文/郑全顺

时钟同步系统已经广泛应用于机场、铁路、轨道交通、核电站、医院、学校、体育场馆等领域，系统采用母钟、NTP 时间服务器、子钟等架构，使用串行接口、以太网等通讯接口，在时钟信号逐级传递的过程中，可通过PPS 推后补偿、高精度串行时间同步、智能输出判断、时间闭环反馈等技术，解决时钟系统同步的精确性与稳定性难题。

1 母钟的同步方式和补偿原理

时钟同步系统一般采用本地卫星时间源，利用GPS/北斗卫星的时间同步信息来校准本地区域性时钟系统。

利用卫星的秒脉冲（PPS）信号把母钟的豪秒单元中的时间数据进行清零，达到母钟与卫星信号输出时间同步，其具体同步过程为：卫星的PPS 信号上升沿触发母钟的微控制单元（MCU）中的时间计时中断程序，使MCU进入该中断程序，此程序记录整个中断过程的时间⊿t，然后把母钟豪秒单元中的时间数据进行清零处理。母钟在下一轮次输出标准时间信号时，在卫星标准时间信号的基础上加上中断延时时间⊿t，以补偿中断延时，确保母钟与卫星标准时间信号输出的标准时间保持一致，达到母钟与卫星标准时间信号同步的目的。

2 网络时间的同步方式和补偿原理

利用母钟的PPS 信号把NTP 时间服务器（NTP）的豪秒单元中的时间数据进行清零，达到母钟与NTP 输出时间同步，其具体同步过程为：母钟的PPS 信号上升沿触发NTP 的MCU 中的时间计时中断程序，使MCU 进入该中断程序，此程序记录整个中断过程的时间⊿t，然后把NTP 豪秒单元中的时间数据进行清零处理。……