CN102013967A - 基于1588协议的北斗时间同步装置及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于1588协议的北斗时间同步装置，北斗时钟源提供北斗1PPS/TOD时标信息和时钟信号，并将输出的时钟信号作为IEEE1588硬件单元的外部参考时钟源；嵌入式微处理器接收北斗时钟源的1PPS/TOD时标信息，对IEEE1588硬件单元进行时钟调整和时间戳读取；并发送和接收IEEE1588报文，提供IEEE1588网络授时服务；IEEE1588硬件单元提供外部参考时钟源输入接口，并根据接收到的外部参考时钟源生成IEEE1588时间戳、1588硬件时钟的时间信息，并对IEEE1588报文进行处理，最终将IEEE1588硬件时钟恢复为1PPS信号输出；IEEE1588协议栈软件系统包括IEEE1588协议栈软件、北斗时钟源接口和IEEE1588硬件单元驱动模块。

Description

基于1588协议的北斗时间同步装置及其应用

技术领域

本发明涉及一种时间同步装置，具体地说是涉及一种基于IEEE 1588协议的北斗分布式系统时间同步装置。

背景技术

我国的北斗卫星定位导航系统是继GPS、GLONASS后全球第三个卫星定位导航系统，授时性能优于GPS。在通信、电力等许多关键行业和应用领域中，采用北斗卫星系统作为时间源的时频同步系统有着GPS系统无法替代的优势，采用北斗卫星时间源的时频同步技术已成为许多行业的时间同步网络的技术标准。

随着以网络技术为基础的信息技术飞速发展，各种基于网络技术的服务对时钟同步精度的要求越来越高，传统的NTP网络时间同步方式只能达到毫秒级的时间同步精度，无法满足更高精度的需求。IEEE 1588是基于网络的精确时间同步协议，采用此协议可以实现亚微秒级的时间同步精度，最高可以达到10纳秒以下的同步精度，可以满足最苛刻的时间和频率同步精度要求。

目前业界的网络时频同步产品大部分采用GPS时间源和NTP时间同步技术，目前还没有成熟的采用北斗时间源的IEEE 1588时钟同步解决方案，相对于国内信息化产业的高速发展，北斗高精度网络时间同步技术的发展已经相对滞后，成为北斗时频同步技术发展中亟待解决的技术瓶颈。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种成熟的采用北斗时间源的IEEE1588时钟同步解决方案，并且在该解决方案中提供的时间同步装置作为IEEE1588时间同步网络的授时时钟。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于1588协议的北斗时间同步装置包括：

北斗时钟源，提供北斗1PPS/TOD时标信息和时钟信号，并将输出的时钟信号作为IEEE1588硬件单元的外部参考时钟源；

嵌入式微处理器，接收北斗时钟源的1PPS/TOD时标信息，对IEEE1588硬件单元进行时钟调整和时间戳读取；并发送和接收IEEE1588报文，提供IEEE1588网络授时服务；

IEEE1588硬件单元，提供外部参考时钟源输入接口，并根据接收到的外部参考时钟源生成IEEE1588时间戳、1588硬件时钟的时间信息，并对IEEE1588报文进行处理，最终将IEEE1588硬件时钟恢复为1PPS信号输出；

IEEE1588协议栈软件系统，它包括IEEE1588协议栈软件、北斗时钟源接口和IEEE1588硬件单元驱动模块；所述的北斗时钟源接口接收北斗时钟源的1PPS/TOD时标信息并将该信息提供给IEEE1588协议栈软件，同时北斗时钟源接口通过串口命令帧对北斗时钟源进行参数设置；所述的IEEE1588硬件单元驱动模块对IEEE1588硬件单元进行设置，读取并调整IEEE1588硬件单元生成的时间戳；所述的IEEE1588协议栈软件读取1PPS/TOD时标信息，调整IEEE1588硬件单元时钟与北斗时钟源同步，并提供TOD时标信息输出。

上述的嵌入式微处理器通过1PPS和UART接口接收北斗时钟源的1PPS/TOD时标信息，经过内部的时间源接口模块处理后，向IEEE1588协议栈软件提供时标信息。

上述的IEEE1588硬件单元在以太网物理接口层上实现。

上述的IEEE 1588协议栈软件系统通过串口命令帧对北斗时钟源进行坐标、波束参数设置；并分别查询北斗时钟源模块的1PPS状态、工作状态、天线状态、跟踪卫星数、坐标、波束、功率/误码参数。

在IEEE 1588协议栈软件中包括IEEE1588硬件接口层。

一种上述的时间同步装置作为IEEE1588时间同步网络授时时钟的应用。

上述的时间同步装置作为IEEE1588时间同步网络的主时钟。

上述的时间同步装置作为IEEE1588时间同步网络的从时钟。

采用上述技术方案的本发明，提供了一种成熟地采用北斗时间源的IEEE1588时钟同步解决方案，即给出了一个整体的实施架构。采用本方案可以摆脱我国高精度时间同步网络应用领域对GPS系统的依赖，在通信、电力、自动化控制和检测等领域有着广阔的应用空间。

本发明的技术创新点如下：

1、北斗时钟源接口设计：

本发明在IEEE 1588协议栈实现了北斗时钟源的软件/硬件接口，接口硬件类型为UART和1PPS脉冲输入，UART用来接收/发送TOD和串口命令帧。另外，嵌入式微处理器通过1PPS和UART接口接收北斗时钟源的1PPS/TOD时标信息，经过时间源接口模块处理后，向1588协议栈软件提供时标信息；而IEEE1588协议栈软件通过串口命令帧对北斗时钟源设置坐标、波束等参数，查询北斗时钟源模块1PPS状态、模块工作状态、天线状态、跟踪卫星数、坐标、波束、功率/误码等参数。

2、IEEE 1588硬件时钟参考时钟源设计：

将北斗时钟源的时钟输出信号作为IEEE 1588硬件时钟的参考时钟源输入，保证IEEE 1588硬件时钟与北斗时钟源的频率和相位的同步，提高IEEE 1588本地时钟精度，从而提高网络时间同步精度。

3、IEEE 1588硬件接口层设计：

本发明在IEEE 1588协议栈软件中实现了IEEE 1588硬件接口层的设计，使协议栈软件设计和底层硬件实现分离，降低了模块间的耦合性，提高了协议栈软件的平台兼容性，便于开发/调试，提高系统可维护性。

4、1PPS/TOD输出：

本发明实现了从IEEE 1588硬件单元和协议栈软件恢复1PPS和TOD并输出，这一特性在IEEE 1588从时钟设备的开发中尤为重要，从时钟通过网络向主时钟同步本地时钟，并恢复1PPS和TOD输出，供不支持网络的设备或不支持IEEE 1588的网络设备同步时钟。

附图说明

图1为本发明的硬件原理框图；

图2为本发明中IEEE1588协议栈软件系统的原理框图；

图3为本发明中IEEE 1588硬件接口层的原理框图；

图4为本发明中IEEE 1588硬件接口层读取1588时间戳的流程图；

图5为本发明中IEEE 1588硬件接口层设置1588硬件时钟时刻值的流程图；

图6为本发明中IEEE 1588硬件接口层调整1588硬件时钟时刻偏差的流程图；

图7为本发明中IEEE 1588硬件接口层调节1588硬件时钟工作频率的流程图；

图8为本发明中IEEE 1588硬件接口层初始化1588硬件单元的流程图；

图9为本发明中IEEE 1588硬件接口层对1588硬件单元进行控制、设置操作的流程图；

图10为本发明中时间同步装置作为IEEE1588时间同步网络授时时钟的结构框图；

图11为本发明的IEEE1588主时钟与北斗高精度时钟源的信息交互过程；

图12为本发明的IEEE1588主时钟与从时钟的同步过程。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明采用高性能嵌入式微处理器和在以太网物理接口层实现的IEEE 1588硬件解决方案，配合IEEE 1588协议栈软件系统，实现完整的IEEE 1588解决方案；通过UART和1PPS接口，接收北斗卫星时钟源的1PPS/TOD时标信息，并通过串口命令帧对北斗时钟源进行配置/查询等管理操作，实现北斗卫星时钟源接口。

各个功能模块的情况具体如下：

(1)北斗时钟源：北斗时钟源提供三种信号，即北斗1PPS/TOD时标信息和时钟信号，并其中输出的时钟信号作为IEEE1588硬件单元的外部参考时钟源，保证IEEE1588硬件时钟与北斗时钟源的频率/相位同步，从而提高了IEEE 1588本地时钟精度，提高了网络时间同步精度。

(2)嵌入式微处理器：采用高性能嵌入式SOC提供微处理器和各种外围设备及接口，通过UART和IO接口接收北斗时钟源的1PPS/TOD时标信息；通过管理接口对IEEE 1588硬件单元进行时钟调整和时间戳读取等操作；发送/接收IEEE 1588报文，提供IEEE 1588网络授时服务。

(3)IEEE 1588硬件单元：本实施例中，在以太网物理接口层PHY实现对IEEE 1588协议的硬件支持，它主要包括：IEEE 1588硬件时间戳单元、IEEE 1588硬件时钟、1588报文侦测处理、IEEE 1588控制单元等部分。其中，IEEE1588硬件时钟提供外部参考时钟源的输入接口，外部参考时钟源为北斗时钟源，这样能保证IEEE1588硬件时钟与北斗时钟源的频率和相位的同步，提高IEEE1588本地时钟精度，从而提高网络时间同步精度。上述的IEEE1588硬件时钟提供时间信息给IEEE 1588硬件时间戳单元和IEEE 1588控制单元中。上述的IEEE1588硬件时间戳单元根据报文侦测处理结果生成IEEE1588时间戳，1588报文侦测处理单元根据通过PHY层的报文类型决定是否生成时间戳及相应其他操作。而IEEE 1588控制单元接受嵌入式微处理器对IEEE 1588硬件单元的时钟调整和时间戳读取等操作。

(4)IEEE1588协议栈软件系统：它包括IEEE1588协议栈软件、北斗时钟源接口和IEEE1588硬件单元驱动模块。另外还可以增加TCP/IP网络接口等等。具体地说，

北斗时钟源接口：它接收北斗时钟源的1PPS/TOD时标信息，并提供接口将该信息提供给IEEE1588协议栈软件；北斗时钟源接口读取时标信息后，调整IEEE1588硬件时钟与北斗时钟源同步，同时还可以通过串口命令帧对北斗时钟源进行参数设置，其过程主要包括：坐标、波束等参数设置，查询北斗时钟源模块1PPS状态、模块工作状态、天线状态、跟踪卫星数、坐标、波束、功率/误码等参数。

IEEE1588硬件单元驱动模块：对IEEE1588硬件单元进行设置，读取并调整IEEE1588硬件单元生成的时间戳，其工作过程如下：初始化IEEE1588硬件单元，设置工作模式；读取IEEE1588硬件时间戳；然后调整IEEE1588硬件时钟时刻值和时钟频率；最后读取IEEE1588硬件时钟当前时刻值。上述的IEEE1588硬件单元驱动模块与IEEE1588硬件接口层相连接，在本实施例中，在IEEE 1588协议栈软件中实现了IEEE 1588硬件接口层的设计，从而使协议栈软件设计和底层硬件实现分离，降低了模块间的耦合性，提高了协议栈软件的平台兼容性，便于开发/调试，提高系统可维护性。具体地说，IEEE 1588的硬件接口层分为两部分，如图3所示，即硬件无关部分和硬件相关部分。其中，硬件无关部分向1588协议栈提供统一的1588时间戳接口和1588硬件控制接口，协议栈中各模块无需关心硬件的具体实现是怎样的，只需通过调用1588时间戳接口和1588硬件控制接口提供的函数，即可读取1588硬件时间戳，以及完成1588硬件单元的设置、1588硬件时钟的调节等工作。硬件无关部分的具体实现形态就是一组定义和实现方式固定的中间层函数，IEEE 1588协议栈各部分通过调用这些函数访问IEEE 1588硬件单元，而无需考虑具体硬件实现的差异。

硬件无关部分定义如下接口函数：

如图4所示，readTimeStamp(deviceID，pTimeStamp)：此函数读取1588时间戳。参数deviceID表示要访问的设备标识；参数pTimeStamp为存放1588时间戳的指针。此函数完成如下工作：当判断设备可以访问时，调用readHWTS(pHWTS)函数；当readHWTS(pHWTS)函数读取成功时，判断时间戳是否有效，并写入有效的时间戳，返回成功代码。

如图5所示，setTimeVal(deviceID，timeValue)：此函数设置1588硬件时钟的时刻值。参数deviceID表示要访问的设备标识；参数timeValue为要设置1588时钟的时刻值。此函数完成如下工作：当判断设备可以访问时，调用setHWClkCnt(clkVal)函数；当setHWClkCnt(clkVal)函数读取成功时，判断设置是否成功，若成功则返回成功代码。

如图6所示，adjClockOff(deviceID，dirFlag，timeOff，seqFlag)：此函数调整1588硬件时钟的时刻偏差。参数deviceID表示要访问的设备标识；参数dirFlag指示时刻偏差正负属性，0为正偏差，1为负偏差；参数timeOff为时刻偏差绝对值；参数seqFlag表示调整方式，0为步进调整，1为连续调整。此函数完成如下工作：当判断设备可以访问时，首先设置指示时刻偏差的正负属性。若为正偏差，则调用stepAdjClk(clkOff，dirFlag)函数；若为负偏差，则计算连续调整参数，并调用seqAdjClk(seqAdjDuration，seqAdjFreq)函数。当完成上述两种步骤后，判断是否调整成功，并返回相应的代码。

如图7所示，adjRateNormal(deviceID，dirFlag，RateOff)：此函数调节1588硬件时钟的工作频率。参数deviceID表示要访问的设备标识；参数dirFlag指示频率偏差正负属性，0为正偏差，1为负偏差；参数RateOff为频率偏差绝对值。此函数完成如下工作：当判断设备可以访问时，调用adjClkFreq(clkFreqOff，dirFlag)函数，然后判断调整设置是否成功，并返回相应的代码。

如图8所示，initPtpUnit(deviceID)：此函数初始化1588硬件单元，包括初始化1588硬件时钟、使能1588时间戳单元等操作。参数deviceID表示要访问的设备标识。此函数完成如下工作：当判断设备可以访问时，调用enPTPHWClk(enFlag)函数，然后再调用enPTPHWTSgen(enFlag)函数，最后判断初始化是否成功，并返回相应的代码。

如图9所示，ptpUnitConfig(deviceID，cmdType，Param)：此函数对1588硬件单元进行控制、设置操作。参数deviceID表示要访问的设备标识；参数cmdType表示要进行的操作类型；参数Param为相应操作的参数。

而硬件相关部分根据具体的1588硬件单元的实现方式，通过IEEE 1588硬件驱动模块访问1588硬件单元，完成从1588硬件单元读取时间戳，调节1588硬件时钟，设置1588硬件单元工作模式等工作。硬件相关部分是一组接口定义固定的中间层函数，这些函数的具体实现根据具体硬件单元的功能和特性而定，通过硬件相关部分的中间接口设计，IEEE 1588硬件接口层可以支持不同类型的IEEE 1588硬件单元。

硬件相关部分定义如下函数接口，根据具体1588硬件单元的实现，实现这些函数功能：

readHWTS(pHWTS)：此函数访问1588硬件单元，读取1588硬件时间戳。参数pHWTS为存放1588时间戳的指针。

setHWClkCnt(clkVal)：此函数访问1588硬件单元，设置1588硬件时钟的计数值。参数clkVal为要写入的1588硬件时钟计数值。

stepAdjClk(clkOff，dirFlag)：此函数访问1588硬件单元，在当前1588硬件时钟计数加上(dirFlag＝0)或减去(dirFlag＝1)一个修正值，调整时钟偏差。参数clkOff为修正值；参数dirFlag指示修正值的正负属性，0为正，1为负。

seqAdjClk(seqAdjDuration，seqAdjFreq)：此函数访问1588硬件单元，以连续调整的方式，修正1588硬件时钟偏差。参数seqAdjDuration为连续调整持续时间；参数seqAdjFreq为连续调整时的1588硬件时钟工作频率。

adjClkFreq(clkFreqOff，dirFlag)：此函数访问1588硬件单元，调整1588硬件时钟的工作频率偏差。参数clkFreqOff为1588硬件时钟频率偏差绝对值；参数dirFlag指示偏差的正负属性，0为正偏差，1为负偏差。

enPTPHWClk(enFlag)：此函数使能或禁用1588硬件时钟。参数enFlag指示使能或禁用，0为禁用，1为使能。

enPTPHWTSgen(enFlag)：此函数使能或禁用1588时间戳功能。参数enFlag指示使能或禁用，0为禁用，1为使能。

IEEE1588协议栈软件：读取从北斗时钟源接口传来的1PPS/TOD时标信息，调整IEEE1588硬件单元时钟与北斗时钟源同步。它主要包括：①IEEE1588协议引擎，该协议引擎可实现IEEE1588协议栈状态机，并对协议栈数据集进行变量更新、端口状态迁移和报文处理等等；②最佳时钟算法BMC，它实现了BMC算法的输出，并利用算法对时钟源进行选择和端口状态判定等功能；③时钟调整算法：计算时钟偏差，调整本地时钟，保持本地时钟与主时钟同步；上述的时钟调整算法可以为简单的算术平均，也可以为其他的调整方法，均为本领域普通技术人员所熟知的技术；④网络接口模块：实现1588报文接收和发送；⑤IEEE 1588硬件接口层：向1588协议栈提供读取硬件时间戳标准接口，向时钟调整算法提供IEEE 1588硬件时钟调整接口；通过IEEE 1588硬件驱动模块读取硬件时间戳，调整1588硬件时钟；⑥报文处理：解析并处理收到的1588报文，然后封装1588报文并发送；需要指出的是，上述的解析、封装报文均为本领域普通技术人员所熟知的技术；⑦管理模块：提供管理接口，管理协议栈端口状态、时钟源选择，并提供协议栈信息查询；⑧日志模块：记录日志信息。

最后，从IEEE 1588协议栈和硬件单元恢复1PPS/TOD时钟信号，供通过1PPS/TOD方式授时的设备同步时钟。

本实施例实现了标准的IEEE 1588普通时钟协议栈，通过IEEE 1588硬件接口层的设计，实现了协议栈软件设计和具体硬件实现相互独立，提高了设计的模块化，降低了模块间耦合度，提高了系统的平台兼容性。协议栈采用串口命令帧对北斗时钟源模块进行参数设置，模块状态和北斗信息查询等操作，提供完整的北斗时间源模块软件接口，实现IEEE 1588协议栈对北斗时间源模块的软件支持，如图2为本发明的软件协议栈结构图。

利用上述的时间同步装置，并将其作为IEEE1588时间同步网络授时时钟，在本实施例中，该时间同步装置作为IEEE1588时间同步网络的主时钟，对支持IEEE 1588协议的网络设备提供授时服务，如图10所示。

如图11所示，本实施例中，IEEE1588时钟同步装置与北斗时钟源的信息交互包括以下内容：

①1588主时钟设置本地坐标和波束：其中，本地坐标包括本地的纬度、经度和高程等等；当设置波束时，由于北斗时钟源一般含有多个通道，分别指定各通道波束。

②北斗高精度时钟源返回设置响应；若响应成功，则继续执行步骤③，若响应失败，则返回步骤①。

③1588主时钟查询北斗时钟源模块的1PPS状态：IEEE1588主时钟发送1PPS状态查询信息，查询1PPS是否可用，并接收来自北斗时钟源模块的回复。

④1588主时钟查询模块工作状态是否正常：1588主时钟发送模块状态查询信息，并接收查询的回复。

⑤1588主时钟查询天线状态：1588主时钟发送天线状态查询信息，并接收查询的回复，上述天线的状态包括：正常、通路、短路和异常。

⑥1588主时钟查询跟踪卫星数：1588主时钟发送当前跟踪卫星数的查询信息，并接收查询的回复。

⑦1588主时钟查询本地坐标：1588主时钟发送本地坐标的查询信息，并接收查询的回复。

⑧1588主时钟查询波束：1588主时钟发送波束的查询信息，并接收查询的回复。

⑨1588主时钟查询功率/误码：1588主时钟发送功率/误码的查询信息，并接收查询的回复。

⑩1588主时钟接收1PPS、TOD信息：1588主时钟实时接收北斗高精度时钟源的1PPS和TOD信息，调节1588硬件时钟与北斗时钟源同步。其调整过程如下：

i、初始化本地时钟，使其在一个标准的频率下运行；

ii、读取北斗时钟源输出信息，判断北斗高精度时钟源输出的时间信息是否可用，如果可用，转向iii；如果不可用，转向v；

iii、如果北斗高精度时钟源输出的时间信息可用，那么计算IEEE 1588硬件时钟的时间与北斗时钟源输出时间的差值，如果不小于1秒，将1588硬件时钟的时间值加上或减去此差值，使1588硬件时钟与北斗时钟源时间同步；如果小于1秒，则根据差值计算一个临时工作频率和临时工作频率工作时长，使1588硬件时钟在此临时工作频率下工作一段时间，此时间段长度为上述临时工作频率工作时长，在这段时间内，将1588硬件时钟的时刻偏差以均匀连续的方式调整，直至1588时钟与北斗时钟源时间同步；

iv、根据时间差值计算1588硬件时钟当前工作频率，将当前工作频率值与历史记录值求平均值，并将此平均值设定为1588硬件时钟新的工作频率，转向ii；

v、根据1588硬件时钟精度，在一段时间内，维护本地时间可用，转向ii。

实施例2

本实施例与实施例1不同的是，本实施例在实施例1的基础上，将IEEE1588时钟同步装置同时作为IEEE1588时间同步网络的主时钟和从时钟，其结构如图10所示。其中，北斗时钟源与1588主时钟通讯，1588主时钟与1588从时钟通过分组交换网通讯，如利用以太网通讯，最终由1588从时钟输出TOD/1PPS信息。当时钟同步装置作为IEEE 1588从时钟时，可通过网络向主时钟同步本地时钟，并恢复1PPS和TOD时标输出，供不支持IEEE 1588的设备同步时钟。其中，1588主时钟通过1588协议与1588从时钟进行同步的过程如图12所示：

1、主时钟发送同步信息sync帧，并记录时间戳T1；

2、从时钟接收同步信息sync帧，并记录时间戳T2；

3、主时钟发送跟随信息Follow_up帧，包含时间戳T1；

4、从时钟发送延时请求Delay_req，并记录时间戳T3；

5、主时钟接收延时请求Delay_req，并记录时间戳T4；

6、主时钟发送延时响应Delay_resp，包含时间戳T。

最后，计算出两者的差值offset＝[(T2-T1)-(T4-T3)]/2，时钟调整算法与主时钟相似。

其他技术方案与实施例1相同。

实施例3

本实施例与实施例1不同的是，在本实施例中，IEEE1588硬件单元在以太网MAC层上实现，其实现

其他技术方案与实施例1相同。

Claims (8)

1.一种基于1588协议的北斗时间同步装置，其特征在于，它包括：

北斗时钟源，提供北斗1PPS/TOD时标信息和时钟信号，并将输出的时钟信号作为IEEE1588硬件单元的外部参考时钟源；

嵌入式微处理器，接收北斗时钟源的1PPS/TOD时标信息，对IEEE 1588硬件单元进行时钟调整和时间戳读取；并发送和接收IEEE1588报文，提供IEEE1588网络授时服务；

IEEE1588硬件单元，提供外部参考时钟源输入接口，并根据接收到的外部参考时钟源生成IEEE1588时间戳、1588硬件时钟的时间信息，并对IEEE1588报文进行处理，最终将IEEE 1588硬件时钟恢复为1PPS信号输出；

IEEE1588协议栈软件系统，它包括IEEE1588协议栈软件、北斗时钟源接口和IEEE1588硬件单元驱动模块；所述的北斗时钟源接口接收北斗时钟源的1PPS/TOD时标信息并将该信息提供给IEEE1588协议栈软件，同时北斗时钟源接口通过串口命令帧对北斗时钟源进行参数设置；所述的IEEE1588硬件单元驱动模块对IEEE1588硬件单元进行设置，读取并调整IEEE1588硬件单元生成的时间戳；所述的IEEE1588协议栈软件读取1PPS/TOD时标信息，调整IEEE1588硬件单元时钟与北斗时钟源同步，并提供TOD时标信息输出。

2.根据权利要求1所述的基于1588协议的北斗时间同步装置，其特征在于：所述的嵌入式微处理器通过1PPS和UART接口接收北斗时钟源的1PPS/TOD时标信息，经过内部的时间源接口模块处理后，向IEEE1588协议栈软件提供时标信息。

3.根据权利要求1所述的基于1588协议的北斗时间同步装置，其特征在于：所述的IEEE1588硬件单元在以太网物理接口层上实现。

4.根据权利要求1所述的基于1588协议的北斗时间同步装置，其特征在于：所述的IEEE 1588协议栈软件系统通过串口命令帧对北斗时钟源进行坐标、波束参数设置；并分别查询北斗时钟源模块的1PPS状态、工作状态、天线状态、跟踪卫星数、坐标、波束、功率/误码参数。

5.根据权利要求1所述的基于1588协议的北斗时间同步装置，其特征在于：在所述的IEEE 1588协议栈软件中包括IEEE1588硬件接口层。

6.一种如权利要求1或2或3或4或5所述的时间同步装置作为IEEE1588时间同步网络授时时钟的应用。

7.根据权利要求6所述的，其特征在于：所述的时间同步装置作为IEEE1588时间同步网络的主时钟。

8.根据权利要求6所述的，其特征在于：所述的时间同步装置作为IEEE1588时间同步网络的从时钟。

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