一种应用于一主多从设备的无线同步方法及系统与流程

本公开涉及数据同步技术领域，特别是涉及一种应用于一主多从设备的无线同步方法及系统。

背景技术：

在工业控制领域的设备中通常会涉及到一主多从设备的时间同步问题，目前常用的同步方法主要是主从设备都通过外部时钟源(gps、北斗)等设备获取精确时间，进而达到时间同步，或者通过b码对时等有线方式对时。

但在某些对绝对时间要求不高，但对主从设备的同步时间要求较高的场合，例如配电线路故障指示器等，依靠gps等外部时钟基准源将会大大提高设备功耗和生产成本，且采用有线对时会提高系统复杂度和维护难度。传统的对时方案在此种场合就不再适用。

因此，针对某些对绝对时间要求不高，但对主从设备的同步时间要求较高的场所下如何实现时间同步问题是本申请所主要解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本公开的实施例子提供了一种应用于一主多从设备的无线同步方法，其具有对时迅速，主从设备同步性好的效果。

为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：

一种应用于一主多从设备的无线同步方法，包括：

以主设备实际频率为基准，获取从设备晶振相对于主设备的相对频率，从设备按照相对频率进行时间相关的动作，对自身时钟进行校准，实现主从设备时间同步。

在本申请进一步的技术方案中，从设备每隔一段时间t1向主设备索要主设备时间，从设备比较主设备时间和从设备时间的时间差，如果时间差超过标准要求，从设备时间修正为主设备时间，主从设备达到初始同步状态，之后，计算从设备晶振相对于主设备的相对频率，从设备按照相对频率进行时间相关的动作，如果未超过标准要求，则从设备直接按照相对频率进行时间相关的动作。

在本申请进一步的技术方案中，从设备晶振相对于主设备的相对频率在计算时，从设备等间隔向主设备索要主设备时间；

统计一段时间t2后，从设备统计该段时间内晶振波动总次数s，从设备计算本身晶振相对于主设备时间的频率f△＝s/t2。

在本申请进一步的技术方案中，应用于一主多从设备的无线同步方法的前提是，使用的无线数据传输设备空中数据传输时延固定。

在本申请进一步的技术方案中，从设备时间解析主设备发送数据里时间信息，加上固定的空中数据传输时延，即可将从设备时间修正为主设备时间，主从设备达到初始同步状态。

在本申请进一步的技术方案中，从设备统计该段时间内晶振波动总次数时，从设备mcu可以利用计数器模块统计自身一段时间内的晶振波动次数。

本公开的实施例子还公开了一种应用于一主多从设备的无线同步系统，包括：主设备及与该主设备通信的若干从设备，所述主设备与从设备之间通过无线数据传输设备通信；

以主设备实际频率为基准，获取从设备晶振相对于主设备的相对频率，从设备按照相对频率进行时间相关的动作，对自身时钟进行校准，实现主从设备时间同步。

在本申请进一步的技术方案中，从设备每隔一段时间t1向主设备索要主设备时间，从设备比较主设备时间和从设备时间的时间差，如果时间差超过标准要求，从设备时间修正为主设备时间，主从设备达到初始同步状态，之后，计算从设备晶振相对于主设备的相对频率，从设备按照相对频率进行时间相关的动作，如果未超过标准要求，则从设备直接按照相对频率进行时间相关的动作。

在本申请进一步的技术方案中，从设备晶振相对于主设备的相对频率在计算时，从设备等间隔向主设备索要主设备时间；

统计一段时间t2后，从设备统计该段时间内晶振波动总次数s，从设备计算本身晶振相对于主设备时间的频率f△＝s/t2。

在本申请进一步的技术方案中，应用于一主多从设备的无线同步的前提是，使用的无线数据传输设备空中数据传输时延固定。

在本申请进一步的技术方案中，从设备时间解析主设备发送数据里时间信息，加上固定的空中数据传输时延，即可将从设备时间修正为主设备时间，主从设备达到初始同步状态。

在本申请进一步的技术方案中，从设备统计该段时间内晶振波动总次数时，从设备mcu可以利用计数器模块统计自身一段时间内的晶振波动次数。

与现有技术相比，本公开的有益效果是：

本公开的技术方案无需对主设备时钟及从设备时钟进行初始化校准，无需对主设备时钟及从设备时钟进行老化处理，对主设备时钟及从设备时钟的温漂特性及时漂特性无特殊要求，对时迅速，主从设备同步性好，根据不同场合可以配置不同的子单元数量，扩展性灵活性强。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1本公开一个或多个实施例子的主从设备同步流程图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

由于主从设备时间无法同步的根本原因是主从设备晶振本身频率偏差不一致导致。本公开实施例子中的方法以主设备实际频率为基准，获取从设备晶振相对于主设备的相对频率。从设备以相对频率运行时间相关的操作，从而到达主从设备时间同步的结果。

该方法要求系统所使用的无线数据传输设备空中数据传输时延固定，从设备向主设备索要时间信息，从设备接收时间信息后，对自身时钟进行校准，从而达到与主设备时间同步。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种应用于一主多从设备的无线同步方法，其特征是，包含如下步骤：

步骤一：从设备每隔一段时间t1向主设备索要主设备时间。

步骤二：从设备比较主设备时间和从设备时间的时间差。如果时间差超过标准要求，执行步骤三，如果未超过标准要求，执行步骤六。

步骤三：从设备时间修正为主设备时间，主从设备达到初始同步状态。

步骤四：从设备等间隔向主设备索要主设备时间。

步骤五：统计一段时间t2后，从设备统计该段时间内晶振波动总次数s，此处从设备mcu可以利用计数器等模块统一自身一段时间内的晶振波动次数，从设备计算本身晶振相对于主设备时间的频率f△＝s/t2。

步骤六：从设备按照相对频率进行时间相关的计时等动作。主从设备达到时间相对一致，从而达到从设备间时间相对一致的结果。

步骤三中，从设备时间解析主设备发送数据里时间信息，加上固定的空中数据传输时延，即可将从设备时间修正为主设备时间，主从设备达到初始同步状态。

上述技术方案中红，每个从设备均执行上述时间同步的方法，即：每个从设备的时间均和主设备时间进行比较，从设备之间不相互比较。每个从设备均计算自身时间和主设备的时间差，不考虑其他从设备。因此如果多个从设备和主设备时间差不一致，则不一致的从设备自己和主设备进行校准。

从设备比较主设备时间和从设备时间的时间差。如果时间差未超过标准要求，从设备mcu可以利用计数器等模块统一自身一段时间内的晶振波动次数，因此如果mcu统计了10s内晶振波动了10000次，则频率就是10000/10＝1000。

在步骤六中，从设备和主设备时间同步仅仅是保证了主从设备时间一致，而主从设备时间一致一般是保证后续工作可以开展的前提，如故障指示器设备中，要求三个从设备分别同步采集a、b、c三相的电压、电流、温度数据，本申请的实施例子中所指的动作即指三个从设备获取准确时间后可以进行采样等动作。

本公开的实施例子还公开了一种应用于一主多从设备的无线同步系统，包括：主设备及与该主设备通信的若干从设备，所述主设备与从设备之间通过无线数据传输设备通信；

以主设备实际频率为基准，获取从设备晶振相对于主设备的相对频率，从设备按照相对频率进行时间相关的动作，对自身时钟进行校准，实现主从设备时间同步。

在本申请进一步的技术方案中，从设备每隔一段时间t1向主设备索要主设备时间，从设备比较主设备时间和从设备时间的时间差，如果时间差超过标准要求，从设备时间修正为主设备时间，主从设备达到初始同步状态，之后，计算从设备晶振相对于主设备的相对频率，从设备按照相对频率进行时间相关的动作，如果未超过标准要求，则从设备直接按照相对频率进行时间相关的动作。

从设备晶振相对于主设备的相对频率在计算时，从设备等间隔向主设备索要主设备时间；

统计一段时间t2后，从设备统计该段时间内晶振波动总次数s，从设备计算本身晶振相对于主设备时间的频率f△＝s/t2。

应用于一主多从设备的无线同步的前提是，使用的无线数据传输设备空中数据传输时延固定。

从设备时间解析主设备发送数据里时间信息，加上固定的空中数据传输时延，即可将从设备时间修正为主设备时间，主从设备达到初始同步状态。

从设备统计该段时间内晶振波动总次数时，从设备mcu可以利用计数器模块统计自身一段时间内的晶振波动次数。

本公开的实施例子还公开了一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行所述的一种应用于一主多从设备的无线同步方法。

本公开的实施例子还公开了一种终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行所述的一种应用于一主多从设备的无线同步方法。

这些计算机可执行指令在设备中运行时使得该设备执行根据本公开中的各个实施例所描述的方法或过程。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。