随着以太网技术的发展，该技术进入工控领域已经成为不可阻挡的趋势，但是由于介质的延迟特性和协议栈运行等多方面的因素的影响，分布式控制系统(DCS)多控制站之间交互的实时性难以保证，这极大地阻碍了其在工业自动化控制、通讯和测量等领域的发展。这些都是分布式系统的固有问题，很难通过自身现有技术来解决。如果DCS每一个节点的时钟能够高度同步，那么其执行效率将会大大提高，IEEE1588协议(网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准)的出现很好地解决了这个问题。IEEE1588标准定义了一个用作实时时钟同步的精密时钟协议(Precision Time Protocol，简称PTP)，可以很好地实现多节点亚微秒级的时间同步。本文对分布式系统各控制站、I/O模板等节点之间时钟不能同步的原因进行了深度阐述，介绍了近些年时钟同步技术的发展和应用状况，重点介绍了应用在网络同步里的时钟同步技术并进行了比较，验证了IEEE1588协议是现有时钟同步精度最高、最适合分布式系统的时钟同步标准。然后对IEEE1588协议的一些关键技术做了详细的研究和描述，包括PTP协议规范、同步报文及其格式、时钟同步机制、时钟同步模型、最佳主时钟算法等等。本文研究了使用IEEE1588协议解决网络中主从设备的时钟不能同步问题的方法，PTP报文发送和接收时对时间的标记精度直接影响采用该协议取得的同步精度，需要硬件辅助来获取物理层时间戳，本文利用意法半导体公司的STM32F107VCT6来作为辅助硬件，设计并搭建了一个以STM32F107VCT6为主控制器的时钟同步硬件实验平台。它包括电源模块、串口模块、主控制器模块和以太网模块，各块同步硬件板通过以太网交换机连接，组成一个同步网络来模拟一个小型的分布式系统，利用IEEE1588协议实现各节点之间的精确时钟同步。最后，本文对基于该实验平台的同步网络进行了时钟同步测试，测试在多种网络情况(点对点和多节点)下进行。测试情况表明：各节点时钟同步精度达到400纳秒以内，可以很好的满足分布式系统对时钟同步的精确要求。