IEEE1588板卡(OEM)

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    IEEE1588(PTP)时钟板卡

    来源:http://www.f8tball.com    发布于:2011/3/15 17:17:54    点击量:

     

    1  IEEE1588(PTP)时钟板卡外形图

      

    IEEE1588(PTP)时钟板卡(图1)是上海锐呈电气金凤凰彩票官网自主研发生产的高精度授时(IEEE1588v2/PTP/NTP/eNTP)系统核心板卡,可以作为各种类型的时钟产品的高精度核心授时模块,也可作为终端被授时设备(如电力系统的保护、故障录波、测控单元、合并单元等二次设备)的IEEE1588(PTP)解码卡。该时钟板卡已广泛应用在数字化变电站,2.5G/3G/4G基站,无线应急通信, CMMB基站,数字电视数字广播,轨道交通,电信机房,航空航天,金融交易等需要精密时钟服务的场所。

     

    IEEE1588(PTP)时钟板卡的主要功能特点:

    1支持IEE1588-2008协议,同时可向下兼容IEEE1588-2002协议。

    2授时精度可达ns级,背靠背授时精度优于30ns540%单向流量下系统授时精度优于300ns

    3利用锐呈有流量预测模型消除网络流量精度的影响。

    4PTP报文封装,支持以太网直接封装,可支持IPv4IPv6VLAN等多种网络协议。

    5同一板卡支持MASTERSLAVE模式,可灵活配置,提供2个物理隔离10/100/1000M自适应以太网接口。

    6. 支持组播和单播传输模式。

    7. 支持主时钟热备份及热切换模式(Pre-Master)及主时钟选择算法(BMC)。

    8. 支持P2PE2E两种延时机制。

    9. 工业级系统平台保证当其作为主时钟时,可同时向上万个从时钟提供授时服务。

    10通过配置可在不同物理通道上同时支持PTPNTPeNTP网络授时协议。

    11支持便捷的Web在线管理及状态监控,可通过网络管理配置设备工作模式及属性。

    12支持Firmware远程在线升级。

    13板卡配置高稳温补(TCXO)晶振。

    14板卡提供标准的1PPS-IN TOD-IN接口,用于接收外部时钟参考源;提供标准的1PPS-OUTTOD-OUT,用于驱动外部时钟设备。

    15通过软件配置可改变输出脉冲频率。

    16+5V供电,功率不大于2W

    17高品质的工业级元件,高水准的电气设计,高密度集成的电路结构,使装置拥有良好的电气隔离和电磁屏蔽表现,整机无可调节器件,极大提高了时钟装置抗干扰性能与可靠性保障。

     

    IEEE1588(PTP)时钟板卡的尺寸

     

     

    2   板卡俯视图

    3   板卡侧视图

     

    板卡的安装尺寸如上图23所示,其中图中红色部分为20Pin双排针(2.0mm引脚间距)1号定位引脚,20Pin双排插针采用的是2.0mm引脚间距的双排针,双排针针头距离PCB底板的距离为6mm,如图3所示。IEEE1588(PTP)时钟板卡在与母板配套安装时可以采用合适高度的铜柱进行安装。

     

    IEEE1588(PTP)时钟板卡的接口 

                        

    4  板卡接口功能图

     

    4所示为IEEE1588(PTP)时钟板卡的对外接口示意图。其功能使用说明如下表所示:

    名称

    接口形式

    功能描述

    Run

    LED(绿色)

    系统正常运行指示灯

    CLK1

    LED(绿色)

    PTP时钟运行指示灯

    Ref

    LED(绿色)

    参考时钟指示灯

    CLK2

    LED(绿色)

    NTP时钟运行指示灯

    ETH1

    RJ45

    NTP授时网口(未使能)

    ETH2

    RJ45

    PTP授时网口

     

     

     

     

     

     

    IEEE1588(PTP)时钟板卡的时间源信号接口:

    1PPS信号输入/输出:

    幅度:≥ 3 V

    极性:正极性;

    阻抗:50

    TOD串口输入/输出:

    幅度:5V,TTL电平;

    信息格式:GPRMC格式;

    波特率:300115200可选。

     

    IEEE1588(PTP)时钟板卡的授时精度测试

    1.测试方法说明

     

    搭建一个千兆以太网以进行锐呈PTP时钟产品的功能,性能和抗压能力测试。该网络的的基本拓扑框图如下图所示(以三跳局域网为例)。其中流量产生终端通过ftp或者 iperf等软件注入可控的背景流量和突发流量。

    5  锐呈PTP时钟测试的基本网络拓扑框图

     

    2.测试例描述

     

    21背靠背的测试

      背靠背测试框图描述:

    6  背靠背测试框图描述

     

      背靠背测试结果示波器截图:

    7  背靠背测试结果

     

    背靠背测试结果分析: 

     

    8  背靠背测试结果分析

     

    其中纵坐标表示主从时钟精度,单位为ns,横坐标表示在测试时间上的采样点。

    可以看到背靠背时,主从时钟授时精度优于40ns

     

    背靠背测试CDF(Cumulative Distributino Function)图:
     

    9  背靠背测试结果CDF

     

    可以看到背靠背时,90%的数据可以达到40ns以内。

     

    2.2 5跳单向40%流量测试

         5跳单向40%流量测试框图描述:

    10  5跳单向40%流量测试框图描述

     

    采用iperf软件添加背景流量,用来添加背景流量的PC机为纯linux操作系统。流量的大小可由系统监视器观察。采用PTP测试仪记录主从同步精度(TIE)数据,PTP测试仪采用watch-1模式。

    5跳单向40%流量测试结果示波器截图:

     

    11  5跳单向40%流量测试结果

     

    5跳单向40%流量测试结果分析:  

    12  5跳单向40%流量结果分析

    其中纵坐标表示主从时钟精度,单位为ns,横坐标表示在测试时间上的采样点。

    可以看到5跳单向40%流量下,主从时钟授时精度约300ns

     

    5跳单向40%流量测试CDF(Cumulative Distributino Function)图: 

                 

    13   5跳单向40%流量测试CDF

     

     

    可以看到5跳单向40%流量时,90%的数据可以达到300ns以内。 

     

    另,板卡可根据客户要求定制。

      

     

    产品关键词:PTP时钟、IEEE1588协议时间服务器、PTP精密同步时钟、IEEE1588授时系统、PTP校时同步时钟、IEEE1588对时模块、PTP从时钟、PTP主时钟、PTP解码模块

     

     

     

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