[发明专利]一种基于有线连接的低开销的时间同步方法

权利要求书

1.一种基于有线连接的低开销的时间同步方法，包括各个下级设备与主设备的时间同步方法，所述下级设备与主设备通过传输信道连接，其特征在于，所述下级设备与主设备的时间同步方法包括以下步骤：

S0.判断下级设备是否首次进行时间同步，是则进行双向时间同步，否则进行单向时间同步；

所述双向时间同步的具体方法为：

S1.下级设备的发送设备提交前导数据；

S2.记录下级设备检测传输信道上前导数据开始发送的时刻并定义为T2，

S3. 下级设备将T2加入到待发送数据中一并发送；

S4. 主设备检测传输信道上是否有下级设备发送的前导数据，检测到的时刻记为t1；

S5. 主设备向自己的发送设备提交前导数据；该提交时间定义为t2

S6. 主设备检测传输信道上是否有主设备自己发送的前导数据，是则表示前导数据开始发送，开始发送的时刻定义为t3；

S7. 主设备将t3、t1时间加入待发送数据中一并发送；

S8. 下级设备B检测传输信道是否有主设备发送的前导数据，检测到的时刻记为T3；

S9. 下级设备开始处理时间同步，并记录当前时间为T4，定义第三误差Time3=T4-T3；并计算出第二误差Time2=(T3-T2-（t3-t1）)/2，计算出当前主设备A的时间为t4=t3+Time2+Time3，下级设备将自身当前时间修改为t4，完成下级设备与主设备的双向时间同步。

2.如权利要求1所述基于有线连接的低开销的时间同步方法，其特征在于，所述单向时间同步的具体步骤为：

S10.记序列号为n，设置n的初始值为0，设置循环次数N；

S11. 主设备向自己的发送设备提交前导数据，主设备检测传输信道上是否有自己发送的前导数据，检测到的时刻为t(n)；

S12.主设备将t(n)加入待发送数据中；

S13.下级设备检测传输信道上是否有数据，检测到的时刻记为T(n)，形成[t(n),T(n)]数据对；

S14. n加1，重复步骤S11至S13,直至n=N后，进入步骤S15；

S15.将所有[（t(n),T(n)]数据对，n∈[0,N-1]进行回归计算；

回归计算公式如下：

下级设备开始处理时间同步，定义此时下级设备的时间为T5，根据回归计算公式第一行中t=aT+b+Time2的回归方程，令T=T5,计算主设备对应的时间

t5 = a*T5+b+Time2 ；

下级设备将当前时间修改为t5，完成下级设备的单向时间同步。

3.如权利要求1或2所述基于有线连接的低开销的时间同步方法，其特征在于，检测传输信道上是否有数据由连接在传输信道上的设备内的外部中断控制器进行，检测方式为检测传输信道上是否出现上升沿或下降沿，出现则触发中断并判断传输信道上有数据。

4.如权利要求1或2所述基于有线连接的低开销的时间同步方法，其特征在于，所述第二误差Time2近似为0。

5.如权利要求2所述基于有线连接的低开销的时间同步方法，其特征在于，还包括步骤S16，依据下级设备的时钟精度要求设置重复时间间隔，重复进行步骤S10~S15。

6.如权利要求1所述基于有线连接的低开销的时间同步方法，其特征在于，设备与传输信道之间的数据收发通过连接在传输信道上的设备内的UART控制器进行。

7.如权利要求1所述基于有线连接的低开销的时间同步方法，其特征在于，所述下级设备与主设备通过ModBus协议通信，所述前导数据为ModBus协议中数据的地址域和功能码。