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计算机在工业控制、数据采集系统中的大规模应用对计算机时间同步精度提出了较高的要求。目前计算机时间同步一般采用利用网络的NTP(网络时间同步)协议及串口直接时间同步法等，这些方法由于传输时延测量不准确，计算机计时晶振累积误差，特别是Windows多任务操作系统任务调度等原因，最终计算机与UTC(世界协调时)时间同步精度只能达到十毫秒量级。用协调世界时UTC实现对计算机时间的校准，使其同步精度达到较高水平是本论文研究的重点。
本论文从分析现有计算机时间同步方法优点及局限性入手，研究了计算机计时系统工作原理，结合现代计算机PCI总线技术，提出了一种利用PCI时间同步卡来进行计算机时间同步的方法，并详细给出了系统的工作原理及实现过程。
本论文在分析计算机时间同步原理基础上，给出了一种基于PCI总线的计算机时间同步解决方案。首先，本论文利用FPGA技术和基于伪随机码的数字锁相环技术构建了本地时间保持硬件系统，该方法具有外部时间源接口方便，本地时间同步精度高等优点。其次，论文重点介绍了WDM驱动程序和应用程序设计方法和调试原理。最后，从PCI时间同步卡信号流程出发提出了一种Windows系统时间同步测试方法，并从四个方面给出了系统时间同步精度测试结果及分析。
测试结果表明，在Windows环境下，利用PCI卡的时间同步方法精度优于100微秒，并具有多时间源输入、时间保持精度高、时间校准精度高、可靠性高等特点，能满足高精度计算机时间同步需求。