一种时钟同步方法技术

本发明专利技术公开了一种时钟同步方法，涉及计算机嵌入式领域，GPS模块将时钟信息数据通过串口发送到微控制单元MCU，所述MCU通过中断模式串口通信接收所述GPS模块将时钟信息数据，GPS模块串口数据输出的开始时，另一个口线会出现一次高低电平的跳变，触发所述MCU外部中断，在所述MCU外部中断中启动计时器，解析出标准定位时间单元，从而获取到来自卫星的GPS时间，这一时间是时钟同步的基础时间，计时器计算串行通信以及数据解析带来的时间误差difft，校正时间，所述GPS时间与所述计时器计算时间误差difft的和；本发明专利技术结合软硬件技术手段校正通信接收和数据解析、运算耗时带来的误差，保证了时序同步的高精度。

【技术实现步骤摘要】
一种时钟同步方法
本专利技术涉及计算机嵌入式领域，特别涉及时钟同步领域。
技术介绍
专利CN106817184B一种时钟同步系统，公开了一种时钟同步系统，包括：内置GPS接收机，用于在接收到外部的GPS天线输出的GPS信号后锁定GPS卫星并在锁定GPS卫星后输出1PPS时钟信号和TX差分信号；测试电路板，分别与所述内置GPS接收机、主口和多个从口连接，用于将所述内置GPS接收机输出的1PPS时钟信号和TX差分信号分别输出到所述主口、多个从口；所述主口和多个从口分别用于将接收到的1PPS时钟信号和TX差分信号输出到与主口、多个从口连接的需要时钟同步的设备以实现设备的时钟同步；电源接口，分别与所述内置GPS接收机、测试电路板连接，用于在与外部电源接通后分别对所述内置GPS接收机、测试电路板进行供电。本专利技术成本低，同步时间短。专利CN109039513A时钟同步方法、装置、设备及存储介质，公开了一种时钟同步方法、装置、设备及存储介质。所述方法包括：通过本地卫星定位系统GPS设备获取GPS时钟信号；根据所述GPS时钟信号对本地时钟进行时间校准。本专利技术实施例通过根据本地卫星定位系统GPS校准各区块链网络节点的本地时钟，可以实现各区块链网络节点的本地时钟精准同步，提高出块操作的稳定性。专利CN109814370A一种时钟同步系统，公开了一种时钟同步方法、装置、设备及存储介质。所述方法包括：通过本地卫星定位系统GPS设备获取GPS时钟信号；根据所述GPS时钟信号对本地时钟进行时间校准。本专利技术实施例通过根据本地卫星定位系统GPS校准各区块链网络节点的本地时钟，可以实现各区块链网络节点的本地时钟精准同步，提高出块操作的稳定性。上述方法未考虑到，通信接收过程耗时带来的误差，影响了时序同步的精度和数据解析过程耗时带来的误差，影响了时序同步的精度。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种时钟同步方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种时钟同步方法，具体包括如下步骤：S1：GPS模块将时钟信息数据通过串口发送到微控制单元MCU，所述微控制单元MCU通过中断模式串口通信接收所述GPS模块的时钟信息数据；S2：所述GPS模块的串口数据输出开始时，所述GPS模块的一个口线会出现一次高低电平的跳变，并触发所述微控制单元MCU外部中断，在所述微控制单元MCU外部中断中启动计时器；S3：对所述GPS模块的时钟信息数据进行数据解析，解析出标准定位时间单元，从而获取到来自卫星的GPS时间，即为同步的基础时间；S4：所述计时器计算串行通信以及数据解析带来的时间误差difft；S5：对时钟的时间进行校正，校正时间为所述GPS时间与所述计时器计算时间误差difft的和，即，校正时间＝GPS时间+difft。优选地，所述GPS模块输出符合RMC规范的GPS信息，其中标准定位时间单元格式为时时分分秒秒·秒秒秒，其分辨率为毫秒。优选地，所述微控制单元MCU外部中断的优先级高于所述微控制单元MCU中断模式串口通信的优先级，并所述微控制单元MCU外部中断的优先级为最高优先级。优选地，所述微控制单元MCU外部中断清除计时器数值，并重置计时器。优选地，所述计时器的精度为0.01ms，即每0.01ms累加一次，所述计时器累加和为diff。优选地，所述数据解析包括验证工作，具体如下步骤：S31：检查帧头、帧尾是否合规；S32：检查总和校验码是否正确；S33：检查定位状态单元取值是否为资料可用。优选地，所述数据解析带来的时间误差为通信接收耗时和数据解析耗时。优选地，所述时间误差difft为所述计时器累加和diff与所述计时器精度的乘积，即，difft＝diff×0.01ms。优选地，所述校正时间＝GPS时间+difft，具体还包括运算时耗，即，校正时间＝GPS时间+difft+运算时耗。优选地，所述校正时间＝GPS时间+difft，所述该公式的计算变成语言采用嵌入式汇编代码。本专利技术实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：采用GPS模块获取时间，结合软硬件技术手段校正通信接收和数据解析、运算耗时带来的误差，保证了时序同步的高精度。同时，设计有时钟芯片，在GPS信号不存在或GPS信号弱的场景下，从时钟芯片获取时间，实现时序同步，从而保障了应用场景的全覆盖。高精度和应用场景的全覆盖，在系统的性能和应用场景上取得了均衡，有利于产品的推广应用。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是根据一示例性实施例示出的一种时钟同步方法逻辑流程示意图；图2是根据一示例性实施例示出的串口通信和外部中断电路图；图3是根据一示例性实施例示出的备用时钟电路图。具体实施方式以下描述和附图充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本专利技术的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“专利技术”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的专利技术，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个专利技术或专利技术构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的结构、产品等而言，由于其与实施例公开的部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种时钟同步方法，其特征在于，具体包括如下步骤：/nS1：GPS模块将时钟信息数据通过串口发送到微控制单元MCU，所述微控制单元MCU通过中断模式串口通信接收所述GPS模块的时钟信息数据；/nS2：所述GPS模块的串口数据输出开始时，所述GPS模块的一个口线会出现一次高低电平的跳变，并触发所述微控制单元MCU外部中断，在所述微控制单元MCU外部中断中启动计时器；/nS3：对所述GPS模块的时钟信息数据进行数据解析，解析出标准定位时间单元，从而获取到来自卫星的GPS时间，即为同步的基础时间；/nS4：所述计时器计算串行通信以及数据解析带来的时间误差difft；/nS5：对时钟的时间进行校正，校正时间为所述GPS时间与所述计时器计算时间误差difft的和，即，/n校正时间＝GPS时间+difft。/n

【技术特征摘要】
1.一种时钟同步方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1：GPS模块将时钟信息数据通过串口发送到微控制单元MCU，所述微控制单元MCU通过中断模式串口通信接收所述GPS模块的时钟信息数据；
S2：所述GPS模块的串口数据输出开始时，所述GPS模块的一个口线会出现一次高低电平的跳变，并触发所述微控制单元MCU外部中断，在所述微控制单元MCU外部中断中启动计时器；
S3：对所述GPS模块的时钟信息数据进行数据解析，解析出标准定位时间单元，从而获取到来自卫星的GPS时间，即为同步的基础时间；
S4：所述计时器计算串行通信以及数据解析带来的时间误差difft；
S5：对时钟的时间进行校正，校正时间为所述GPS时间与所述计时器计算时间误差difft的和，即，
校正时间＝GPS时间+difft。


2.根据权利要求1所述的时钟同步方法，其特征在于，所述GPS模块输出符合RMC规范的GPS信息，其中标准定位时间单元格式为时时分分秒秒·秒秒秒，其分辨率为毫秒。


3.根据权利要求1所述的时钟同步方法，其特征在于，所述微控制单元MCU外部中断的优先级高于所述微控制单元MCU中断模式串口通信的优先级，并所述微控制单元MCU外部中断的优先级为最高优先级。


4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳安，黄浩，柳绿洲，姚小兵，柳雅馨，柳清馨，
申请(专利权)人：安徽智芯能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34