PTP同步中的TAI和UTC时间

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PTP主从同步的示例

PTP主时钟一般采用GNSS卫星授时，然后向网络中的PTP从时钟进行同步。这其中涉及一些时间域的概念：

• GNSS卫星授时的报文中包含的是UTC时间
• PTP主时钟使用高精度PTP时钟和网络硬件时间戳，使用的PTP时间域实际上是TAI时间。
• PTP从时钟如果不支持网络硬件时间戳，而使用系统软件时间戳的话，其使用的是系统时间，也是UTC时间。

这种情况下，同步的过程如下图。

TAI时间和UTC时间同步验证

可以使用两块TSync开发板（板子介绍见https://flyelf-tech.gitee.io/docs/tsync/intro/）来验证上面的同步示例。操作步骤：

1. 使用两块TSync开发板，一块作为主时钟（带GNSS模块），一块作为从时钟，eth0即PTP口用网线直连。分别上电启动。
2. 主时钟端执行下面的命令，在后台运行两个同步程序，ts2phc用来和GNSS时间同步，ptp4l是ptp协议栈。注意，GNSS模块PPS灯闪烁时表示从卫星接收到有效PPS信号和时间信息。可以用tail -f /tmp/gnss.log和tail -f /tmp/master.log实时查看详细运行log。

ts2phc -c eth0 -s nmea --ts2phc.nmea_serialport /dev/ttymxc1 -l 7 -m > /tmp/gnss.log &
ptp4l -i eth0 -m -2 --priority1=1 > /tmp/master.log &

3. 从时钟端执行下面的命令，在后台进行ptp同步。和主时钟不同，这里指定-S选项使用软件时间戳即系统时间/UTC时间，而主时钟使用硬件时间戳/TAI时间。可以用tail -f /tmp/slave.log实时查看详细运行的log。

systemctl stop systemd-timesyncd
ptp4l -i eth0 -m -S -2 > /tmp/slave.log &

4. 为了直观对比主时钟TAI时间，从时钟的UTC时间，可以在主时钟终端窗口每隔0.1s打印硬件PTP时钟时间信息，见下面命令。

while true; do phc_ctl /dev/ptp0 get; sleep 0.1;done

在从时钟终端窗口每隔0.1s打印系统时间信息，见下面命令。

while true; do date; echo ""; sleep 0.1;done

另外打开网页上的UTC和TAI时间，可以打开这个网站http://www.leapsecond.com/java/gpsclock.htm，然后进行对比。结果如下图，主时钟使用TAI时间，从时钟使用UTC时间，和网站查询到的TAI和UTC时间一致。