Sub-Microsecond Time Synchronization for Network-Connected Microcontrollers

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Schleusner, J.; Fahnemann, C.; Pfleiderer, R.; Blume, H.: Sub-Microsecond Time Synchronization for Network-Connected Microcontrollers. In: 2024 IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE). Piscataway, NJ : IEEE, 2024, S. 1-6. DOI: https://doi.org/10.1109/ICCE59016.2024.10444401

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Kleine Vorschau
Zusammenfassung: 
This paper presents a bare-metal implementation of the IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTP) for network-connected microcontroller edge devices, enabling sub-microsecond time synchronization in automotive networks and multimedia applications. The implementation leverages the hardware timestamping capabilities of the microcontroller (MCU) to implement a two-stage Phase-locked loop (PLL) for offset and drift correction of the hardware clock. Using the MCU platform as a PTP master enables the distribution of a sub-microsecond accurate Global Positioning System (GPS) timing signal over a network. The performance of the system is evaluated using master-slave configurations where the platform is synchronized with a GPS, an embedded platform, and a microcontroller master. Results show that MCU platforms can be synchronized to an external GPS reference over a network with a standard deviation of 40.7 nanoseconds, enabling precise time synchronization for bare-metal microcontroller systems in various applications.
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Publikationstyp: BookPart
Publikationsstatus: acceptedVersion
Erstveröffentlichung: 2024
Die Publikation erscheint in Sammlung(en):Fakultät für Elektrotechnik und Informatik

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