IEEE1588是精確網絡對時協議，簡稱PTP。它通過硬件實現的時間標簽（hardware time stamp），使對時精度達到亞微秒級（< 1us），大大高于常規的網絡對時協議（NTP）。PTP協議的另一個特色是它可輸出精確時間同步的硬件脈沖，通常稱為PPS脈沖。在網絡化的嵌入式系統中，利用PTP的硬件PPS脈沖，可對處于不同位置的多臺設備實現同步觸發的功能。這對分布式系統的數據采集、實時控制都具有非常的意義。

英創公司的多款嵌入式主板，ESM7000、ESM6802和ESM6800，其網絡接口均支持PTP協議，且可輸出PPS脈沖，因此是分布式智能設備的理想嵌入式平臺。以下將以ESM7000為例，介紹實現分布式同步觸發的軟硬件方案。

基于PTP的同步觸發軟件流程

ESM7000預裝的Linux平臺文件系統中，已包含了PTP對時及硬件時間同步的完整工具，即ptp4l和phc2sys，同時可方便的控制PPS脈沖的使能。在這個基礎上，按照圖1所示流程就可實現同步觸發的功能。

圖1同步觸發軟件流程

在實際的測試中發現，PTP的對時精度與網絡環境有密切關系。在單一的100M網絡環境所獲得的設備間的同步精度在±200ns；而在1000M網環境，同步精度就下降到±1us；混合網絡環境，同步精度可差至±15us。

同步觸發脈沖的硬件方案

所謂硬件方案，是指圖1中觸發脈沖生成器的實現方案。以PTP協議生成的周期性PPS脈沖為基礎，由應用程序生成觸發使能信號，再通過一個簡單的D觸發器生成最后的觸發脈沖。硬件方案涉及3個信號如下：

●PPS_OUT：整秒脈沖輸出，即周期固定為1秒，在ESM7000上，PPS的脈沖寬度為10ns，上升沿有效。

●TRG_EN：觸發使能，通常用一位GPIO來實現，其高電平有效。

●TRG_PULSE：觸發脈沖，上升沿有效；在TRG_EN為低時，將強制TRG_PULSE為低；當TRG_EN為高時，后續的PPS_OUT脈沖上升沿將鎖存高電平，從而是TRG_PULSE變高電平。TRG_PULSE脈沖上升沿將將作為系統采集控制硬件單元的觸發輸入，觸發各個嵌入式設備同步動作。

圖2同步觸發脈沖生成電路原理圖

在圖2中，TRG_PULSE還可反饋給ESM7000主板，通知同步觸發已發生。但不是必須的。

大部分ESMARC主板均可支持PTP同步觸發功能。對不同型號的主板，PPS脈沖輸出管腳有所不同，如下表所示：

對選擇哪一位GPIO管腳作為TRG_EN，本方案沒有限制。可根據設備的具體情況來確定。

對同步觸發從設備測試

本測試用從設備的“當前時間+ 偏移量”來代替主設備發布的觸發時間TRGTIME，就可用簡單的腳本測試整個觸發過程，具體的腳本如下：

從示波器可觀察到，上述腳本產生的TRG_EN信號，準確使能PPS脈沖產生與之上升沿完全同步的觸發脈沖TRG_PULSE。

對分布式系統同步觸發功能感興趣的客戶，可通過郵件support@emtronix.com與英創公司技術部門聯系，以了解詳細的實現代碼。