Cpu集群中的高精度定時(shí)器的制造方法
【專利摘要】公開了一種CPU集群中的高精度定時(shí)器。一種系統(tǒng)包括第一節(jié)點(diǎn)，第一節(jié)點(diǎn)生成具有頻率的第一時(shí)鐘信號(hào)，生成多個(gè)數(shù)據(jù)分組，修改數(shù)據(jù)分組以包括表示與第一節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的時(shí)間和相位信息的數(shù)據(jù)，并且傳送數(shù)據(jù)分組。第二節(jié)點(diǎn)接收多個(gè)數(shù)據(jù)分組和第一時(shí)鐘信號(hào)，基于多個(gè)數(shù)據(jù)分組確定時(shí)間和相位信息，基于第一時(shí)鐘信號(hào)確定頻率，并且基于時(shí)間和相位信息以及第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率生成第二時(shí)鐘信號(hào)和本地時(shí)間中的至少一個(gè)。
【專利說明】CPU集群中的高精度定時(shí)器
[0001]對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2012年8月21日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)第61/691，460號(hào)的權(quán)益。上述申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容通過引用合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開涉及CPU集群中的時(shí)鐘定時(shí)。
【背景技術(shù)】
[0004]這里提供的背景描述出于一般地介紹本公開的背景的目的。對(duì)于在該背景部分中進(jìn)行描述的程度以及不可被另外當(dāng)作是提交時(shí)的現(xiàn)有技術(shù)的描述的方面，當(dāng)前指定的發(fā)明人的工作既不是明確地也不是隱含地被承認(rèn)為相對(duì)于本公開的現(xiàn)有技術(shù)。
[0005]多個(gè)節(jié)點(diǎn)可在系統(tǒng)中互連。例如，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可包括一個(gè)或多個(gè)處理器以及其它部件，其它部件包括但不限于易失性存儲(chǔ)器和非易失性存儲(chǔ)器、專用硬件(諸如專用集成電路(ASIC))以及各種通信接口。僅作為示例，ASIC和通信接口可包括電信、軍用、工業(yè)自動(dòng)化和/或全球定位系統(tǒng)(GPS)裝置和接口。每個(gè)節(jié)點(diǎn)可包括以卡或板配置來布置的一個(gè)或多個(gè)印刷電路板(PCB)。
[0006]節(jié)點(diǎn)可在CPU集群系統(tǒng)(諸如被配置成包圍背板和多個(gè)節(jié)點(diǎn)的機(jī)箱)中互連。例如，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可包括一個(gè)或多個(gè)插頭或插座型邊緣連接器(即，布置在卡或板的邊緣上的連接器)。背板可包括被配置成容納節(jié)點(diǎn)的邊緣連接器的多個(gè)互補(bǔ)插座或插頭型背板連接器。節(jié)點(diǎn)插入機(jī)箱中，并且背板連接器容納邊緣連接器中的相應(yīng)邊緣連接器。CPU集群系統(tǒng)的示例實(shí)現(xiàn)包括但不限于高級(jí)電信計(jì)算架構(gòu)(ATCA)系統(tǒng)、緊湊型外圍部件互連(CPCI)系統(tǒng)以及VPX系統(tǒng)。可使用其它適當(dāng)?shù)倪B接類型。
[0007]節(jié)點(diǎn)經(jīng)由背板相互進(jìn)行通信。例如，背板可包括一條或多條數(shù)據(jù)總線。或者，節(jié)點(diǎn)可通過背板經(jīng)由點(diǎn)到點(diǎn)連接而彼此直接進(jìn)行通信。節(jié)點(diǎn)可經(jīng)由背板傳遞數(shù)據(jù)(例如，基于分組的數(shù)據(jù))、定時(shí)信息(例如，時(shí)鐘信號(hào))或任何其它信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]一種系統(tǒng)包括第一節(jié)點(diǎn)，該第一節(jié)點(diǎn)生成具有頻率的第一時(shí)鐘信號(hào)，生成多個(gè)數(shù)據(jù)分組，修改數(shù)據(jù)分組以包括表示與第一節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的時(shí)間和相位信息的數(shù)據(jù)，并且傳送數(shù)據(jù)分組。第二節(jié)點(diǎn)接收多個(gè)數(shù)據(jù)分組和第一時(shí)鐘信號(hào)，基于多個(gè)數(shù)據(jù)分組確定時(shí)間和相位信息，基于第一時(shí)鐘信號(hào)確定頻率，并且基于時(shí)間和相位信息以及第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率生成第二時(shí)鐘信號(hào)和本地時(shí)間中的至少一個(gè)。
[0009]一種方法包括:在第一節(jié)點(diǎn)處，生成具有頻率的第一時(shí)鐘信號(hào)，生成多個(gè)數(shù)據(jù)分組，修改數(shù)據(jù)分組以包括表示與第一節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的時(shí)間和相位信息的數(shù)據(jù)，并且傳送數(shù)據(jù)分組。該方法包括:在第二節(jié)點(diǎn)處，接收多個(gè)數(shù)據(jù)分組和第一時(shí)鐘信號(hào)，基于多個(gè)數(shù)據(jù)分組確定時(shí)間和相位信息，基于第一時(shí)鐘信號(hào)確定頻率，并且基于時(shí)間和相位信息以及第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率生成第二時(shí)鐘信號(hào)和本地時(shí)間中的至少一個(gè)。
[0010]根據(jù)下文中提供的詳細(xì)描述，本公開的另外的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)理解，詳細(xì)描述和具體示例僅旨在用于說明目的并且不旨在限制本公開的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]將根據(jù)詳細(xì)描述和附圖而更充分地理解本公開，在附圖中:
[0012]圖1A示出了根據(jù)本公開的原理的包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)集群的網(wǎng)絡(luò)；
[0013]圖1B示出了根據(jù)本公開的原理的節(jié)點(diǎn)集群；
[0014]圖2是根據(jù)本公開的原理的節(jié)點(diǎn)集群的功能框圖；
[0015]圖3是根據(jù)本公開的原理的主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)的功能框圖；
[0016]圖4是根據(jù)本公開的原理的接口控制模塊的功能框圖；以及
[0017]圖5示出了根據(jù)本公開的原理的操作節(jié)點(diǎn)集群的方法。
[0018]具體實(shí)現(xiàn)方式
[0019]在節(jié)點(diǎn)集群(諸如CPU集群系統(tǒng))中，多個(gè)節(jié)點(diǎn)可執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)分布式應(yīng)用。換言之，節(jié)點(diǎn)集群中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)可為給定應(yīng)用或該應(yīng)用的任務(wù)提供相同的或不同的處理功能。僅作為示例，節(jié)點(diǎn)可針對(duì)與應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的各個(gè)任務(wù)串行地或并行地工作。
[0020]應(yīng)用可依賴于跨 越多個(gè)節(jié)點(diǎn)的公共時(shí)基。換言之，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可嘗試根據(jù)期望的時(shí)間、相位和頻率而與其它節(jié)點(diǎn)同步。多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的適當(dāng)同步提高了節(jié)點(diǎn)集群的總體準(zhǔn)確度。因此，依賴于準(zhǔn)確時(shí)間的應(yīng)用可分布在節(jié)點(diǎn)間。
[0021]例如，節(jié)點(diǎn)集群可實(shí)現(xiàn)基于分組的定時(shí)方案以確定時(shí)間和相位。在基于分組的定時(shí)方案中，在節(jié)點(diǎn)之間傳送的數(shù)據(jù)分組可包括時(shí)間戳或表示時(shí)間和相位的其它數(shù)據(jù)。僅作為示例，主節(jié)點(diǎn)可將包括時(shí)間戳的數(shù)據(jù)分組分發(fā)給多個(gè)從節(jié)點(diǎn)。此外，每個(gè)從節(jié)點(diǎn)可包括與節(jié)點(diǎn)的定時(shí)相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)振蕩器。節(jié)點(diǎn)可基于包括在數(shù)據(jù)分組中的信息而確定時(shí)間和相位。相反，節(jié)點(diǎn)可使用包括在數(shù)據(jù)分組中的信息而估計(jì)頻率，并且根據(jù)所估計(jì)的頻率使用節(jié)點(diǎn)振蕩器來生成節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)。
[0022]所估計(jì)的頻率不是準(zhǔn)確地對(duì)應(yīng)于與主節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的頻率。例如，主節(jié)點(diǎn)可根據(jù)主時(shí)鐘信號(hào)和相關(guān)聯(lián)的振蕩器來工作。節(jié)點(diǎn)振蕩器可能具有相對(duì)于主時(shí)鐘信號(hào)的頻率的時(shí)變偏移(例如，由于振蕩器漂移)。在根據(jù)本公開的節(jié)點(diǎn)集群中，從節(jié)點(diǎn)根據(jù)主時(shí)鐘信號(hào)或分配給每個(gè)從節(jié)點(diǎn)的另一時(shí)鐘信號(hào)而生成各個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)。因此，每個(gè)從節(jié)點(diǎn)仍可以以基于分組的定時(shí)方案或其它定時(shí)方案而獨(dú)立地確定時(shí)間和相位信息，但是將節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)鎖定于系統(tǒng)范圍時(shí)鐘信號(hào)。
[0023]現(xiàn)在參照?qǐng)D1A和圖1B，網(wǎng)絡(luò)100可包括統(tǒng)稱為節(jié)點(diǎn)集群104的多個(gè)節(jié)點(diǎn)集群104-1、104-2、...、104-n。僅作為示例，網(wǎng)絡(luò)100可對(duì)應(yīng)于CPU集群系統(tǒng)，該CPU集群系統(tǒng)包括但不限于高級(jí)電信計(jì)算架構(gòu)(ATCA)系統(tǒng)、緊湊型外圍部件互連(CPCI)系統(tǒng)和VPX系統(tǒng)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)集群104包括諸如機(jī)箱108 (例如，機(jī)箱108-1、108-2、…、108_n，被統(tǒng)稱為機(jī)箱108)的結(jié)構(gòu)。每個(gè)機(jī)箱108包括容納多個(gè)節(jié)點(diǎn)116的背板112。僅作為示例，每個(gè)節(jié)點(diǎn)116包括在卡或板的邊緣上的一個(gè)或多個(gè)邊緣連接器120,這一個(gè)或多個(gè)邊緣連接器120連接到背板112的相應(yīng)背板連接器124。任意給定的節(jié)點(diǎn)集群104中的節(jié)點(diǎn)116可根據(jù)由背板112和/或另一節(jié)點(diǎn)116分發(fā)的系統(tǒng)范圍時(shí)鐘信號(hào)而生成相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)。[0024]現(xiàn)在參照?qǐng)D2，示意性地示出的示例節(jié)點(diǎn)集群200包括被統(tǒng)稱為從節(jié)點(diǎn)204的多個(gè)從節(jié)點(diǎn)204-1、204-2、…、和204-n以及被統(tǒng)稱為主節(jié)點(diǎn)208的一個(gè)或多個(gè)主節(jié)點(diǎn)208-1、208-2、…、208-m。各從節(jié)點(diǎn)204和主節(jié)點(diǎn)208與背板212進(jìn)行通信。例如，節(jié)點(diǎn)204和208使用一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)216傳送和/或接收數(shù)據(jù)(例如，數(shù)據(jù)分組)。節(jié)點(diǎn)204和208還可傳送和/或接收一個(gè)或多個(gè)時(shí)鐘信號(hào)220。節(jié)點(diǎn)204和208基于數(shù)據(jù)信號(hào)216和時(shí)鐘信號(hào)220而對(duì)處理進(jìn)行同步。例如，每個(gè)從節(jié)點(diǎn)204可根據(jù)相同的時(shí)間、相位和頻率而工作。從節(jié)點(diǎn)204可實(shí)現(xiàn)基于分組的定時(shí)方案，以基于經(jīng)由數(shù)據(jù)信號(hào)216從一個(gè)主節(jié)點(diǎn)208接收到的數(shù)據(jù)分組而確定時(shí)間和相位。相反，每個(gè)從節(jié)點(diǎn)204基于由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)208生成的時(shí)鐘信號(hào)220而確定頻率。此外，盡管節(jié)點(diǎn)204和208被示出為經(jīng)由背板212連接，但可使用其它連接結(jié)構(gòu)和/或接口。例如，節(jié)點(diǎn)208可僅使用用于將時(shí)鐘和數(shù)據(jù)并行地傳送到節(jié)點(diǎn)的任意適當(dāng)連接接口(例如，導(dǎo)線、線纜等)而接線在一起。
[0025]在一些實(shí)現(xiàn)中，從節(jié)點(diǎn)204可在兩個(gè)主節(jié)點(diǎn)208之間進(jìn)行選擇。例如，從節(jié)點(diǎn)204可選擇主節(jié)點(diǎn)208中的第一主節(jié)點(diǎn)，以根據(jù)主節(jié)點(diǎn)208中的第一主節(jié)點(diǎn)的時(shí)間、相位和頻率而工作。或者，從節(jié)點(diǎn)204可選擇主節(jié)點(diǎn)208中的第二主節(jié)點(diǎn)，以根據(jù)主節(jié)點(diǎn)208中的第二主節(jié)點(diǎn)的時(shí)間、相位和頻率而工作。 [0026]現(xiàn)在參照?qǐng)D3，節(jié)點(diǎn)集群300包括被統(tǒng)稱為從節(jié)點(diǎn)304的從節(jié)點(diǎn)304_1、304_2和304-3以及主節(jié)點(diǎn)308。盡管僅為了說明目的而示出了主節(jié)點(diǎn)308，但是可以理解，節(jié)點(diǎn)集群300可包括多個(gè)主節(jié)點(diǎn)308，每個(gè)主節(jié)點(diǎn)308被配置成與從節(jié)點(diǎn)304進(jìn)行通信。此外，節(jié)點(diǎn)集群300可包括任意數(shù)量的從節(jié)點(diǎn)304。
[0027]主節(jié)點(diǎn)308包括主時(shí)鐘生成模塊320、交換機(jī)模塊324以及被統(tǒng)稱為應(yīng)用模塊328的應(yīng)用模塊328-1、328-2、…和328_n。應(yīng)用模塊328執(zhí)行與節(jié)點(diǎn)集群300的操作相關(guān)聯(lián)的處理和/或其它任務(wù)。僅作為示例，應(yīng)用模塊328可包括執(zhí)行電信、軍用、工業(yè)自動(dòng)化和/或全球定位系統(tǒng)(GPS)相關(guān)的處理任務(wù)的一個(gè)或多個(gè)處理器和/或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)。應(yīng)用模塊328可對(duì)應(yīng)于跨越多個(gè)節(jié)點(diǎn)工作并且使用公共時(shí)基的任何應(yīng)用。
[0028]主時(shí)鐘生成模塊320生成主時(shí)鐘信號(hào)332。主時(shí)鐘信號(hào)332被分發(fā)給每個(gè)從節(jié)點(diǎn)308。主時(shí)鐘信號(hào)332也可被分發(fā)給應(yīng)用模塊328。因此，主時(shí)鐘信號(hào)332可以是用作節(jié)點(diǎn)集群300的公共時(shí)基的公共時(shí)鐘或系統(tǒng)范圍時(shí)鐘。例如，主時(shí)鐘生成模塊320生成具有預(yù)定頻率的主時(shí)鐘信號(hào)332。盡管如所示出的，主時(shí)鐘生成模塊320將主時(shí)鐘信號(hào)332直接提供到從節(jié)點(diǎn)304，但是可以理解，主時(shí)鐘信號(hào)332可經(jīng)由諸如圖2所示的背板212的結(jié)構(gòu)或任意其它適當(dāng)?shù)倪B接接口來分發(fā)(例如，經(jīng)由導(dǎo)線或線纜被分發(fā)給遠(yuǎn)程機(jī)架中的節(jié)點(diǎn))。
[0029]交換機(jī)模塊324經(jīng)由數(shù)據(jù)信號(hào)336將數(shù)據(jù)(例如,數(shù)據(jù)分組)傳送到從節(jié)點(diǎn)304并且從從節(jié)點(diǎn)304接收數(shù)據(jù)。類似地，交換機(jī)模塊324可與應(yīng)用模塊328交換數(shù)據(jù)分組。交換機(jī)模塊324可包括諸如以太網(wǎng)交換機(jī)的任何適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)交換機(jī)。僅作為示例，交換機(jī)模塊324包括根據(jù)諸如IEEE1588的精確時(shí)間協(xié)議(PTP)和/或網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(NTP)而工作的以太網(wǎng)交換機(jī)。盡管如所示出的，交換機(jī)模塊324將數(shù)據(jù)信號(hào)336直接提供到從節(jié)點(diǎn)308，但是可以理解，數(shù)據(jù)信號(hào)336可經(jīng)由諸如圖2所示的背板212的結(jié)構(gòu)來分發(fā)。此外，盡管交換機(jī)模塊324被示出為與主節(jié)點(diǎn)308集成，但是交換機(jī)模塊324可以位于主節(jié)點(diǎn)308外部。
[0030]交換機(jī)模塊324修改傳送到從節(jié)點(diǎn)304的每個(gè)數(shù)據(jù)分組，以包括表示與主節(jié)點(diǎn)308的操作相關(guān)聯(lián)的時(shí)間和相位信息的數(shù)據(jù)。例如，交換機(jī)模塊324可修改每個(gè)數(shù)據(jù)分組，以包括指示數(shù)據(jù)分組的對(duì)應(yīng)傳送時(shí)間的時(shí)間戳。因此，用于傳送到從節(jié)點(diǎn)304的多個(gè)數(shù)據(jù)分組的時(shí)間戳表示與節(jié)點(diǎn)集群300的操作相關(guān)聯(lián)的時(shí)間和相位信息。
[0031]每個(gè)從節(jié)點(diǎn)304包括接口控制模塊360以及被統(tǒng)稱為應(yīng)用模塊364的應(yīng)用模塊364-1、364-2、…和364_m。與主節(jié)點(diǎn)308的應(yīng)用模塊328類似，應(yīng)用模塊364執(zhí)行與節(jié)點(diǎn)集群300的操作相關(guān)聯(lián)的處理和/或其它任務(wù)。僅作為示例，應(yīng)用模塊364可包括一個(gè)或多個(gè)處理器和/或ASIC，并且可對(duì)應(yīng)于跨越多個(gè)節(jié)點(diǎn)工作且使用公共時(shí)基的任意應(yīng)用。應(yīng)用模塊364可執(zhí)行用于執(zhí)行任務(wù)的多個(gè)相應(yīng)軟件集。
[0032]接口控制模塊360從主節(jié)點(diǎn)308接收主時(shí)鐘信號(hào)332和數(shù)據(jù)信號(hào)336 (B卩，數(shù)據(jù)分組)。接口控制模塊360可實(shí)現(xiàn)輸入/輸出(I/O)控制器集線器(ICH)或任意其它適當(dāng)?shù)慕涌诳刂破鳌＝涌诳刂颇K360使用從主節(jié)點(diǎn)308接收到的數(shù)據(jù)分組的時(shí)間戳來確定時(shí)間和相位信息。接口控制模塊360使用主時(shí)鐘信號(hào)332的頻率以及時(shí)間和相位信息來生成從時(shí)鐘信號(hào)368。接口控制模塊360將從時(shí)鐘信號(hào)368分發(fā)給應(yīng)用模塊364，應(yīng)用模塊364可將基于從時(shí)鐘信號(hào)368的本地時(shí)間分發(fā)給各個(gè)軟件應(yīng)用。或者，接口控制模塊360可將基于時(shí)間和相位信息以及頻率的本地時(shí)間分發(fā)給應(yīng)用模塊。因此,根據(jù)主節(jié)點(diǎn)308的時(shí)間、相位和頻率而生成從時(shí)鐘信號(hào)368 (或者本地時(shí)間)。接口控制模塊360還可經(jīng)由數(shù)據(jù)信號(hào)372與應(yīng)用模塊364交換數(shù)據(jù)分組。
[0033]現(xiàn)在參照?qǐng)D4，示例接口控制模塊400包括分組同步模塊404、本地振蕩器408和從時(shí)鐘生成模塊412。分組同步模塊404基于包括在每個(gè)數(shù)據(jù)分組中的時(shí)間戳而確定與(例如,經(jīng)由數(shù)據(jù)信號(hào)416)從主節(jié)點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)分組相關(guān)聯(lián)的時(shí)間和相位信息。例如，分組同步模塊404可根據(jù)IEEE1588PTP、國際電信聯(lián)盟(ITU-T)建議G.8261/Y.1361 (通過引用合并于此)或其它適當(dāng)?shù)幕诜纸M的定時(shí)方案、基于時(shí)間戳而恢復(fù)時(shí)間和相位信號(hào)420。僅作為示例，分組同步模塊404可實(shí)施高精度計(jì)數(shù)器(HPC)和/或IEEE1588兼容計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)基于分組的定時(shí)方案。分組同·步模塊404將時(shí)間和相位信號(hào)420提供給從時(shí)鐘生成模塊412。分組同步模塊404也可經(jīng)由數(shù)據(jù)信號(hào)424輸出數(shù)據(jù)分組。
[0034]在典型的基于分組的定時(shí)方案中，可基于所恢復(fù)的時(shí)間和相位信息而計(jì)算估計(jì)頻率(例如，與主節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的頻率)。例如，可基于與到主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分組傳遞和來自主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分組傳遞相關(guān)聯(lián)的估計(jì)往返延遲和估計(jì)時(shí)變偏移(例如，由于歸因于本地振蕩器408的振蕩器漂移)而計(jì)算估計(jì)頻率。
[0035]相反，接口控制模塊400不計(jì)算估計(jì)頻率。替代地，分組同步模塊404將時(shí)間和相位信號(hào)420提供到從時(shí)鐘生成模塊412，并且從時(shí)鐘生成模塊412基于時(shí)間和相位信號(hào)420以及從主節(jié)點(diǎn)接收的主時(shí)鐘信號(hào)444而生成從時(shí)鐘信號(hào)440。具體地，從時(shí)鐘生成模塊412確定主時(shí)鐘信號(hào)444的頻率，并且根據(jù)時(shí)間和相位信號(hào)420以及主時(shí)鐘信號(hào)444的頻率而生成從時(shí)鐘信號(hào)440。例如，從時(shí)鐘生成模塊412可使用時(shí)間和相位信號(hào)420以及主時(shí)鐘信號(hào)444的頻率而將從時(shí)鐘信號(hào)440鎖定于主時(shí)鐘信號(hào)。僅作為示例，從時(shí)鐘生成模塊412可實(shí)現(xiàn)鎖相環(huán)(PLL)以將從時(shí)鐘信號(hào)440鎖定于主時(shí)鐘信號(hào)444。從時(shí)鐘生成模塊412可與本地振蕩器408進(jìn)行通信以監(jiān)視主時(shí)鐘信號(hào)444。從時(shí)鐘生成模塊412將從時(shí)鐘信號(hào)440分發(fā)給應(yīng)用模塊364 (如圖3所示)，并且可將從時(shí)鐘信號(hào)440提供給分組同步模塊404。
[0036]在一些實(shí)現(xiàn)中，節(jié)點(diǎn)集群可包括多于一個(gè)主節(jié)點(diǎn)。例如，節(jié)點(diǎn)集群可包括多于一個(gè)主節(jié)點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)冗余或提供附加的功能。因此，接口控制模塊400可在從多個(gè)主節(jié)點(diǎn)接收的信息之間進(jìn)行選擇。僅作為示例，接口控制模塊400可包括分別用于在數(shù)據(jù)信號(hào)468之間和主時(shí)鐘信號(hào)472之間進(jìn)行選擇的交換機(jī)460和464。交換機(jī)460可輸出根據(jù)選擇信號(hào)476而選擇的一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)468。相反，交換機(jī)464可輸出根據(jù)選擇信號(hào)480而選擇的一個(gè)主時(shí)鐘信號(hào)472。僅作為示例，任意從節(jié)點(diǎn)、主節(jié)點(diǎn)或者與節(jié)點(diǎn)集群相關(guān)聯(lián)的任意其它結(jié)構(gòu)可生成選擇信號(hào)476和480。
[0037]類似地,接口控制模塊400可包括用于基于選擇信號(hào)496而在本地振蕩器信號(hào)488與外部振蕩器信號(hào)492之間進(jìn)行選擇的交換機(jī)484。例如，其它從節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)集群的背板或者與節(jié)點(diǎn)集群相關(guān)聯(lián)的任意其它結(jié)構(gòu)可生成外部振蕩器信號(hào)492。
[0038]現(xiàn)在參照?qǐng)D5，操作節(jié)點(diǎn)集群的方法500開始于504。在508，方法500生成數(shù)據(jù)分組以傳送到一個(gè)或多個(gè)從節(jié)點(diǎn)。在512，方法500修改數(shù)據(jù)分組以包括對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳。在516，方法500將包括時(shí)間戳的數(shù)據(jù)分組和主時(shí)鐘信號(hào)傳送到從節(jié)點(diǎn)。在520，方法500根據(jù)基于分組的定時(shí)方案、使用時(shí)間戳來確定時(shí)間和相位信息。在524，方法500基于時(shí)間和相位信息以及主時(shí)鐘信號(hào)的頻率來生成從時(shí)鐘信號(hào)。方法500結(jié)束于528。
[0039]以上描述本質(zhì)上僅是說明性的并且不以任何方式限制本公開、其應(yīng)用或使用。本公開的廣泛教導(dǎo)可以以多種形式來實(shí)現(xiàn)。因此，盡管本公開包括特定示例，但是本公開的真正范圍不應(yīng)如此被限制，這是由于在研究了附圖、說明書和所附權(quán)利要求之后其他修改將變得明顯。為了清楚的目的，相同的附圖標(biāo)記將在圖中用于標(biāo)識(shí)類似的元件。如這里所使用的，短語“A、B和C中的至少一個(gè)”應(yīng)被解釋為表示使用非排他性邏輯或的邏輯(A或B或C)。應(yīng)理解，可以以不同的順序(或者同時(shí)地)執(zhí)行方法中的一個(gè)或多個(gè)步驟，而不改變本公開的原理。
[0040]如這里所使用的，術(shù)語“模塊”可是指下列項(xiàng)、是下列項(xiàng)的一部分或者包括下列項(xiàng):專用集成電路(ASIC);電子電路；組合邏輯電路；現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA);執(zhí)行代碼的處理器(共享、專用或組)；提供期望功能的其它適當(dāng)硬件部件；或者以上的部分或全部的組合，諸如在片上系統(tǒng)中。術(shù)語“模塊”可包括存儲(chǔ)由處理器執(zhí)行的代碼的存儲(chǔ)器(共享、專用或組)。
[0041]如以上所使用的術(shù)語“代碼”可包括軟件、固件和/或微代碼，并且可以是指程序、例程、函數(shù)、類和/或?qū)ο蟆Ｈ缫陨纤褂玫男g(shù)語“共享”表示可使用單個(gè)(共享)處理器來執(zhí)行來自多個(gè)模塊的部分或全部代碼。另外，來自多個(gè)模塊的部分或全部代碼可由單個(gè)(共享)存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)。如以上所使用的術(shù)語“組”表示來自單個(gè)模塊的部分或全部代碼可使用一組處理器來執(zhí)行。另外，來自單個(gè)模塊的部分或全部代碼可使用一組存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)。
[0042]這里描述的設(shè)備和方法可由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)程序包括存儲(chǔ)在非暫態(tài)有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行指令。計(jì)算機(jī)程序還可包括所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。非暫態(tài)有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的非限制性示例是非易失性存儲(chǔ)器、磁存儲(chǔ)裝置和光學(xué)存儲(chǔ)裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，包括: 第一節(jié)點(diǎn)，生成具有頻率的第一時(shí)鐘信號(hào)，生成多個(gè)數(shù)據(jù)分組，修改所述數(shù)據(jù)分組以包括表示與所述第一節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的時(shí)間和相位信息的數(shù)據(jù)，并且傳送所述數(shù)據(jù)分組；以及第二節(jié)點(diǎn)，接收所述多個(gè)數(shù)據(jù)分組和所述第一時(shí)鐘信號(hào)，基于所述多個(gè)數(shù)據(jù)分組確定所述時(shí)間和相位信息，基于所述第一時(shí)鐘信號(hào)確定所述頻率，并且基于所述時(shí)間和相位信息以及所述第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率而生成第二時(shí)鐘信號(hào)和本地時(shí)間中的至少一個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，表示時(shí)間和相位信息的所述數(shù)據(jù)包括至少一個(gè)時(shí)間戳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一節(jié)點(diǎn)是主節(jié)點(diǎn)，并且所述第二節(jié)點(diǎn)是從節(jié)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一節(jié)點(diǎn)包括交換機(jī)模塊，所述交換機(jī)模塊修改所述數(shù)據(jù)分組以包括表示時(shí)間和相位信息的所述數(shù)據(jù)，并且傳送所述數(shù)據(jù)分組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述交換機(jī)模塊包括根據(jù)IEEE1588協(xié)議工作的以太網(wǎng)交換機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第二節(jié)點(diǎn)包括確定所述時(shí)間和相位信息的分組同步模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述分組同步模塊根據(jù)IEEE1588協(xié)議、使用基于分組的定時(shí)方案來確定所述時(shí)間和相位信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第二節(jié)點(diǎn)包括從時(shí)鐘生成模塊，所述從時(shí)鐘生成模炔基于所述時(shí)間和相`位信息以及所述第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率而生成所述第二時(shí)鐘信號(hào)和所述本地時(shí)間中的至少一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述從時(shí)鐘生成模塊使用所述時(shí)間和相位信息以及所述第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率而實(shí)現(xiàn)鎖相環(huán)，所述鎖相環(huán)將所述第二時(shí)鐘信號(hào)鎖定于所述第一時(shí)鐘信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括生成第三時(shí)鐘信號(hào)的第三節(jié)點(diǎn)，其中: 所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第三節(jié)點(diǎn)是主節(jié)點(diǎn)； 所述第二節(jié)點(diǎn)是從節(jié)點(diǎn)；以及 所述第二節(jié)點(diǎn)在所述第一時(shí)鐘信號(hào)與所述第三時(shí)鐘信號(hào)之間進(jìn)行選擇。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)耦合到背板并且經(jīng)由所述背板進(jìn)行通信。
12.—種方法,包括: 在第一節(jié)點(diǎn)處， 生成具有頻率的第一時(shí)鐘信號(hào)； 生成多個(gè)數(shù)據(jù)分組； 修改所述數(shù)據(jù)分組以包括表示與所述第一節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的時(shí)間和相位信息的數(shù)據(jù)；以及 傳送所述數(shù)據(jù)分組；以及 在第二節(jié)點(diǎn)處， 接收所述多個(gè)數(shù)據(jù)分組和所述第一時(shí)鐘信號(hào)； 基于所述多個(gè)數(shù)據(jù)分組來確定所述時(shí)間和相位信息；基于所述第一時(shí)鐘信號(hào)確定所述頻率；以及 基于所述時(shí)間和相位信息以及所述第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率而生成第二時(shí)鐘信號(hào)和本地時(shí)間中的至少一個(gè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，表示時(shí)間和相位信息的所述數(shù)據(jù)包括至少一個(gè)時(shí)間戳。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述第一節(jié)點(diǎn)是主節(jié)點(diǎn)，并且所述第二節(jié)點(diǎn)是從節(jié)點(diǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，修改所述數(shù)據(jù)分組以包括表示時(shí)間和相位信息的數(shù)據(jù)包括:根據(jù)IEEE1588協(xié)議而修改所述數(shù)據(jù)分組。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，確定所述時(shí)間和相位信息包括:根據(jù)IEEE1588協(xié)議、使用基于分組的定時(shí)方案來確定所述時(shí)間和相位信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括:使用所述時(shí)間和相位信息以及所述第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率來實(shí)現(xiàn)鎖相環(huán)，所述鎖相環(huán)將所述第二時(shí)鐘信號(hào)鎖定于所述第一時(shí)鐘信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括: 在第三節(jié)點(diǎn)處，生成第三時(shí)鐘信號(hào)，其中，所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第三節(jié)點(diǎn)是主節(jié)點(diǎn)，并且所述第二節(jié)點(diǎn)是從節(jié)點(diǎn)；以及 在所述第二節(jié)點(diǎn)處，在所述第一時(shí)鐘信號(hào)與所述第三時(shí)鐘信號(hào)之間進(jìn)行選擇。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括: 將所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)耦合到背板；以及 經(jīng)由所述背板提供所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第二節(jié)點(diǎn)之間的通信。
【文檔編號(hào)】H04L7/00GK103634092SQ201310361969
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月21日
【發(fā)明者】馬蒂亞斯·赫爾維格 申請(qǐng)人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源-嵌入式計(jì)算有限公司