基于STM32控制器的SNTP授时服务器的研究与设计

O 引言
随着信息技术和网络技术的飞速发展，网络互连已经渗透到国民经济的各行各业。而网络时间同步也越来越受到重视，特别是局域网时间同步在国家安全和国民经济的诸多领域(如国防军工、电信网、金融业、交通运输、电子商务和电力系统等部门)越发不可或缺。随着嵌入式技术的发展，嵌入式与网络时间同步技术的结合，无疑具有良好的发展前景。

1 方案设计
目前网络授时的实现方法有很多种，本文采用自行设计的嵌入式系统并在上面实现SNTP协议。从而完成网络时间的同步。其系统框图如图l所示。

本系统采用C／S模型，分为网络授时同步服务器和客户端两大部分，本文主要对网络授时服务器部分进行研究。
在网络授时同步服务器中，处理器STM32f103由内部RTC模块结合日历算法来给出时间信息(年月日时分秒)，再从GPS获取时间信息，并修正自己的时间，最后结合

W5100芯片搭建出一个时间服务器。当客户端向服务器发出请求时，便可同步地统一客户端的时间信息，并达到ms级精度。网络传输时需实现SNTP应用层协议，设计中通过构造SNTP协议包，并根据同步算法可计算出包交换的往返延迟。
本系统采用ST公司基于Cortex-M3内核的STM32系列处理器．Cortex-M3内核是专门用于设计高性能、低功耗、低成本、实时性嵌入式应用
系统的处理器核，它在提升性能的同时，又提高了代码密度的Thumb-2指令集，同时也大幅度提高了中断响应的紧耦合嵌套向量中断控制器的性能。所有新功能都同时具有业界最优的功耗水平。
TCP／IP协议栈的实现采用的固件芯片W5100是韩国WIZnet公司推出的固件网络芯片，它集TCP／IP协议栈、以太网MAC和PHY为一体，可支
持TCP，UDP、ICMP、IGMP、IPv4、ARP，PPPoE、Ethemet等网络协议；同时支持4个独立的Socket通信，内部16 K字节的发送／接收缓冲区可
快速进行数据交换，最大通信速率可达到25Mbps。此外，W5100还内嵌10BaseT／100BaseTX以太网物理层，可支持自动应答(全双工／半双工
模式)，并提供多种总线(两种并行总线和SPI总线)接口方式，可以方便地与各种MCU连接。W5100器件的推出大大简化了硬件电路设计，可使微控制器在没有操作系统支持的情况下，真正的实现单芯片接入Internet。