如何定期将 NTP 时间与本地基于计时器的时间同步

Question

我有一个带 WiFi 的嵌入式系统（基于 80MHz ESP8266，使用 Arduino IDE 开发），我希望它使用以下两种工具保持相当准确的时钟时间（到一秒）：互联网，以及它自己的内部计时器。

挑战：

• 处理器时钟可能会随着时间的推移而漂移，表面上是在一个 可预测的方式。
• NTP 使用 UDP，因此不保证返回的数据包带有时间 按顺序返回，或在任何设定的时间间隔内返回，或返回 完全没有。
• 返回 NTP 数据包的延迟随时间变化很大，从低于 100 毫秒到（可能）几秒钟。
• DNS 的延迟随时间变化很大，从 100 毫秒以下到 几秒钟（我无法控制超时）。需要DNS来查看 增加 NTP 服务器池的 IP 地址。
• 系统会根据特定时间和 间隔，所以我不想过度控制时间，设置它 不断前进和后退，导致动作不必要 遗漏或重复（或者，使程序复杂化 处理所有这些条件的逻辑 - 偶尔错过或 副本不是关键任务）。
• 有时 NTP 服务器会返回错误的时间（例如， pool.ntp.org 自 1900 年以来偶尔会返回 0 秒，这很容易 检测）
• 有时一个带有旧时间的杂散返回数据包会刚刚到达 在当前请求的返回数据包之前。

目前的方法：

• 使用每 0.1 触发的 ISR 保持本地设备时间递增 第二。
• 定期轮询（目前每 6 分钟一次，但实际上没有 经常这样）一个 NTP 服务器（池）。
• 如果在短时间内（当前为 1 第二，比典型的要短，但大多数请求返回 150 毫秒以下）。
• 在每次尝试时改变 NTP 服务器（池），以分散负载并 平均响应时间和任何服务错误。
• 将时间提取到最接近的 0.1 秒（并针对典型值进行调整） 接收延迟）。
• 如果 NTP 时间与本地设备时间相差超过一 其次，更新本地设备时间（在关键部分）。
• 超时、重试和重新初始化（在适当的情况下），失败 过程的网络元素。最希望后放弃请求 丢失了，下次再试。

是否有更好的、规范的或最佳实践方法来执行此时间同步？我还缺少其他因素或方法吗？

Answer 1

对于来自 Internet 或 GPS 系统的自动更新时间来说，廉价的 arduino 项目可能会过大，因为您可能需要以太网屏蔽并编写一个 TSR 程序，该程序会定期向 arduino 发送更新时间。相反，您可以购买更准确的 RTC 时钟（这些天有些变得更准确）并使用与 arduino 结合的键盘和 LED 显示屏不时手动更新时钟。如果您的项目对时间非常紧迫，那么对您来说最好是一些基于晶体的廉价解决方案。