本文關(guān)鍵詞：基于Linux的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： NTP協(xié)議 時(shí)間同步 電力系統(tǒng) 軟硬件設(shè)計(jì)

【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)電力事業(yè)扮演著越來(lái)越重要的角色,供電系統(tǒng)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大。在大型供電系統(tǒng)中,電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)瞬息萬(wàn)變,發(fā)生故障時(shí)需要一個(gè)準(zhǔn)確的時(shí)間基準(zhǔn),以方便維護(hù)人員進(jìn)行分析。而且近些年智能電網(wǎng)的發(fā)展對(duì)電網(wǎng)中的時(shí)間同步提出了更高的要求�；贜TP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步系統(tǒng)可以很好地解決電網(wǎng)的高精度對(duì)時(shí)和故障分析問(wèn)題。本文在廣泛調(diào)研研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,綜合NTP協(xié)議對(duì)時(shí)和衛(wèi)星授時(shí)的基本工作原理,根據(jù)其設(shè)計(jì)要求,結(jié)合電力系統(tǒng)時(shí)間同步系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范,秉承模塊化結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)理念,設(shè)計(jì)了一套適用于電力系統(tǒng)的基于Linux的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議,具備衛(wèi)星導(dǎo)航報(bào)文和網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的處理能力,支持E2E和P2P兩種網(wǎng)絡(luò)連接。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),各個(gè)模塊協(xié)同工作,保證了系統(tǒng)工作運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性與可靠性。本文從硬件和軟件兩個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的描述。在硬件方面,本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)包括衛(wèi)星時(shí)間接收模塊、NTP核心實(shí)現(xiàn)模塊和網(wǎng)絡(luò)時(shí)間輸出模塊三個(gè)部分。其中衛(wèi)星時(shí)間接收模塊采用GPS/北斗衛(wèi)星接收機(jī)；NTP核心實(shí)現(xiàn)模塊采用ARM與CPLD組合的形式；網(wǎng)絡(luò)時(shí)間輸出模塊采用NTP專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)芯片。系統(tǒng)通過(guò)GPS/北斗衛(wèi)星接收機(jī)采集衛(wèi)星報(bào)文,經(jīng)過(guò)高性能處理器ARM的統(tǒng)一調(diào)度和CPLD的專(zhuān)業(yè)化處理,使解析出的系統(tǒng)時(shí)間達(dá)到較高精度。另外,本文設(shè)計(jì)了完善的外圍接口電路,用來(lái)給系統(tǒng)提供驅(qū)動(dòng)支持和保護(hù)工作,并通過(guò)高精度的溫補(bǔ)晶振設(shè)計(jì)方案提供自守時(shí)功能。在軟件方面,考慮到Linux系統(tǒng)完全開(kāi)源并完美支持的NTP協(xié)議的優(yōu)點(diǎn),采用在ARM處理器中嵌入Linux系統(tǒng)的方案。本文首先基于Linux系統(tǒng)的特性和移植方法進(jìn)行了嵌入式系統(tǒng)的移植,包括U-Boot、內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的移植過(guò)程；其次,對(duì)于硬件組成中的模塊進(jìn)行相應(yīng)的程序設(shè)計(jì),具體包括NTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)模塊、BOA服務(wù)器模塊、網(wǎng)絡(luò)和串口通信模塊等軟件的具體實(shí)現(xiàn)方法；最后,本文設(shè)計(jì)軟件看門(mén)狗模塊以保證系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。大量的實(shí)驗(yàn)和測(cè)試數(shù)據(jù)表明,本文設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步系統(tǒng)具有對(duì)時(shí)精度高、實(shí)用性強(qiáng)、可靠性好等優(yōu)點(diǎn),滿足了電力系統(tǒng)對(duì)于NTP同步時(shí)鐘的要求,具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：NTP協(xié)議 時(shí)間同步 電力系統(tǒng) 軟硬件設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM76;TP316.81
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 課題的研究背景及意義12-13
• 1.2 電網(wǎng)對(duì)時(shí)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 課題的來(lái)源15
• 1.4 論文主要內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)15-18
• 第二章 NTP協(xié)議對(duì)時(shí)及衛(wèi)星授時(shí)原理簡(jiǎn)介18-28
• 2.1 NTP協(xié)議介紹18-19
• 2.2 NTP協(xié)議基本原理19-22
• 2.2.1 NTP協(xié)議的對(duì)時(shí)原理19-21
• 2.2.2 NTP的對(duì)時(shí)算法21-22
• 2.3 NTP協(xié)議誤差分析22-23
• 2.4 衛(wèi)星授時(shí)原理簡(jiǎn)介23-27
• 2.4.1 GPS定位與授時(shí)23-25
• 2.4.2 北斗衛(wèi)星授時(shí)原理簡(jiǎn)介25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)28-32
• 3.1 系統(tǒng)概述28-29
• 3.2 系統(tǒng)工作流程介紹29-30
• 3.3 本章小結(jié)30-32
• 第四章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)32-44
• 4.1 GPS/北斗時(shí)間接收處理模塊原理與硬件設(shè)計(jì)32-35
• 4.2 電源模塊電路設(shè)計(jì)35-36
• 4.3 NTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)模塊硬件電路設(shè)計(jì)36-42
• 4.3.1 核心處理芯片簡(jiǎn)介37-38
• 4.3.2 電源電路簡(jiǎn)介38-39
• 4.3.3 時(shí)鐘電路簡(jiǎn)介39
• 4.3.4 復(fù)位電路簡(jiǎn)介39-40
• 4.3.5 NORFLASH接口電路簡(jiǎn)介40-41
• 4.3.6 SDRAM電路簡(jiǎn)介41-42
• 4.4 精確時(shí)間輸出模塊設(shè)計(jì)42-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)44-60
• 5.1 嵌入式Linux系統(tǒng)介紹44-45
• 5.2 嵌入式Linux系統(tǒng)移植45-47
• 5.2.1 BootLoader移植45-46
• 5.2.2 Linux內(nèi)核移植46
• 5.2.3 根文件系統(tǒng)制作46-47
• 5.3 系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)方案簡(jiǎn)介47-48
• 5.4 串口通信程序?qū)崿F(xiàn)48-50
• 5.5 NTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)模塊程序設(shè)計(jì)50-53
• 5.6 NTP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計(jì)53-55
• 5.6.1 NTP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理初始化53
• 5.6.2 NTP網(wǎng)絡(luò)報(bào)文處理53-55
• 5.7 看門(mén)狗監(jiān)控程序設(shè)計(jì)55-56
• 5.8 BOA服務(wù)器模塊設(shè)計(jì)56-58
• 5.9 本章小結(jié)58-60
• 第六章 系統(tǒng)測(cè)試與分析60-66
• 6.1 系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)搭建60-61
• 6.2 BOA服務(wù)器使用測(cè)試61-62
• 6.3 NTP授時(shí)精度測(cè)試62-65
• 6.3.1 客戶端與服務(wù)器直連測(cè)試63-64
• 6.3.2 接入交換機(jī)進(jìn)行測(cè)試64-65
• 6.4 本章小結(jié)65-66
• 第七章 總結(jié)與展望66-68
• 7.1 本文主要工作66-67
• 7.2 下一步工作展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72-73
• 附件73

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 林濤;基于精確時(shí)鐘協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：1055639