EthTsync時(shí)間同步協(xié)議EthTsync時(shí)間同步協(xié)議是基于IEEE802.1AS規(guī)范中定義的gPTP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議發(fā)展出來(lái)的一套協(xié)議，該模塊的時(shí)間同步原理與gPTP協(xié)議一致，只不過(guò)在協(xié)議內(nèi)容方面，AUTOSAR規(guī)范進(jìn)行了一些擴(kuò)展，豐富了gPTP時(shí)間同步內(nèi)容。

因此，本文將重點(diǎn)以IEEE802.1AS定義的gPTP以太網(wǎng)時(shí)間同步原理與協(xié)議來(lái)跟大家講解EthTsync模塊的基本功能與作用，同時(shí)針對(duì)協(xié)議內(nèi)容的差異也會(huì)指出區(qū)別與聯(lián)系。

本節(jié)將會(huì)從如下幾個(gè)方面針對(duì)EthTsync模塊時(shí)間同步協(xié)議介紹：

gPTP拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：介紹gPTP協(xié)議應(yīng)用在何種以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中使用以及各節(jié)點(diǎn)如何進(jìn)行交互；

gPTP時(shí)間同步流程：介紹gPTP時(shí)間同步協(xié)議實(shí)現(xiàn)的基本原理與過(guò)程；

gPTP與PTP協(xié)議區(qū)別和聯(lián)系：介紹gPTP協(xié)議與IEEE 1588規(guī)范中定義的PTP協(xié)議區(qū)別與聯(lián)系；

AUTOSAR中g(shù)PTP協(xié)議介紹：介紹在AUTOSAR規(guī)范中的gPTP協(xié)議的具體內(nèi)容，包含報(bào)文格式定義等內(nèi)容；

gPTP拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

如下圖2所示展示了單一域時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)的gPTP域拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，根據(jù)gPTP協(xié)議規(guī)范了如下域內(nèi)三種類型的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)：

GrandMaster Node（簡(jiǎn)稱GM）：在一個(gè)gPTP域內(nèi)有且僅有一個(gè)主時(shí)鐘，即GrandMaster節(jié)點(diǎn)，簡(jiǎn)稱GM；

Bridge Node：橋接節(jié)點(diǎn)，在一個(gè)gPTP域內(nèi)可以存在多個(gè)，但是不能作為時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)，只能作為透明時(shí)鐘；

Endpoint Node：邊緣節(jié)點(diǎn)，作為該gPTP域內(nèi)的從時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)；

圖2 gPTP單一域節(jié)點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

其中，gPTP協(xié)議是建立在主從時(shí)鐘關(guān)系上的一種協(xié)議，也就是說(shuō)，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)都要以Master節(jié)點(diǎn)作為主時(shí)鐘，其余節(jié)點(diǎn)作為從時(shí)鐘，從時(shí)鐘將自己的本地時(shí)間與主時(shí)鐘時(shí)間進(jìn)行同步，同時(shí)時(shí)間同步是可以層次遞進(jìn)的，作為slave節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘也可以作為另一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)的主時(shí)鐘，如網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。

在上圖中框起來(lái)的區(qū)域如果發(fā)生link錯(cuò)誤，導(dǎo)致currentGM無(wú)法將時(shí)間同步信息傳遞進(jìn)該區(qū)域，那么就會(huì)使用到BMCA算法來(lái)實(shí)現(xiàn)新的Master時(shí)鐘選擇，
若發(fā)生此類場(chǎng)景，圖中GNSS邊緣時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)將會(huì)被作為新的GM節(jié)點(diǎn)而存在，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)中將會(huì)存在兩個(gè)gPTP域。

值得注意的是，AUTOSAR規(guī)范中的EthTsync模塊明確表示不支持BMCA算法，主要是考慮到整車網(wǎng)絡(luò)屬于一個(gè)靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)ECU拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上下點(diǎn)電都不會(huì)發(fā)生變化，如果發(fā)生上述連接故障問(wèn)題也就需要進(jìn)行售后處理，軟件無(wú)需處理該場(chǎng)景。

因此，在車載以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，gPTP域內(nèi)的GrandMaster主時(shí)鐘均已預(yù)先設(shè)定好，無(wú)需通過(guò)BMCA算法來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)選擇。