Un transpondeur ethernet de haute précision

La précision de synchronisation des événements dans les systèmes distribués en mesure et automatisme va être décuplée.

National Semiconductor présente le premier transpondeur ethernet du marché à support matériel intégré PTP (protocole Internet haute précision) IEEE 1588. Le transpondeur Phyter DP83640, distribué avec une horloge mère d'une précision de 8 nanosecondes, synchronise les noeuds du réseau.

La synchronisation à l'aide du protocole IEEE 1588 se réalise en deux étapes. D'une part, la détermination de la carte qui servira d'horloge maître. Le protocole utilise l'algorithme Best Master Clock (meilleure horloge maître) pour identifier celle qui est la plus précise. Elle devient alors l'horloge maître, toutes les autres deviennent des horloges esclaves et se synchronisent en fonction d'elle. La seconde étape consiste en la mesure et la correction du délai provoqué par les décalages d'horloge (offset) et les retards du réseau.

la fonctionnalité ieee 1588 est intégrée

Le DP83640 dispose d'un horodatage matériel des paquets transmis et reçus, d'une horloge haute précision IEEE 1588 et de 12 broches d'entrée/sortie à usage général (GPIO), pour gérer des événements en temps réel ou des déclenchements multiples. Il permet d'interfacer n'importe quel microcontrôleur FPGA (circuits logiques programmables in situ) ou Asic (circuit intégré spécifique) avec un contrôleur d'accès média ethernet.

Contrairement aux systèmes qui présentent des implantations logicielles ou matérielles spécifiques, le Phyter intègre la fonctionnalité IEEE 1588 PTP dans la couche physique. En utilisant l'un des quatre algorithmes de mise à jour, l'utilisateur ajuste l'horloge PTP intégrée avec une précision de 1 ppb (1 pour 1 milliard).

Le transpondeur synchronise aussi directement les entrées/sorties avec le moteur d'horodatage et l'horloge PTP afin d'étendre la précision à tout le système temps réel. Il offre un mode ethernet synchrone à 100 Mbits éliminant les conséquences d'éventuelles dérives d'horloge entre les noeuds, mais supporte également le mode 100 base-FX (passant sur la fibre optique). Un outil de diagnostic de câble est inclus pour réaliser l'estimation du rapport signal/bruit et le suivi dynamique de la qualité de liaison. Il permet l'implantation d'un mécanisme de prévision de panne qui détecte les détériorations de liaison et prend des mesures correctives a priori.

L'un des problèmes de l'utilisation d'ethernet en automatisme industriel et dans les applications de test et mesure est la gigue (phénomène de fluctuation du signal) relativement élevée, qui caractérise les transferts de données par paquets et limite la précision de la synchronisation des événements à 10 ms. Ce niveau relativement faible de déterminisme n'est pas acceptable pour la plupart de ces applications. En synchronisant plusieurs horloges sur des réseaux tels qu'ethernet, le transpondeur au protocole IEEE 1588 fournit une précision inférieure à la microseconde sur de longues distances par l'intermédiaire d'un câblage standard. Cette synchronisation est primordiale pour les applications de contrôle de mouvement, d'infrastructure de télécommunications et d'acquisition de données.

La firme de Santa Clara, en Californie, emploie 7 600 salariés et dispose de cinq unités de production : aux Etats-Unis - au Texas et dans le Maine -, en Ecosse, en Malaisie et en Chine. Elle a enregistré un résultat net de 375 millions de dollars sur son dernier exercice, pour un chiffre d'affaires de 1,93 milliard. .