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随着现代社会的快速发展,国防、经济、工业、通信、电力等各个领域对时间的精度、准确度要求越来越高,网络授时已成为时间传递的重要手段。其中,网络时间服务器在网络授时中扮演重要角色。然而,新生产的NTP时间服务器必须用NTP测试仪经过严格测试、标定后才能投放市场。此外,一般NTP服务器需要长时间的工作,一些因素可能会造成服务器的性能指标降低,影响其授时精度,从而需要NTP测试仪对服务器进行定期检测。传统的NTP测试仪体积大、功耗高、不利于携带,为了能够满足电力、电信、军事演习等野外作业环境。所以,需要开发一款便携式NTP测试仪,使其能够方便携带、运行稳定、适用各种环境,同时能对NTP时间服务器的授时准确度进行有效的检测。本文提出了ARM+FPGA组合系统的架构设计方案,主要以ARM微处理器为核心,FPGA为协处理器,包含GPS/BDS授时模块、网络控制器模块、RS232串口、LCD触摸屏等外设,利用嵌入式技术,采用模块化设计思想进行系统开发。解决了异构处理器间数据的高速并行通信、高精度本地钟在硬件中的实现、NTP时间戳的精确记录、网络通信、人机交互等多项难点问题。本文主要研究内容及工作包含以下几个方面:(1)介绍NTP时间服务器授时原理,重点介绍NTP协议、客户机/服务器工作模型,以及开发过程中一些相关技术。(2)介绍便携式NTP测试仪的硬件设计方案,详细阐述ARM、FPGA对各项事务的分工处理、异构处理器间的数据通信,并完成了原理图和PCB板的设计、硬件电路调试等工作。(3)介绍便携式NTP测试仪的软件设计方案,重点介绍了uC/OS-II实时操作系统的移植,以及人机交互模块、本地时钟模块、网络任务模块、数据处理模块等系统软件各模块的工作流程,完成了系统软件各任务模块的开发、调试工作。(4)设计了相关的实验对便携式NTP测试仪的性能指标进行对比测试,利用现有的Time-Acc007时间综合测试仪与本系统进行性能的对比测试,并最终得到本系统的性能指标优于2μs的测量精度。