随着工业控制要求的提高,传统的现场总线技术已经远远不能够满足工业需求。随后基于Ethernet技术发展而来的工业以太网技术,虽然在传输速度方面取得明显提升,但是因为受到以太网技术CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)访问方式和异步特性的限制,所以导致其不能够准确预知数据到达的时间以及使设备间同步完成复杂任务,严重影响了工业控制系统的实时性。针对这些不足,各大公司提出了工业以太网技术的实时解决方案,即实时以太网技术。其中,德国倍福自动化公司于2003年开发的Ether CAT技术,是目前实时性最好的工业以太网协议之一,Ether CAT参考IEEE1588精确时钟同步机制,能够使从站之间时钟同步精度小于1us。文中重点研究和实现了Ether CAT时钟同步技术,实现了设备之间的同步运行。对于Ether CAT时钟同步的实现机制—分布时钟,论文中详细分析了传输延时补偿、时钟初始偏移补偿和动态漂移补偿的实现原理和方法,并在主站系统完成了对其的软件设计和实现。从站系统则通过修改EEPROM配置文件和设计中断处理函数,实现了时钟同步功能。另外,论文还设计了基于示波器和计算机实现的时钟同步精度测试平台,完成了对时钟同步影响因素和系统性能的测试。论文中详细分析和验证了系统延时函数精度和定时器精度等因素对系统性能的影响,并给出了最优的实现方案。系统性能测试方面,在SYNC0运行周期固定的情况下,本文完成了对数据可靠性和时钟同步精度两个方面的测试,同时也测试了SYNC0运行周期改变的情况下,系统的时钟同步性能。