随着计算机技术在工业以太网控制领域的广泛使用，高可靠性和高精度控制成为其关键技术指标，其中以太网分布时钟的同步性是其核心技术问题。因此，如何在工业以太网中对网络中所有主机的时间精确地进行同步是一个相当重要的问题。IEEE1588协议的纯软件时钟同步精度可达微秒级，虽然可以满足多数工业控制领域对时钟同步精度的要求，但仍然无法满足时间紧要的应用对时钟同步的要求。本论文目的是建立嵌入式网络节点，为IEEE1588协议提供硬件支持，以达到更高的时钟同步精度。　　 本论文首先结合OPNET网络仿真技术对工业以太网的通信结构及特点进行了研究，设计环型与树型相结合的新组网方案，并验证了其可行性，使时钟同步的网络性能得到优化；其次，基于PowerQUICCⅡ系列处理器MPC8360E硬件平台设计了QUICC Engine block，执行IEEE1588精密时间协议时可以在接近物理层的媒体独立接口(MⅡ)进行时间标记，通过利用UDP协议在网络中传输同步报文，使整个网络的同步时间精度最高可达到纳秒级，为工业以太网的实时性提供了坚实的基础；最后，针对环形网络出现的同步偏差经过多次中继后不断地进行累积的问题，提出了一种利用路径加权反馈的时钟偏差补偿算法对时钟偏差进行补偿，可以在环型网络上实现较高精度的时钟同步。　　 本论文在搭建的OPNET网络仿真测试平台上，对环型与树型相结合的网络结构进行工业环境仿真，验证了该组网方案与传统的工业以太网组网方案相比，结合了树型与环型网络的优点，既能够获得最小的周期时间，又能获得较好的鲁棒性，具有良好的网络性能。同时对Linux实时操作系统的实现技术进行了详细的研究，其中包括了制定操作系统的内核、开发驱动程序以及开发实验板测试程序，并实现了基于MPC8360E硬件开发平台的linux系统上IEEE1588协议执行后的主从时钟偏差范围在±300纳秒以内，可以满足要求时钟同步精度达到纳秒级的分布式控制系统应用，具有较高的实用性。