CN110912634B

CN110912634B - 基于spi实现时钟同步的方法、存储介质及终端设备

Info

Publication number: CN110912634B
Application number: CN201911023335.4A
Authority: CN
Inventors: 秦金昆; 吴闽华; 孟庆晓; 陈泽江
Original assignee: Shenzhen Genew Technologies Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Genew Technologies Co Ltd
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2022-04-29
Anticipated expiration: 2039-10-25
Also published as: CN110912634A

Abstract

本发明公开了一种基于SPI实现时钟同步的方法、存储介质及终端设备，其包括：主控板和至少一个业务板之间通过SPI协议连接，并通过SPI协议自定义命令，主控板记录自己发命令的时间以及获取所述业务板收到命令并回复的时间；当所述主控板和所述业务板在进行预设次数的时间发送之后，计算所述主控板和所述业务板之间的传输延时；所述主控板将当前时间和所述传输延时发送给所述业务板，所述业务板按照所述当前时间和所述传输延时设置系统时间以实现和所述主控板的时间同步。本发明通过SPI协议实现了主控板和业务板的时间同步，适用范围广，操作简单。

Description

基于SPI实现时钟同步的方法、存储介质及终端设备

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域，特别是涉及一种基于SPI实现时钟同步的方法、存储介质及终端设备。

背景技术

在大部分网络产品中，要求对整网设备或者整个机框上的单板都设置成相同的时间，准确的时间才能体现时间的意义；在现有技术中，一般由NTP/SNTP协议(网络时钟同步协议)获取时间，还有1588的PTP协议(网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准，通过一个同步信号周期性的对网络中的所有节点的时钟进行校正同步，可以使基于以太网分布式系统达到精确同步)，这些协议一般都是基于以太网/IP来实现的，如果在没有以太网的环境下，如何把自己的时间发送给其它需要设置时间的设备和获取时间是比较困难的事情。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种基于SPI实现时钟同步的方法、存储介质及终端设备，旨在解决现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于SPI实现多设备时钟同步的方法，其包括：

主控板和至少一个业务板之间通过SPI协议连接，并通过SPI协议自定义命令，主控板记录自己发命令的时间以及获取所述业务板收到命令并回复的时间；

当所述主控板和所述业务板在进行预设次数的时间发送之后，计算所述主控板和所述业务板之间的传输延时；

所述主控板将当前时间和所述传输延时发送给所述业务板，所述业务板按照所述当前时间和所述传输延时设置系统时间以实现和所述主控板的时间同步。

所述的基于SPI实现多设备时钟同步的方法，其中，所述命令包括同步命令和授时命令；

所述同步命令用于业务板将自身的当前时间通知对方；

所述授时命令用于控制对方获取命令中携带的时间，并设置成对方的时间。

所述的基于SPI实现多设备时钟同步的方法，其中，所述当所述主控板和所述业务板在进行预设次数的时间发送之后，计算所述主控板和所述业务板之间的传输延时具体包括：

所述主控板记录当前时间T1，并通过所述同步命令将所述T1发送给所述业务板，以获取所述业务板的时间；

所述业务板接收到同步命令后，将当前时间T2发送给所述主控板；

所述主控板接收到T2后，在T3时刻继续发送同步命令给所述业务板；

所述业务板接收到所述同步命令后，将当前时间T4发送给所述主控板；

所述主控板在T5的时间点收到T4，计算所述主控板与所述业务板之间的传输延时Td。

所述的基于SPI实现多设备时钟同步的方法，其中，所述传输延时Td＝[(T5-T1)-(T4-T2)]/2。

所述的基于SPI实现多设备时钟同步的方法，其中，所述主控板将当前时间和所述传输延时发送给所述业务板，所述业务板按照所述当前时间和所述传输延时设置系统时间以实现和所述主控板的时间同步具体包括：

所述主控板将当前的时间T6和所述传输延时Td发送给所述业务板；

所述业务板按照所述当前时间T6和所述传输延时Td计算系统时间Tc,并将所述系统时间Tc设置为当前时间，以实现所述业务板和所述主控板的时间同步。

所述的基于SPI实现多设备时钟同步的方法，其中，所述系统时间Tc＝T6+Td。

所述的基于SPI实现多设备时钟同步的方法，其中，所述传输延时为所述主控板传输命令所花的时间。

所述的基于SPI实现多设备时钟同步的方法，其中，所述所述主控板根据不同业务板的地址进行时间同步。

一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上任意一项所述的基于SPI实现多设备时钟同步的方法中的步骤。

一种终端设备，其中，包括：处理器和存储器；所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如上任意一项所述的基于SPI实现多设备时钟同步的方法中的步骤。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种基于SPI实现时钟同步的方法、存储介质及终端设备，其包括：主控板和至少一个业务板之间通过SPI协议连接，并通过SPI协议自定义命令，主控板记录自己发命令的时间以及获取所述业务板收到命令并回复的时间；当所述主控板和所述业务板在进行预设次数的时间发送之后，计算所述主控板和所述业务板之间的传输延时；所述主控板将当前时间和所述传输延时发送给所述业务板，所述业务板按照所述当前时间和所述传输延时设置系统时间以实现和所述主控板的时间同步。本发明通过SPI协议实现了主控板和业务板的时间同步，适用范围广，操作简单。

附图说明

图1为本发明提供的基于SPI实现时钟同步的方法的较佳实施例的流程图。

图2为本发明基于SPI实现时钟同步的方法的较佳实施例中主控板和业务板进行交互的示意图。

图3为本发明提供的终端设备较佳实施例的结构原理图。

具体实施方式

本发明提供一种基于SPI实现时钟同步的方法、存储介质及终端设备，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

下面结合附图，通过对实施例的描述，对发明内容作进一步说明。

本实施例提供了一种基于SPI实现时钟同步的方法，如图1所示，所述方法包括：

S100、主控板和至少一个业务板之间通过SPI协议连接，并通过SPI协议自定义命令，主控板记录自己发命令的时间以及获取所述业务板收到命令并回复的时间；

S200、当所述主控板和所述业务板在进行预设次数的时间发送之后，计算所述主控板和所述业务板之间的传输延时；

S300、所述主控板将当前时间和所述传输延时发送给所述业务板，所述业务板按照所述当前时间和所述传输延时设置系统时间以实现和所述主控板的时间同步。

具体地，在一个设备(例如某一个智能终端)里面，用来控制其它业务单板的控制单元，一般做成一个单板叫做主控板，给用户提供配置功能，管理功能等；业务板就是具体实现某种业务的单板，例如GPON,ADSL等。

其中，所述命令包括同步命令和授时命令；所述同步命令用于业务板将自身的当前时间通知对方；所述授时命令用于控制对方获取命令中携带的时间，并设置成对方的时间。

其中，所述预设次数可以是4次、6次、8次，这样算的板间的延时平均数更加接近于实际延时，次数越多，越准确，但是设置过程花的时间也越久，因此本发明优选为4次。

进一步，当所述预设次数为4次(两个来回)时，所述主控板记录当前时间T1，并通过所述同步命令将所述T1发送给所述业务板，以获取所述业务板的时间；所述业务板接收到同步命令后，将当前时间T2发送给所述主控板；所述主控板接收到T2后，在T3时刻继续发送同步命令给所述业务板；所述业务板接收到所述同步命令后，将当前时间T4发送给所述主控板；所述主控板在T5的时间点收到T4，计算所述主控板与所述业务板之间的传输延时Td，Td即图2中的T(delay)。

其中，所述传输延时Td＝[(T5-T1)-(T4-T2)]/2。

其中，所述传输延时为所述主控板传输命令所花的时间,即从所述主控板到所述业务板，传输命令花的时间。

其中，所述主控板根据不同业务板的地址进行时间同步，每个业务板都有其自己的地址，业务板可以是多个，当一个主控板对一个业务板完成授时同步后，继续根据下一个业务板的地址进行授时同步。

本实施例中，所述主控板将当前时间和所述传输延时发送给所述业务板，所述业务板按照所述当前时间和所述传输延时设置系统时间以实现和所述主控板的时间同步具体包括：

S301、所述主控板将当前的时间T6和所述传输延时Td发送给所述业务板；

S302、所述业务板按照所述当前时间T6和所述传输延时Td计算系统时间Tc,并将所述系统时间Tc设置为当前时间，以实现所述业务板和所述主控板的时间同步。

具体地，所述主控板将当前时间T6和所述传输延时Td发送给所述业务板；所述业务板按照所述当前时间T6和所述传输延时Td计算系统时间Tc，Tc即图2中的T(current)，并将所述系统时间Tc设置为当前时间，所述业务板完成和所述主控板的时间同步。

其中，所述系统时间Tc＝T6+Td。

进一步，主控板和业务板之间的SPI协议采用一对多的协议模型，并遵循以下2个命令格式；主控板通过以下2条命令向所有的业务板分别同步主控板的时间。

时间同步命令格式如下(主控板发送命令时，para的值可以为全0，但不能去掉，为了保证双方命令的长度与耗时都是一样的，而业务板发送该命令时，para的值则为当前时间)：

时间授权命令格式如下：

下面以一个举例来说明通过SPI协议实现时钟同步的方法。

假设存在三个业务板需要同步主控板的系统时间，三个业务单板分别为业务板A、业务板B和业务板C。

假设系统初始时间为1970年1月1日00：00：00；主控板开始执行同步读命令的时间T1，为1970年1月1日00：00：03，距系统初始时间有3秒；主控板通过同步命令读业务板的当前时间T2，为1970年1月1日00：00：17，距系统初始时间有17秒，并记录(业务板时间因为与主控板时间不同步，所以随便假设一个时间点)；主控板在读取到业务板的时间T2时，记录自己当前的时间T3，为1970年1月1日00：00：05，距系统初始时间有5秒；主控板立马再次通过同步命令读业务板的当前时间T4，为1970年1月1日00：00：19，距系统初始时间有19秒，并记录；主控板在读取到业务板的时间时，记录自己当前的时间T5，为1970年1月1日00：00：07，距系统初始时间有7秒；主控板通过时间授权写命令向业务板进行授时的时间点为T6，1970年1月1日00：00：10。

授时过程如下：主控板记录当前的系统时间T1(0x00000003)，然后准备同步业务板A的系统时间，首先将SPI总线上的从设备1的片选信号拉低，发送第一个字节0xA0，再连续发送4个字节的0数据(由于SPI是全双工，收发同时进行，这里的4个字节的0数据主要是为了从从设备那里接收4个字节的数据)；业务板A检测到第一个字节为0xA0，匹配到该命令为读取自己系统的时间，马上向主控板发送当前自己的系统时间T2(0x00000011)，分成4个字节依次发送，该过程与步骤1的发送4个字节0数据同步；主控板当收到最后一个字节数据之后，将SPI总线的从设备1的片选信号拉高，同时将收到的T2(0x00000011)时间进行记录，并且此时将主控板自己的系统时间记录为T3(0x00000005)；主控板立马再次将SPI总线上的从设备1的片选信号拉低，发送第一个字节0xA0，再连续发送4个字节的0数据；业务板A检测到第一个字节为0xA0，匹配到该命令为读取自己系统的时间，马上向主控板发送当前自己的系统时间T4(0x00000013)，分成4个字节依次发送，该过程与步骤4的发送4个字节0数据同步；主控板当收到最后一个字节数据之后，将SPI总线的从设备1的片选信号拉高，同时将收到的T4(0x00000013)时间进行记录，并且此时将主控板自己的系统时间记录为T5(0x00000007)；此时主控板根据T1、T2、T3、T4和T5这5个数据的值，可计算出主控板发送数据到业务板的延时时间为T(delay)＝((T5-T1)-(T4-T2))/2＝((0x00000007-0x00000003)-(0x00000013-0x00000011))/2＝1；主控板于T6时刻(0x0000000a,十进制10的十六进制为0x0a)将SPI总线上的从设备1的片选信号拉低，发送第一个字节0xA1，然后继续发送8个字节的T6(0x0000000a)和T(delay)(0x00000001)，再将SPI总线上的从设备1的片选信号拉高；业务板A检测到第一个字节为0xA1，则马上将收到的8个字节数据(T6和T(delay))设置为自己当前系统的时间T(current)＝T6+T(delay)＝(0x0000000a)+(0x00000001)＝0x0000000b，换算为具体时间为1970年1月1日00:00:11；至此业务板A的时间已同步，主控板则将SPI总线上的从设备2的片选信号拉低，继续向业务板B进行授时同步(业务板B完成授时同步后继续向业务板C进行授时同步)。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述实施例所述的基于SPI实现时钟同步的方法中的步骤。

本发明还提供了一种终端设备，如图3所示，其包括至少一个处理器(processor)20；显示屏21；以及存储器(memory)22，还可以包括通信接口(Communications Interface)23和总线24。其中，处理器20、显示屏21、存储器22和通信接口23可以通过总线24完成相互间的通信。显示屏21设置为显示初始设置模式中预设的用户引导界面。通信接口23可以传输信息。处理器20可以调用存储器22中的逻辑指令，以执行上述实施例中的方法。

此外，上述的存储器22中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

存储器22作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令或模块。处理器30通过运行存储在存储器22中的软件程序、指令或模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的方法。

存储器22可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。例如，U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。

此外，上述存储介质以及移动终端中的多条指令处理器加载并执行的具体过程在上述方法中已经详细说明，在这里就不再一一陈述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种基于SPI实现多设备时钟同步的方法，其特征在于，其包括：

所述命令包括同步命令和授时命令；

所述同步命令用于业务板将自身的当前时间通知对方；

所述授时命令用于控制对方获取命令中携带的时间，并设置成对方的时间；

所述当所述主控板和所述业务板在进行预设次数的时间发送之后，计算所述主控板和所述业务板之间的传输延时具体包括：

所述主控板在T5的时间点收到T4，计算所述主控板与所述业务板之间的传输延时Td；

所述传输延时Td＝[(T5-T1)-(T4-T2)]/2；

所述主控板将当前时间和所述传输延时发送给所述业务板，所述业务板按照所述当前时间和所述传输延时设置系统时间以实现和所述主控板的时间同步；

所述主控板将当前时间和所述传输延时发送给所述业务板，所述业务板按照所述当前时间和所述传输延时设置系统时间以实现和所述主控板的时间同步具体包括：

所述业务板按照所述当前时间T6和所述传输延时Td计算系统时间Tc,并将所述系统时间Tc设置为当前时间，以实现所述业务板和所述主控板的时间同步；

所述系统时间Tc＝T6+Td；

所述主控板根据不同业务板的地址进行时间同步，每个业务板都有自己的地址，业务板为多个时，当一个主控板对一个业务板完成授时同步后，继续根据下一个业务板的地址进行授时同步；

所述主控板与所述业务板之间的SPI协议采用一对多的协议模型，并遵循时间同步命令格式和时间授权命令格式，所述主控板通过所述时间同步命令格式和时间授权命令格式向所有的业务板分别同步主控板的时间；

所述主控板记录自己发命令的时间以及获取所述业务板收到命令并回复的时间，所述命令包括同步命令和授时命令，包括：

所述同步命令的第一个字节为0xA0；

所述主控板发送的同步命令中包含代表所述主控板当前时间和代表所述业务板当前时间的数据，长度为各4个字节，所述代表所述业务板当前时间的数据值可为0，但不能去掉；

所述同步命令用于业务板将自身的当前时间通知对方，包括：

所述业务板发送的同步命令中包含所述主控板当前时间和所述业务板当前时间的数据，长度为各4个字节。

2.根据权利要求1所述的基于SPI实现多设备时钟同步的方法，其特征在于，所述传输延时为所述主控板传输命令所花的时间。

3.根据权利要求1所述的基于SPI实现多设备时钟同步的方法，其特征在于，所述主控板根据不同业务板的地址进行时间同步。

4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1～3任意一项所述的基于SPI实现多设备时钟同步的方法中的步骤。

5.一种终端设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如权利要求1～3任意一项所述的基于SPI实现多设备时钟同步的方法中的步骤。