ptp与ntp时间戳专题讲解

来源：互联网发布：java poi读取excel文件编辑：程序博客网时间：2024/06/05 15:22

在二次开发ntp和ptp模块的时候，会有将系统时间转换为ptp时间或者ntp时间，一般初学者会比较迷糊，现将其总结如下

1 Linux时间结构

获取linux系统时间一般有两个函数，获取us级的时间函数和获取ns级的时间函数。一般linux系统时间整数秒从1900年0时0分0秒开始计时，在ptp中启示也是这个值，但是在ntp整数秒计数起时是1970年0时0分0秒，所以在将系统时间转换为ntp时间整数秒的时候，会补偿1970到1900时间差0x83aa7e80，细节见下ntp讲解。

函数gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz)

struct timeval {

time_t tv_sec; /* seconds */

suseconds_t tv_usec; /* microseconds */

};

函数int clock_gettime(clockid_t clk_id, struct timespec *tp);

struct timespec {

time_t tv_sec; /* seconds */

long tv_nsec; /* nanoseconds */

};

2 PTP时间结构

ptp时间分为整数秒和小数秒，整数秒为32位数据，小数秒为32位数据，但在PTP时间填充syn，delay等数据包的时候，是Timestamp数据结构，整数秒的最高位多出16为，一般填写0，

typedef struct {

uint16_t msb;

uint32_t lsb;

} UInteger48;

typedef struct {

Integer32 seconds;

Integer32 nanoseconds;

}TimeInternal;

typedef struct {

UInteger48 secondsField;

UInteger32 nanosecondsField;

}Timestamp;

从linux获取时间，可以直接将整数秒和小数秒赋值给ptp时间结构变量，不需要任何转换

2.1 时延偏差计算

2.1.1 E2E 模式下时延和偏差计算

Ø MeanDelay ( (t4-t3)+ (t2-t1) - syncorrection -delayrespcorrection) /2

Ø TimeOffset T2-T1 - delaymeanPath - synCorrection

2.1.2 P2P模式下时延和偏差计算

Ø MeanDelay ( t6-t3 - pdelayrespCorrection) /2

Ø TimeOffset T2-T1 - delaymeanPath – synCorrection

3 NTP时间结构

typedef struct {

union {

u_int32 Xl_ui;

int32 Xl_i;

} Ul_i;

union {

u_int32 Xl_uf;

int32 Xl_f;

} Ul_f;

} l_fp;

#define l_ui Ul_i.Xl_ui /* unsigned integral part */

#define l_i Ul_i.Xl_i /* signed integral part */

#define l_uf Ul_f.Xl_uf /* unsigned fractional part */

#define l_f Ul_f.Xl_f /* signed fractional part */

Ntp时间结构体的定义比较特殊，官方定义采用两个联合体定义方式，但其实原理是一样的，整数秒为32位数，小数秒也是32位数，只是该结构体定义方式多了有符号和无符号的方式。

Linux系统时间转换为ntp时间的时候，整数秒需要补偿1900-1970年的整数秒，小数秒需要一定的转换。转换方式见下：小数秒需要先乘以1e-9，赋值给double数据，然后乘以“FRAC”，得到小数秒；

#define JAN_1970 0x83aa7e80 /* 2208988800 1970 - 1900 in seconds */

#define FRAC 4294967296. /* 2^32 as a double */

3.1 时延偏差计算

MeanDelay di = ( (t2 - t1)-(t3 - t4) )

Timeoffset ci= ((t2 - t1) + (t3 - t4))/2

Over！！

Thanks！

Author： Felix

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