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White Rabbit節點終端實現亞納秒級時鐘同步

電子發燒友開源社區 ? 來源:電子發燒友開源社區 ? 2026-02-27 09:02 ? 次閱讀
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工業控制、科學實驗等分布式系統中,時鐘同步與精準事件處理都是非常有必要的,這款專為 WR 網絡打造,憑借亞納秒級時鐘同步精度、FPGA 架構和多接口適配設計,實現精準的事件觸發與信號時間戳記錄。

01前言

WREN 作為 WR 網絡的終端節點,接入 WR 交換機構建的同步網絡后,能充分發揮 WR 協議的同步優勢,在分布式系統中精準產生或接收觸發信號。硬件基于 Xilinx/AMD Zynq UltraScale+ SoC 打造,標配 FPGA 可編程架構。

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項目地址(閱讀原文獲取源文件):

https://p.eda.cn/d-1338458441282224128

02功能 & 亮點

亞納秒級時鐘同步:適配 White Rabbit 協議,接入 WR 同步網絡后實現亞納秒級時鐘同步

雙向高精度事件處理:支持在預定義精確時間點生成TTL 物理觸發脈沖,也可對外部輸入的觸發信號進行高精度時間戳記錄,收、發雙向兼顧

WR 同步硬件模塊:集成 1G WR 專用電路,搭配 SFP 收發器實現時鐘同步與數據恢復;板載 U.FL 連接器,可輸出 WR 主時鐘、PPS 秒脈沖、ABSCAL 絕對校準時鐘

專業級調試與啟動:支持 JTAG、QSPI 雙啟動方式,適配開發調試與現場穩定運行場景;配備 PS-UART micro-USB 調試口、JTAG 連接器,方便固件燒錄、硬件調試與故障排查

03硬件設計方案

核心架構 Xilinx/AMD Zynq UltraScale+ SoC, FPGA 可編程架構
FPGA 芯片 Xilinx Zynq UltraScale+ XCZU4CG-1SFVC784E
內存配置 2×1GB DDR4 內存
閃存配置 128MB QSPI32 閃存
核心接口 PCIe Gen2 x 4
供電方式 P12V_PCIe
同步協議 White Rabbit(WR)協議,亞納秒級時鐘同步
WR 核心模塊 1G WR 時鐘同步 / 數據恢復電路;1 路 WR-SFP 接口;U.FL 連接器;EEPROM 存儲唯一MAC地址
時鐘配置 PS 時鐘 50MHz;2 路 RF 束團時鐘(SansDAC 方案,FPGA 內部回環至 HP 高性能引腳)
配線架輸出 32 路 TTL 3V 輸出(支持 50Ω 負載,僅限輸出);Samtec 微型同軸連接器與配線架 PCB 連接
狀態指示 板載 PS_DONE/PS_ERR/PS_ERR_STATUS 指示燈; IO/SFP/ 板卡 / 配線架均配備 RGB LED 指示燈
啟動方式 JTAG 啟動、QSPI 啟動
調試接口 PS-UART 調試口(micro-USB)、JTAG 連接器
項目 詳情

04原理圖&PCB

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閱讀原文可獲取設計文件

05開源資料

想了解更多開源項目的小伙伴去華秋開源硬件社區查看!歡迎大家來復刻,有商業訴求的,請聯系項目的作者。

開源地址:

https://p.eda.cn/d-1338458441282224128

如果對復刻過程感興趣,記得去開源平臺為項目點個Star哦!

06結語

亞納秒級時鐘同步與 Xilinx Zynq UltraScale+ FPGA 的可編程性完美結合,既實現了精準的事件觸發、外部信號時間戳記錄,又通過多接口版本、還有豐富的 IO 與同步拓展設計,看到這里是不是已經按捺不住動手的沖動啦?別猶豫!平臺復刻完全不用費心找小眾零件,核心器件都能輕松買到。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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原文標題:亞納秒級同步!還能分布式高精度事件處理

文章出處:【微信號:HarmonyOS_Community,微信公眾號:電子發燒友開源社區】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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