TSN是目前國際產業界正在積極推動的全新工業通信技術，為下一代網絡技術的核心。ZLG致遠電子敢為人先，準確把握新一輪科技革命的歷史機遇，在TSN領域積極布局，推出了TSN系列核心板產品M64xx-T。

?TSN技術簡介

時間敏感網絡（Time-sensitive Networking，TSN）是在IEEE 802.1標準以太網框架下制定的新一代標準以太網技術, 運行在OSI 模型中的數據鏈路層，如圖1所示，TSN技術源于標準以太網的隊列傳輸機制，網絡幀格式也是采用包含VLAN 標簽的標準以太網幀格式。

圖1TSN的IEEE802.1框架

在標準層面，IEEE 802.1時間敏感網絡工作組發布了一套用于工業和汽車網絡的開放實時以太網標準TSN，包括IEEE 802.1Qbv、IEEE 802.1Qcc、IEEE 802.1AS 等標準，如圖2所示，旨在降低布線成本，打破信息孤島，同時在通信過程中傳輸不同時間敏感性的數據。

圖2TSN的協議簇
?TSN時間同步技術應用實踐

當前時間敏感網絡技術已經成為包括芯片廠商、通信設備廠商、自動化廠商、相關行業組織以及各類研究機構在內的產業鏈各個組成環節關注的熱點，我司緊跟科技創新發展的新趨勢，推出了TSN技術落地實踐項目M64xx-T系列核心板。

M6442-EV-Board是ZLG致遠電子精心推出的集工控與評估于一身的評估板。該評估板了搭配M6442-1GF4GLI-T核心板做評估和擴展使用，方便靈活。可滿足M64xx核心板的接口評估，也可以直接用于電機驅動器、工業網關、遠程監控、工廠自動化等應用場合。

圖3M6442-EV-Board評估板

Sitara AM6x處理器通過子系統支持TSN標準和其它工業協議下的千兆位傳輸速率，可在單一網絡上融合以太網和實時數據傳輸。這一特性對于工業4.0應用中的實時通信至關重要，可在工廠中實現可重新配置軟件的網絡物理系統。

在通信網絡中，許多業務的正常運行都要求網絡時間同步。時間同步包括頻率和相位兩個方面的同步，通過時間同步可以使得整個網絡各設備之間的頻率和相位差保持在合理的誤差范圍內。

本文基于M64xx-T核心板，對其TSN時間同步功能進行了全方位的測試，測試結果可為用戶進行TSN技術選型提供參考。

1. 測試環境內核版本，如下所示：

root@M6442:~# uname -aLinux M6442 5.10.100-rt83-gc1a1291911 #24 SMP PREEMPT_RT Thu Aug 10 0918 CST 2023 aarch64 GNU/Linux

ptp4l版本，如下所示：

root@M6442:~# /opt/ptp4l -v3.1-00108-g27bc9d5-dirty

2. 創建ptp配置文件，文件內容如下所示：

root@M6442:~# cat /opt/ptp.cfg [global]tx_timestamp_timeout 400

3. Master側配置，如下所示：

root@M6442:~# /opt/ptp4l -E -2 -H -i net3 -l 6 -m -q -p /dev/ptp1 ptp4l[847.811]: selected /dev/ptp1 as PTP clockptp4l[847.812]: port 1 (net3): taking /dev/ptp1 from the command line, not the attached ptp2ptp4l[847.823]: port 1 (net3): INITIALIZING to LISTENING on INIT_COMPLETEptp4l[847.824]: port 0 (/var/run/ptp4l): INITIALIZING to LISTENING on INIT_COMPLETEptp4l[847.824]: port 0 (/var/run/ptp4lro): INITIALIZING to LISTENING on INIT_COMPLETEptp4l[854.119]: port 1 (net3): LISTENING to MASTER on ANNOUNCE_RECEIPT_TIMEOUT_EXPIRESptp4l[854.119]: selected local clock 001497.fffe.481912 as best masterptp4l[854.119]: port 1 (net3): assuming the grand master role

4. Slave側配置與測試

root@M6442:~# /opt/ptp4l -E -2 -H -i net3 -s -l 6 -m -q -p /dev/ptp3 -f /opt/ptp.cfg ptp4l[1789.231]: selected /dev/ptp3 as PTP clockptp4l[1789.246]: port 1 (net3): INITIALIZING to LISTENING on INIT_COMPLETEptp4l[1789.247]: port 0 (/var/run/ptp4l): INITIALIZING to LISTENING on INIT_COMPLETEptp4l[1789.247]: port 0 (/var/run/ptp4lro): INITIALIZING to LISTENING on INIT_COMPLETEptp4l[1791.037]: port 1 (net3): new foreign master 001497.fffe.481912-1ptp4l[1795.038]: selected best master clock 001497.fffe.481912ptp4l[1795.038]: port 1 (net3): LISTENING to UNCALIBRATED on RS_SLAVEptp4l[1798.038]: master offset -703704169411022 s0 freq +0 path delay 526ptp4l[1799.040]: master offset -703704169406384 s1 freq +4637 path delay 324ptp4l[1800.038]: master offset -2900 s2 freq +1737 path delay 324ptp4l[1800.039]: port 1 (net3): UNCALIBRATED to SLAVE on MASTER_CLOCK_SELECTEDptp4l[1801.039]: master offset 2 s2 freq +3769 path delay 122ptp4l[1802.039]: master offset 596 s2 freq +4364 path delay 196ptp4l[1806.040]: master offset 234 s2 freq +4544 path delay 534ptp4l[1807.040]: master offset 137 s2 freq +4518 path delay 543ptp4l[1808.040]: master offset 65 s2 freq +4487 path delay 543ptp4l[1809.040]: master offset 11 s2 freq +4452 path delay 565ptp4l[1812.041]: master offset 0 s2 freq +4450 path delay 568

測試結果說明如下：

• master offset，表示ptp協議中定義的主從端時間差（單位：ns）；
• s0、s1、s2，指示器顯示時鐘伺服的不同狀態：s0表示已解鎖，s1 表示時鐘步進，s2 表示已鎖定。如果伺服處于已鎖定狀態(s2)，并且 pi_offset_const 選項在配置文件中設置為負值，則時鐘不會步進，而只會緩慢調整；
• freq，表示時鐘的頻率調整（以十億分率(ppb)為單位）；
• path delay，表示從主時鐘發送的同步消息的預計延遲（以納秒為單位）。

由上可知M64xx-T核心板的TSN時間同步性能參數中，穩定單跳時延為600ns以下，抖動小于20ns，時間同步精度20ns。