2 通用精確時間協(xié)議算法概述

在 ECU 中實現(xiàn) IEEE 802.1AS 通常需要兩個元件：

• IEEE 802.1AS 數(shù)據(jù)包（也稱為 PTP 數(shù)據(jù)包）的時間戳
• 使用由第一個元件生成的時間戳來計算路徑延遲、抵消偏移和 ppm 漂移補償。

第一個元件通常在硬件中實現(xiàn)，以提高同步精度，第二個元件通常在軟件中實現(xiàn)，也稱為 gPTP。

以下部分概述了 gPTP 算法如何實現(xiàn)與兩個 ECU（一個主設(shè)備，一個從設(shè)備）的參考時鐘實現(xiàn)時間同步。在 IEEE 802.1AS 中，這種參考同步時鐘也稱為每日時間參考時鐘或掛鐘。掛鐘（請參閱 圖 2-1）可以建模為一個以固定增量切換的計數(shù)器。

gPTP 可執(zhí)行三個主要任務(wù)。第一個任務(wù)是將從設(shè)備 ECU 的掛鐘與主設(shè)備 ECU 的掛鐘同步，因為每個 ECU 的啟動時間可能不同。如 圖 2-2 所示，要使兩個掛鐘同步，延遲 Δt 必須相同。

gPTP 的第二個任務(wù)是校正掛鐘源的 PPM 漂移。每個時鐘都有一些 PPM 時鐘漂移，這會導(dǎo)致頻率發(fā)生輕微漂移。因此，即使延遲已經(jīng)對齊，時鐘的 ppm 漂移也可能在每個周期之間引入額外的延遲 Δf。

為了解決兩個時鐘信號之間的計數(shù)器差異（時間偏移）和頻率差異（時鐘漂移），主設(shè)備 ECU 和從設(shè)備 ECU 可以交換一組時間戳來計算差異。在計算兩個掛鐘之間的延遲時，由于時間戳在主設(shè)備和從設(shè)備之間傳輸需要時間，因此存在一個路徑延遲。

gPTP 的第三個任務(wù)是計算并考慮這種路徑延遲。

圖 2-4 展示了主設(shè)備與從設(shè)備之間交換的時間戳集合，用于計算路徑延遲、時間偏移和時鐘漂移補償。