通过sntp同步系统时间

小型物联网设备，很少有接口提供给用户进行数据交互，那么我们设备的系统时间只能够通过获取网络时间后，再更新到本地。那么，就少不了使用sntp协议。
ntp协议：NTP(Network Time Protocol）网络时间协议基于UDP，用于网络时间同步的协议，使网络中的计算机时钟同步到UTC（通用协调时，可以理解为0时区的时间，领先东八区8个小时），再配合各个时区的偏移调整就能实现精准同步对时功能。
sntp协议：简单网络时间协议（Simple Network Time Protocol），由 NTP 改编而来，主要用来同步因特网中的计算机时钟。在 RFC2030 中定义。主要运用于小型的设备，占用内存小。

注意：NTP时间戳从1900年开始记秒数，而UNIX时间戳从1970年开始记秒数

一.常用时间函数介绍

首先介绍time.h中的常用api;

1.time();

函数原型：time_t time(time_t *t)
介绍：C 库函数 time_t time(time_t *seconds) 返回自纪元 Epoch（1970-01-01 00:00:00 UTC）起经过的时间，以秒为单位。如果 seconds 不为空，则返回值也存储在变量 seconds 中。
返回值：1970-01-01 00:00:00 起至今经过的时间，单位秒

2.ctime()

函数原型：char *ctime(const time_t *timer)
介绍：C 库函数 char *ctime(const time_t *timer) 返回一个表示当地时间的字符串，当地时间是基于参数 timer。
返回的字符串格式如下： Www（星期） Mmm （月）dd（日） hh:mm:ss（时分秒） yyyy（年）
返回值：是基于参数 timer计算，1970-01-01 00:00:00 经过timer时间后的时间字符串

3.localtime()

函数原型：struct tm *localtime(const time_t *timer)
介绍：C 库函数 struct tm *localtime(const time_t *timer) 使用 timer 的值来填充 tm 结构。timer 的值被分解为 tm 结构，并用本地时区表示。
返回值：填充tm结构体，表示1970-01-01 00:00:00 经过timer时间后的时间结构体
注意：年份输出需要+1900，月份输出需要+1才能得到准确的utc时间
tm结构体：

struct tm {int tm_sec;         /* 秒，范围从 0 到 59                */int tm_min;         /* 分，范围从 0 到 59                */int tm_hour;        /* 小时，范围从 0 到 23                */int tm_mday;        /* 一月中的第几天，范围从 1 到 31                    */int tm_mon;         /* 月份，范围从 0 到 11                */int tm_year;        /* 自 1900 起的年数                */  int tm_wday;        /* 一周中的第几天，范围从 0 到 6                */int tm_yday;        /* 一年中的第几天，范围从 0 到 365                    */int tm_isdst;       /* 夏令时                        */    
};

4.mktime()

函数原型：time_t mktime（struct tm * timeptr）
介绍：C库函数time_t mktime（struct tm * timeptr）把timeptr所指向的结构转换为一个依据本地时区的time_t值。
参数：tm结构体，同上。
返回值：将参数timeptr所指的tm结构数据转换成从公元1970年1月1日0时0分0秒算起至今的UTC时间所经过的秒数。

二.功能实现

下面分析某项目将网络时间更新到本地的流程，平台可能存在差异，实现流程大致相同的。
源码分析
创建一个sntp客户端，目的从网络中获取时间，更新。

static void sntp_client(void)
{/** Set this to 1 to allow config of SNTP server(s) by DNS name */
#if (!SNTP_SERVER_DNS)struct ip4_addr test_addr;
#endifhal_rtc_time_t r_time = {6,6,6,1,1,6,0};hal_rtc_status_t ret = HAL_RTC_STATUS_OK;//Set RTC to a incorrect time.//设置默认系统时间ret = hal_rtc_set_time(&r_time);// LOG_I(sntp_client_main, "[%d]cur_time[%d:%d:%d]", ret, r_time.rtc_hour, r_time.rtc_min, r_time.rtc_sec);// 设置sntp服务器ip地址或者DNS(目的地址)，从什么服务器获取时间/** Set this to 1 to allow config of SNTP server(s) by DNS name */
#if SNTP_SERVER_DNSsntp_setservername(0, "1.cn.pool.ntp.org");sntp_setservername(1, "1.hk.pool.ntp.org");
#elseIP4_ADDR(&test_addr, 213, 161, 194, 93);sntp_setserver(0, (const ip_addr_t *)(&test_addr));IP4_ADDR(&test_addr, 129, 6, 15, 29);sntp_setserver(1, (const ip_addr_t *)(&test_addr));
#endif//初始化设置sntp_init();// LOG_I(sntp_client_main, "SNTP init done");
}

/*** Initialize this module.* Send out request instantly or after SNTP_STARTUP_DELAY(_FUNC).*/
void
sntp_init(void)
{
#ifdef SNTP_SERVER_ADDRESS
#if SNTP_SERVER_DNSsntp_setservername(0, SNTP_SERVER_ADDRESS);
#else
#error SNTP_SERVER_ADDRESS string not supported SNTP_SERVER_DNS==0
#endif
#endif /* SNTP_SERVER_ADDRESS */if (sntp_pcb == NULL) {SNTP_RESET_RETRY_TIMEOUT();//创建udp，用于接收udp包，时间数据sntp_pcb = udp_new();LWIP_ASSERT("Failed to allocate udp pcb for sntp client", sntp_pcb != NULL);if (sntp_pcb != NULL) {//有数据，处理接收数据，同步到本地，由sntp_recv处理。udp_recv(sntp_pcb, sntp_recv, NULL);
#if SNTP_STARTUP_DELAYsys_timeout((u32_t)SNTP_STARTUP_DELAY_FUNC, sntp_request, NULL);
#elsesntp_request(NULL);
#endif}}
}

上述程序执行成功，再次获取本地时间，本地时间就会被更新。

uint32_t get_rtc_stamp_time(char * cur_time)
{hal_rtc_time_t r_time;hal_rtc_status_t ret = HAL_RTC_STATUS_OK;time_t timep = 0;    struct tm p;struct tm *tp;//获取本地时间，是utc时间ret = hal_rtc_get_time(&r_time);if (ret == HAL_RTC_STATUS_OK){// printf("cur_time[%d,%d,%d,%d]\r\n", r_time.rtc_year, r_time.rtc_mon, r_time.rtc_day, r_time.rtc_week);// printf("[%d]cur_time[%d:%d:%d]\r\n", ret, r_time.rtc_hour, r_time.rtc_min, r_time.rtc_sec);#if 1p.tm_year = r_time.rtc_year + 2000 - 1900;//DATA%100 + 2000 -1900;p.tm_mon = r_time.rtc_mon-1;//(DATA/100) %100 -1;p.tm_mday = r_time.rtc_day;//DATA/10000;p.tm_hour= r_time.rtc_hour;//(UTCTime / 10000);p.tm_min= r_time.rtc_min;//(UTCTime / 100)%100;p.tm_sec= r_time.rtc_sec;//UTCTime % 100;//从utc时间转换成东八区时间timep=mktime(&p);timep = timep+28800;tp = localtime(&timep);  //0时区与东八区相差8个小时//printf("%d %d %d %d %d %d\n",(tp->tm_year+1900), (tp->tm_mon+1), tp->tm_mday,tp->tm_hour, tp->tm_min, tp->tm_sec);sprintf(cur_time,"%02d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d",(tp->tm_year+1900), (tp->tm_mon+1), tp->tm_mday,tp->tm_hour, tp->tm_min, tp->tm_sec);//下图logprintf("%02d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d",(tp->tm_year+1900), (tp->tm_mon+1), tp->tm_mday,tp->tm_hour, tp->tm_min, tp->tm_sec);#endif//sprintf(cur_time,"%d-%02d-%02d %d %02d:%02d:%02d",r_time.rtc_year, r_time.rtc_mon, r_time.rtc_day, r_time.rtc_week,r_time.rtc_hour, r_time.rtc_min, r_time.rtc_sec);}else{printf("get_rtc_stamp_time fail\r\n");}return timep;
}

测试log如下图所示
在这里插入图片描述