具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构，此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种时钟同步方法的流程图，本实施例可应用于时钟同步网络中的主节点设备，主节点设备可以包括端口芯片和设备处理器。该方法可以由时钟同步装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件实现。

如图1所示，该方法具体包括如下步骤：

步骤110、通过端口芯片从节点设备发送时钟同步报文，并确定发送时钟同步报文的第一时间戳。

在时钟同步系统的同步过程中，主时钟周期性发布PTP时间同步及时间信息，从时钟端口接收主时钟端口发来的时间戳信息，系统根据此信息计算出主从线路时间延迟及主从时间差，并利用该时间差调整本地时间，从而使从设备时间保持与主设备时间一致的频率和相位。在本实施例中，可以将用于执行主时钟功能的设备称为主节点设备，将用于执行从时钟功能的设备称为从节点设备。端口芯片可以是物理接口收发芯片或可编程接口芯片，如Phy芯片或FPGA芯片。

具体的，在时钟同步系统的同步过程中，可以由主节点设备的设备处理器形成时钟同步报文，设备处理器将时钟同步报文传输给端口芯片，端口芯片打第一时间戳后将时钟同步报文发送至从节点设备。

步骤120、设备处理器基于第一时间戳形成跟随报文，并通过端口芯片发送至从节点设备，其中，第一时间戳由端口芯片回传至设备处理器。

具体的，主节点设备的端口芯片打第一时间戳后，可以将第一时间戳填充至回传报文中，回传至主节点设备的设备处理器，设备处理器解析回传报文后得到第一时间戳，根据第一时间戳形成跟随报文，传输至端口芯片，端口芯片将跟随报文发送至从节点设备。

可选的，第一时间戳的回传步骤，可以包括：

端口芯片获取时钟同步报文的报文识别信息，结合第一时间戳形成第一时间戳回传报文，并将第一时间戳回传报文回传至设备处理器。

进一步的，报文识别信息可以包括设备识别号、端口识别号和报文序列号。

步骤130、通过端口芯片接收从节点设备发送的延时请求报文，并确定接收延时请求报文的第四时间戳。

具体的，从节点设备在接收到主节点设备发送的时钟同步报文后，会向主节点设备返回延时请求报文，主节点设备通过端口芯片接收该延时请求报文，并在接收报文时打第四时间戳，将第四时间戳填充至延时请求报文中，传输至主节点设备的设备处理器。

步骤140、设备处理器将第四时间戳形成延迟请求响应报文，并通过端口芯片发送至从节点设备，同步从节点设备的设备时钟。

具体的，设备处理器可以解析延时请求报文，得到第四时间戳，并根据第四时间戳形成延迟请求响应报文，传输至端口芯片，端口芯片将延迟请求响应报文发送至从节点设备，使从节点设备根据时钟同步报文和延时请求报文的收发时间，计算出主节点设备和从节点设备之间存在的时钟偏差值，以调整从节点设备的时钟，使主节点设备和从节点设备的时钟同步。

示例性的，主节点设备的CPU形成Sync报文，CPU将Sync报文发送至主节点设备的Phy芯片或FPGA芯片，Phy芯片或FPGA芯片打时间戳T1，并将Sync报文发送至从节点设备。同时，主节点设备的Phy芯片或FPGA芯片将Sync报文的源MAC地址、sourcePortIdentify和sequenceId保存下来，结合时间戳T1，形成local_follow_up报文，并将local_follow_up报文回传至主节点设备的CPU。1588协议定义了follow_up报文的报文格式，local_follow_up报文可以与1588协议定义的follow_up格式一致，如下表所示。

表1 local_follow_up报文格式

从节点设备接收Sync报文后，向主节点设备发送delay-request报文。主节点设备的Phy芯片或FPGA芯片接收到delay-request报文时，打时间戳T4，并将时间戳T4填充到delay-request报文尾部带回到主节点设备的CPU。主节点设备的CPU解析处理delay-request报文得到时间戳T4，形成delay-response报文后，通过Phy芯片或FPGA芯片发送至从节点设备，以同步从节点设备的设备时钟。

本实施例的技术方案，应用于时钟同步网络中的主节点设备，主节点设备包括端口芯片和设备处理器；通过端口芯片从节点设备发送时钟同步报文，并确定发送时钟同步报文的第一时间戳；设备处理器基于第一时间戳形成跟随报文，并通过端口芯片发送至从节点设备，其中，第一时间戳由端口芯片回传至设备处理器；通过端口芯片接收从节点设备发送的延时请求报文，并确定接收延时请求报文的第四时间戳；设备处理器将第四时间戳形成延迟请求响应报文，并通过端口芯片发送至从节点设备，同步从节点设备的设备时钟。本发明由主节点设备的端口芯片主动回传时间戳至设备处理器，实现在时钟同步操作中，减少设备处理器的中断次数和SPI通路，提高处理效率。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种时钟同步方法的流程图。本实施例可应用于时钟同步网络中的从节点设备，从节点设备可以包括端口芯片和设备处理器。该方法可以由时钟同步装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件实现。

如图2所示，该方法具体包括如下步骤：

步骤210、通过端口芯片接收主节点设备发送的时钟同步报文和跟随报文，并确定接收时钟同步报文的第二时间戳。

可选的，端口芯片将第二时间戳填充至时钟同步报文中发送至设备处理器。

其中，端口芯片可以是物理接口收发芯片或可编程接口芯片，如Phy芯片或FPGA芯片。

具体的，在时钟同步系统的同步过程中，可以由从节点设备的端口芯片接收主节点设备发送的时钟同步报文，在接收时钟同步报文时，打第二时间戳，并将第二时间戳填充至时钟同步报文中，传输至从节点设备的设备处理器。由于主节点设备发送时钟同步报文时打的第一时间戳是填充在跟随报文中的，因此从节点设备的端口芯片还需要接收主节点设备发送的跟随报文，并传送至从节点设备的设备处理器。

步骤220、通过端口芯片向主节点设备发送延迟请求报文，并确定发送延迟请求报文的第三时间戳，其中，第三时间戳由端口芯片回传至设备处理器。

具体的，从节点设备在接收到主节点设备发送的时钟同步报文后，会向主节点设备返回延时请求报文。延时请求报文可以由从节点设备的设备处理器形成，通过端口芯片向主节点设备发送，并在发送时打第三时间戳。同时，端口芯片可以将第三时间戳填充至回传报文中，回传至从节点设备的设备处理器。

可选的，第三时间戳的回传步骤，可以包括：

端口芯片获取延迟请求报文的报文识别信息，结合第三时间戳形成第三时间戳回传报文，并将第三时间戳回传报文回传至设备处理器。

进一步的，报文识别信息可以包括设备识别号、端口识别号和报文序列号。

步骤230、通过端口芯片接收主节点设备返回的延迟请求响应报文。

具体的，主节点设备在接收到从节点设备发送的延迟请求报文后，会将接收延迟请求报文的第四时间戳填充在延迟请求响应报文返回至从节点设备。从节点设备的端口芯片可以接收延迟请求响应报文，并传输至从节点设备的设备处理器。

步骤240、设备处理器解析跟随报文和延迟请求响应报文，得到第一时间戳和第四时间戳，根据第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳得到时钟偏差值，并基于时钟偏差值同步设备时钟。

具体的，从节点设备的设备处理器可以在接收到跟随报文和延迟请求响应报文后，解析报文，得到相应的第一时间戳和第四时间戳，结合填充在时钟同步报文中的第二时间戳，以及回传的第三时间戳，计算得到主节点设备和从节点设备之间存在的时钟偏差值，根据时钟偏差值调整从节点设备的设备时钟，使主节点设备和从节点设备的时钟同步。

可选的，根据第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳得到时钟偏差值，包括：

将第二时间戳减去第一时间戳，得到第一时间差；

将第四时间戳减去第二时间戳，得到第二时间差；

确定第一时间差和第二时间差的时间差值，将时间差值的一半确定为时钟偏差值。

示例性的，主节点设备向从节点设备发送Sync报文后，从节点设备的Phy芯片或FPGA芯片接收Sync报文，打时间戳T2，并将时间戳T2填充到Sync报文尾部带回到从节点设备的CPU。从节点设备的CPU形成delay-request报文，发送至从节点设备的Phy芯片或FPGA芯片，Phy芯片或FPGA芯片打时间戳T3，并将delay-request报文发送至主节点设备；同时，从节点设备的Phy芯片或FPGA芯片将delay-request报文的源MAC地址、sourcePortIdentify和sequenceId保存下来，结合时间戳T3，形成local_follow_up报文，并将local_follow_up报文回传至从节点设备的CPU。1588协议定义了follow_up报文的报文格式，local_follow_up报文可以与1588协议定义的follow_up格式一致。主节点设备接收delay-request报文时，打时间戳T4，并基于时间戳T4填充在delay-response报文中发送至从节点设备，从节点设备的Phy芯片或FPGA芯片接收delay-response报文，传输至从节点设备的CPU。从节点设备的CPU解析各报文，得到时间戳T1、T2、T3和T4。可以将Sync报文从主节点设备到从节点设备的传输时间记为Path-ms，将delay-request从从节点设备到主节点设备的传输时间记为Path-sm，将主节点设备和从节点设备之间的时钟偏差值记为offset，则T2–T1＝Path-ms+offset，T4–T3＝Path-sm-offset，在主节点设备和从节点设备的双向路径对称时，offset＝(T2-T1–T4+T3)/2。根据时钟偏差值offset调整从节点设备的设备时钟即可使主节点设备和从节点设备的时钟同步。

图3是本发明实施例二提供的一种时钟同步方法的原理示意图。在一个时钟同步系统中，可以有一个主节点设备和若干个从节点设备，图3中以一个主节点设备和一个从节点设备为例，展示主节点设备和从节点设备之间信息的交互过程，相应的，主节点设备和其他从节点设备之间也可以是同样的交互流程。如图3所示，主节点设备的设备处理器形成时钟同步报文，传输给端口芯片，端口芯片打第一时间戳后将时钟同步报文发送至从节点设备。从节点设备的端口芯片接收时钟同步报文，在接收时打第二时间戳，并将第二时间戳填充至时钟同步报文中传输至从节点设备的设备处理器。主节点设备的端口芯片打第一时间戳后，获取时钟同步报文的报文识别信息，结合第一时间戳形成第一时间戳回传报文，回传至设备处理器，设备处理器解析回传报文后得到第一时间戳，根据第一时间戳形成跟随报文，传输至端口芯片，端口芯片将跟随报文发送至从节点设备。从节点设备的端口芯片接收跟随报文后传输至从节点设备的设备处理器。从节点设备的设备处理器形成延时请求报文，通过端口芯片向主节点设备发送并在发送时打第三时间戳，同时，端口芯片可以获取延迟请求报文的报文识别信息，结合第三时间戳形成第三时间戳回传报文，回传至从节点设备的设备处理器。主节点设备通过端口芯片接收延时请求报文，并在接收报文时打第四时间戳，将第四时间戳填充至延时请求报文中，传输至主节点设备的设备处理器。主节点设备的设备处理器可以解析延时请求报文，得到第四时间戳，并根据第四时间戳形成延迟请求响应报文，通过端口芯片发送至从节点设备。从节点设备的端口芯片可以接收延迟请求响应报文，并传输至从节点设备的设备处理器。从节点设备的设备处理器解析各报文，得到相应的第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳，计算得到时钟偏差值，并基于时钟偏差值同步设备时钟。

本实施例的技术方案，应用于时钟同步网络中的从节点设备，从节点设备包括端口芯片和设备处理器；通过端口芯片接收主节点设备发送的时钟同步报文和跟随报文，并确定接收时钟同步报文的第二时间戳；通过端口芯片向主节点设备发送延迟请求报文，并确定发送延迟请求报文的第三时间戳，其中，第三时间戳由端口芯片回传至设备处理器；通过端口芯片接收主节点设备返回的延迟请求响应报文；设备处理器解析跟随报文和延迟请求响应报文，得到第一时间戳和第四时间戳，根据第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳得到时钟偏差值，并基于时钟偏差值同步设备时钟。本发明由从节点设备的端口芯片主动回传时间戳至设备处理器，实现在时钟同步操作中，减少设备处理器的中断次数和SPI通路，提高处理效率。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构框图，如图4所示，该计算机设备包括处理器310、存储器320和端口芯片330；计算机设备中处理器310的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器310为例；计算机设备中的处理器310、存储器320和端口芯片330可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

存储器320作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的时钟同步方法对应的程序指令/模块。处理器310通过运行存储在存储器320中的软件程序、指令以及模块，从而执行计算机设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的时钟同步方法。

存储器320可主要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的使用所创建的数据等。此外，存储器320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，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器320可进一步包括相对于处理器310远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

端口芯片330可以是物理接口收发芯片或可编程接口芯片，如Phy芯片或FPGA芯片。

实施例四

本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时可以用于执行一种时钟同步方法，该方法包括：

通过所述端口芯片从节点设备发送时钟同步报文，并确定发送所述时钟同步报文的第一时间戳；

所述设备处理器基于所述第一时间戳形成跟随报文，并通过所述端口芯片发送至所述从节点设备，其中，所述第一时间戳由所述端口芯片回传至所述设备处理器；

通过所述端口芯片接收所述从节点设备发送的延时请求报文，并确定接收所述延时请求报文的第四时间戳；

所述设备处理器将所述第四时间戳形成延迟请求响应报文，并通过所述端口芯片发送至所述从节点设备，同步所述从节点设备的设备时钟。

所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时还可以用于执行另一种时钟同步方法，该方法包括：

通过所述端口芯片接收主节点设备发送的时钟同步报文和跟随报文，并确定接收所述时钟同步报文的第二时间戳；

通过所述端口芯片向所述主节点设备发送延迟请求报文，并确定发送所述延迟请求报文的第三时间戳，其中，所述第三时间戳由所述端口芯片回传至所述设备处理器；

通过所述端口芯片接收主节点设备返回的延迟请求响应报文；

所述设备处理器解析所述跟随报文和所述延迟请求响应报文，得到第一时间戳和第四时间戳，根据所述第一时间戳、所述第二时间戳、所述第三时间戳和所述第四时间戳得到时钟偏差值，并基于所述时钟偏差值同步设备时钟。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的时钟同步方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述时钟同步装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。