El estándar IEEE 1588 prevé agregar sincronización de sincronización al diseño de red de la red Ethernet, que normalmente se utiliza para las comunicaciones de datos y estaciones base inalámbricas para sincronizar el tiempo en la red. Ahora, las redes síncronas se encuentran en una amplia gama de industrias y generación de energía. El mercado se está volviendo cada vez más popular. Los controladores lógicos programables (PLC), los motores sin escobillas, los robots, los sincrofasores, el control de línea de montaje y otras áreas están buscando utilizar el programa de sincronización síncrona IEEE 1588.
La precisión de tiempo de un diseño depende de los requisitos de diseño y la red conectada. La razón por la que el IEEE 1588 se vuelve complejo es que la exactitud y precisión de cualquier diseño IEEE 1588 depende de muchos factores, incluido el tipo de configuración de red, el número de nodos Y otras características de la red. En general, mientras más puntos de detección IEEE 1588 haya en la red, más precisa es la sincronización. Para ayudar con la precisión del tiempo, la norma IEEE 1588 establece una serie de perfiles para ayudar a mejorar la precisión de la puntualidad. Por ejemplo, el perfil de potencia se usa para admitir aplicaciones de distribución de energía, y cuando se implementa un diseño, se debe admitir el perfil apropiado.
La red IEEE 1588 puede consistir en conmutadores Ethernet, puertas de enlace y puntos de acceso y dispositivos de punto final maestro / esclavo / cliente. Solo se requiere un puerto Ethernet para el extremo maestro / esclavo. La mayoría de los dispositivos industriales que requieren IEEE1588 solo reles Smart Grid Necesita un puerto Ethernet. Aunque el dispositivo maestro / esclavo solo necesita un puerto, pero en el diseño para aumentar IEEE 1588 no es fácil.
En el diseño IEEE 1588 necesita implementar las siguientes cuatro funciones clave:
Admite la marca de tiempo a través de Ethernet PHY u otro dispositivo; el perfil requerido debe estar incluido en el programa de software que ejecuta el procesador; un algoritmo que se ejecuta en el programa de software debe poder ajustarse de acuerdo con la salida del perfil IEEE 1588 PLL; puede ajustarse dinámicamente para generar el PLL del reloj de sincronización de red. La Figura 1 es un diagrama de bloques de solución IEEE1588 completo.
Puede utilizar una variedad de métodos de diseño para implementar IEEE 1588. Por ejemplo, si su diseño ya tiene un procesador principal y un sistema operativo (SO), ¿integrará el programa de software de perfil con su otro código de software? ¿El sistema operativo que ejecuta el sistema operativo está ejecutando su programa de perfil o utiliza un procesador de bajo nivel para implementar toda la solución como se describe en la Figura 1?
Por supuesto, agregar un software de perfil a un procesador host existente no aumenta los costos de los componentes, sino que aumenta el costo de la ingeniería de software. Si un sistema operativo existente tiene un perfil aplicable, también debe garantizar que el programa IEEE 1588 se esté ejecutando en Las diversas interrupciones del procesador principal y del procesador principal no hacen que el programa falle porque el ingeniero de software generalmente no comprende el tiempo de respuesta crítico del perfil, por lo que es un desafío fácil.
La alternativa es usar un procesador externo dedicado para toda la solución, aunque esto aumenta el costo de la placa y puede aumentar el área de la placa, pero hay varios beneficios significativos al hacerlo.
Primero, no hay necesidad de costosas integraciones y verificación de software, y solo con procesadores externos, los esfuerzos de verificación se reducirán significativamente, y hay un tiempo para aprovechar el mercado. Además, si el procesador dedicado ha demostrado ser capaz de ejecutar perfiles IEEE 1588, Entonces se puede garantizar el rendimiento. Por último, el uso del procesador dedicado, porque solo es necesario verificar el software de perfil IEEE 1588, sin tener que verificar el procesador principal y el software del sistema operativo, para que el sitio se actualice más rápido.
Hay una serie de concesiones que deben tenerse en cuenta al implementar un diseño maestro / cliente IEEE 1588 de un solo puerto, y los usuarios deben considerar las capacidades profesionales y técnicas que se pueden admitir dentro de la empresa. Si la organización del usuario conoce mucho sobre IEEE 1588, El software integrado puede ser la elección correcta, y para los usuarios de IEEE 1588 que no son lo suficientemente profundos, se debe usar un procesador externo que proporcione una solución completa.