从1333Mhz的起跳。优选的，所述闪速存储器控制器为Nand闪速存储器控制器，所述闪速存储器为Nand型闪速存储器。其中，Samsung、TOSHIBA和Fujistu支持Nand技术FlashMemory。这种结构的闪速存储器适合于纯数据存储和文件存储，主要作为SmartMedia卡、CompactFlash卡、PCMCIAATA卡、固态盘的存储介质，并正成为闪速磁盘技术的核心。优选的，所述总线控制器为GPCM总线控制器。优选的，所述总线通讯控制器为CAN总线通讯控制器。其中，CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称,是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发，并最终成为国际标准(ISO 11898)。是国际上应用最广泛的现场总线之一。在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。优选的，所述串行通讯控制器为UART串行通讯控制器。其中，通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),通常称作 UART,是一种异步收发传输器，是电脑硬件的一部分。将资料由串行通信与并行通信间作传输转换，作为并行输入成为串行输出的芯片，通常集成于其他通讯接口的连结上。优选的，所述以太网控制器为百兆或以上的以太网控制器。优选的，所述外部扩展接口包括第一外部扩展接口和第二外部扩展接口，该第一外部扩展接口与以太网控制器和以太网PHY连接，该第二外部扩展接口与总线通讯控制器、串行通讯控制器、可编程逻辑控制器和硬件看门狗连接。相比现有技术，本技术的有益效果在于:本技术采用了高速低功耗嵌入式的微处理器和硬件上专业带有IEE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于嵌入式的网络对时平台，其特征在于：包括微处理器，所述微处理器包括动态随机存储控制器、闪速存储器控制器、总线控制器、以太网MAC控制器、总线通讯控制器和串行通讯控制器；所述动态随机存储控制器连接有动态随机存储器；所述闪速存储器控制器连接有闪速存储器；所述总线控制器连接有以太网控制器和可编程逻辑控制器，该可编程逻辑控制器连接有硬件看门狗；所述以太网MAC控制器连接有采用IEEE1588协议的以太网PHY；所述总线通讯控制器、串行通讯控制器、以太网控制器、以太网PHY、可编程逻辑控制器和硬件看门狗连接有外部扩展接口。

【技术特征摘要】
1.一种基于嵌入式的网络对时平台，其特征在于:包括微处理器，所述微处理器包括动态随机存储控制器、闪速存储器控制器、总线控制器、以太网MAC控制器、总线通讯控制器和串行通讯控制器； 所述动态随机存储控制器连接有动态随机存储器； 所述闪速存储器控制器连接有闪速存储器； 所述总线控制器连接有以太网控制器和可编程逻辑控制器，该可编程逻辑控制器连接有硬件看门狗； 所述以太网MAC控制器连接有采用IEEE1588协议的以太网PHY ； 所述总线通讯控制器、串行通讯控制器、以太网控制器、以太网PHY、可编程逻辑控制器和硬件看门狗连接有外部扩展接口。2.根据权利要求1所述的基于嵌入式的网络对时平台，其特征在于:所述动态随机存储控制器为DDRIII动态随机存储控制器，所述动态随机存储器为DDRIII动态随机存储器。3.根据权利要求1所述的基于嵌入式的网络对时平台，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪磊，
申请(专利权)人：深圳市昇伟电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44