一种获取和更新透明时钟的电路及方法技术

一种获取和更新透明时钟的电路及方法，包括：MII接口监听模块，到达时间戳记录模块，计时器，MAC层处理模块，离开时间戳记录模块，透明时钟计算模块，透明时钟更新模块和到达时间戳表和配置参数表。时间触发以太网中一项关键的技术就是时钟同步。时钟同步是将分布设备的时钟维持同步，而透明时钟技术是实现时钟同步的方法之一。本发明专利技术针对透明时钟的获取及更新提出了一种电路实现。本发明专利技术具有能够快速获取精确透明时钟，并且可以及时修改同步消息中的透明时钟值的优点，能够为高精度时钟同步提供基础保证。

【技术实现步骤摘要】
一种获取和更新透明时钟的电路及方法
本专利技术提出的一种获取和更新透明时钟的电路及方法，主要在时间触发以太网中应用，属于智能信号处理电路领域。
技术介绍
时间触发以太网是一种新型的实时以太网架构，在该架构中，所有通信动作都严格按照时间表进行驱动，通过设计时间表可以保证整个网络进行无冲突通信，即所有数据包不会发生资源竞争的情况，从而具备了强实时、延迟抖动小的特性。这些特性使得时间触发以太网非常适合应用于工控、航空航天、汽车电子以及机器人等对实时性有严格要求的系统。同时，时间触发以太网又具备传统以太网的高带宽、易扩展等优势，因此，时间触发以太网是一项很有应用前景的技术。时间触发以太网中一项关键的技术就是时钟同步。时钟同步是将分布设备的时钟维持同步，而透明时钟技术是实现时钟同步的方法之一。本专利技术针对透明时钟的获取及更新提出了一种电路实现。在时间触发以太网中，透明时钟的获取主要包含两部分：链路延迟获取和设备驻留时间获取。目前，链路延迟获取主要采用IEEE1588协议中的点对点传输测量机制，但是，该机制需要多次“握手”发包，不适用于时间触发以太网中单包传输的协议要求。而设备驻留时间的获取比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种获取和更新透明时钟的电路，其特征在于包括：MII接口监听模块、到达模块、MAC层处理模块、透明时钟更新模块、离开时间戳记录模块、透明时钟计算模块、透明时钟计算模块；其中透明时钟计算模块包括寄存器；MII接口监听模块监听MII接口，当发现MII接口从外部接收到的消息为同步消息时，MII接口监听模块向到达时间戳记录模块发送到达信号，并将同步消息发送给MAC层处理模块；到达模块收到到达信号后，读取当前时间TSstart，并将该当前时间TSstart记录，同时将同步消息中的透明时钟域值存储；当同步消息被MAC层处理模块排队处理完后申请发送资源，准备好发送该同步消息时，离开时间戳记录模块发送阻塞...

【技术特征摘要】
1.一种获取和更新透明时钟的电路，其特征在于包括：MII接口监听模块、到达模块、MAC层处理模块、透明时钟更新模块、离开时间戳记录模块、透明时钟计算模块、透明时钟计算模块；其中透明时钟计算模块包括寄存器；MII接口监听模块监听MII接口，当发现MII接口从外部接收到的消息为同步消息时，MII接口监听模块向到达时间戳记录模块发送到达信号，并将同步消息发送给MAC层处理模块；到达模块收到到达信号后，读取当前时间TSstart，并将该当前时间TSstart记录，同时将同步消息中的透明时钟域值存储；当同步消息被MAC层处理模块排队处理完后申请发送资源，准备好发送该同步消息时，离开时间戳记录模块发送阻塞信号，将MAC层处理模块同步消息的发送进程阻塞，并读取当前时间TSend放入寄存器，同时离开时间戳记录模块向透明时钟计算模块发送计算信号；透明时钟计算模块读取同步消息的到达时间戳TSstart放入寄存器，并读取透明时钟域的值，即同步消息的当前透明时钟值TCold放入寄存器，同时透明时钟计算模块读取计算更新延迟CMD和链路延迟LD放入寄存器；透明时钟计算模块根据寄存器中的TSend、TSstart、CMD、LD和TCold的值，计算新的透明时钟值TCnew并将该值TCnew写入寄存器中，再向透明时钟更新模块发送更新信号，透明时钟更新模块将寄存器中的值写入MAC层处理模块存储的同步消息的透明时钟域，再向MAC层处理模块发送继续信号；MAC层处理模块收到继续信号后，继续发送之前被阻塞的同步消息发送进程。2.根据权利要求1所述的一种获取和更新透明时钟的电路，其特征在于：到达模块，包括；到达时间戳记录模块、到达时间戳表；到达时间戳记录模块收到MII接口监听模块发送的到达信号后，读取计时器的当前时间TSstart，并将该当前时间TSstart写入到达时间戳表，同时将同步消息中的透明时钟域值存入到达时间戳表；同步消息中存储了透明时钟域值。3.根据权利要求1所述的一种获取和更新透明时钟的电路，其特征在于：还包括计时器，到达时间戳记录模块收到MII接口监听模块发送的到达信号后，当前时间TSstart从计时器读取；阻塞信号将MAC层处理模块同步消息的发送进程阻塞，当前时间TSend从计时器读取。4.根据权利要求1所述的一种获取和更新透明时钟的电路，其特征在于：寄存器包括寄存器R0～R5，寄存器R0～R5的存储内容如下：将当前时间TSend放入寄存器R0，将TSstart存入寄存器R1，将同步消息的当前透明时钟值TCold存入寄存器R2，同时透明时钟计算模块从配置参数表中读取计算更新延迟CMD和链路延迟LD，CMD存入寄存器R3，链路延迟LD存入寄存器R4；透明时钟计算模块根据从R1获取TSend，从R0中获取TSstart，从R3中获取CMD，从R4中获取LD，从R2中获取TCold的值，计算新的透明时钟值TCnew并将该值TCnew写入寄存器R5中。5.根据权利要求1所述的一种获取和更新透明时钟的电路，其特征在于：传输的同步消息将以太网802.3协议帧中类型Type字段置为0x88D7；阻塞信号用于在MAC层处理模块中暂时停止对同步消息的发送，在收到继...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺玥，范松涛，韩银和，高亚楠，于丹，周远林，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11