PTP сервер дома. Часть 6

Привет всем! Поздравляю всех с Новым годом!

На новогодних праздниках у меня было время, и я продумал архитектуру будущего PTP‑сервера. С целью удешевления решил сделать его в формате «плата сверху» на BeagleBone Black. Это позволит быстро создать готовое решение и выявить недостатки выбранного подхода.

Расскажу о выбранной архитектуре. Решено было использовать так называемую Hybrid Telecom GM. Это схема, при которой часть задач берёт на себя FPGA (такие как PPS timestamp (GNSS / AD9543), phase error measurement, watchdog GNSS и SPI Slave), а DPLL задачи реального phase/frequency steering. Далее ОС вместе с прикладным приложением выполняют задачи Trust logic, ClockClass и PTP policy.

Также для более эффективной детекции спуфинга GNSS‑сигнала и других нештатных ситуаций решено использовать RTC‑микросхему.

Комплектующие и решения:

В качестве генератора выбран AOC1409VAUC‑20.0000C от Abracon. Предусмотрены:

1. RC‑фильтр по Vtune;
2. термодатчик на корпусе OCXO;
3. схема питания через LDO.

Для DAC (Voltage‑Control) планируется использовать AD5680BR (это, пожалуй, одна из позиций, по которой я ещё размышляю). Это хороший ЦАП с шагом 18 бит; минимальный шаг составит 16 бит.

На выходе генератора решено поставить буфер NB3L553.

В качестве GNSS‑модуля выбран UM982 от Unicore. 

Планируется:

1. установить внешние LNA и SAW на два антенных порта;
2. заложить перезаряжаемую батарею для быстрого старта.

В качестве ПЛИС будет использоваться GW5A‑LV25MG121C1/l0. Для первой ревизии предусмотрено место для SiPeeed Tang Nano 25K — такой ПЛИС будет достаточно.

В качестве DPLL выбран AD9543. Это хорошо изученная микросхема, о которой написано немало статей. Отдельное спасибо AD за доступное ПО для настройки.

Для управления PLL и мониторинга заложен МК STM32G031F8P6 от ST. Он также будет выступать в роли мягкого watchdog.

В качестве датчиков температуры выбраны TMP117 от TI — они просты и точны.

Для RTC решено использовать AB1815‑T3. Это интересная микросхема, а её цена (3 доллара) выглядит привлекательно.

Для отладки предусмотрены:

1. светодиоды;
2. USB‑UART на базе CP2102.

Пока что всё. Пишите ваши пожелания и предложения в комментариях!