[参考译文] AM2432：AM2432 用于高速 GPIO 切换的 Sitara MCU 计时器配置 — 故障排除

您好、Nilesh

与此同时、当计时器配置为寄存器的最高值时、我能够在 1us 时切换 GPIO。

目标是使时间低于 1 微秒吗？

还有许多其他因素、例如中断进入延迟、ISR 执行和寄存器写入、因此所有这些因素都非常影响 1 微秒。

您可以尝试探索 PWM。

此致、

Vaibhav

供参考、 e2e.ti.com/.../faq-processor-sdk-am64x-how-to-create-a-pwm-using-a-timer

目标是让时间少于 1 微秒吗？

是的。 我的目标是使用计时器实现 GPIO 的 1ns 切换时间。

理论上、它可以以纳秒级时序进行切换。 但是、它不提供以纳秒为单位的结果。

我可以使用 PRU GPIO 实现吗？ 如果是、那么我可以实现的切换最短时间是多少？  

我能否使用 PRU GPIO 实现它？ 如果是、那么我可以实现的切换最短时间是多少？  [/报价]

您好、Nilesh

我们将很快就 PRU GPIO 问题做出答复。

此致、

Vaibhav

你好 Nilesh、

PRU 内核以 333MHz 的最大频率运行、对应于每条指令~3ns 的周期时间。
•将 PRU GPIO 切换为高电平通常需要一条指令 (~3ns)。
•将 GPIO 切换为低电平也需要另一条指令 (~3ns)。
•当切换操作放置在循环内时、循环指令本身会每次迭代增加另一个~3ns。

由于每个 PRU 指令大约需要一个周期、因此 PRU 固件中的任何额外指令都将进一步按比例增加时序。

因此、PRU 无法实现 1ns 的 GPIO 控制、因为可实现的最小时序粒度约为指令周期时间 (~3ns)。 因此、利用 PRU GPIO、1ns 的精度无法实现。

此致、

Anil.

尊敬的 Anil：

感谢您分享有关 PRU 引脚的见解。

在我们的应用中、我们认为可以实现最短的引脚切换时间、同时将 PRU 引脚实施为 GPIO。 但是、根据提供的信息、主/MCU 域 GPIO 和 PRU 引脚之间在时序方面似乎没有主要差异。

请分享您的观点。

您好、

我已经使用计时器 ISR 实施 GPTIMER 来切换 GPIO (MAIN_DOMAIN)、从而实现最大切换速度。 因此、当计时器配置为 25MHz 时钟时、GPIO 切换速度为 300kHz。 我也尝试增加时钟、但没有得到任何结果。

我想知道这是否是我可以实现的 GPIO 的最大切换速度？ 如果否、则我必须在 SysConfig 中对计时器或 GPIO 进行哪些修改？

当我使用时钟勾选延迟功能执行 GPIO 切换（在几秒内可用）时、它为我提供了大约 1MHz 的速度 然而、在 GPTIMER 中、这并不能提供富有成效的结果。

请提供您的反馈、说明如何实现最大切换速度。

#include <kernel/dpl/DebugP.h>
#include <kernel/dpl/ClockP.h>
#include "ti_drivers_config.h"
#include "ti_drivers_open_close.h"
#include "ti_board_open_close.h"
#include <kernel/dpl/SemaphoreP.h>
#include <drivers/hw_include/cslr_gpio.h>

SemaphoreP_Object gOverflowSemObj;

uint32_t pinToggle = 0;
uint32_t gpioAdd;
uint32_t regIndex, regVal;
volatile CSL_GpioRegs*  hGpio;

void tickTimerCallBack(void *args)
{
    //Nothing...
}

void OverFlowCallbackUser(GPTIMER_Handle handle)
{
    pinToggle ^= 1;

    if(pinToggle)
    {
        CSL_REG32_WR(&hGpio->BANK_REGISTERS[regIndex].SET_DATA, regVal);
    }
    else {
        CSL_REG32_WR(&hGpio->BANK_REGISTERS[regIndex].CLR_DATA, regVal);
    }
    //GPTIMER_setCount(gGpTimerHandle[0], 0xFFFFFFAEU);
}

void gp_timer_overflow_callback_main(void *args)
{
    Drivers_open();
    Board_driversOpen();
    gpioAdd = (uint32_t) AddrTranslateP_getLocalAddr(CONFIG_GPIO0_BASE_ADDR);
    hGpio = (volatile CSL_GpioRegs*)((uintptr_t) gpioAdd);
    regIndex = GPIO_GET_REG_INDEX(CONFIG_GPIO0_PIN);
    regVal = GPIO_GET_BIT_MASK(CONFIG_GPIO0_PIN);
    /* Set Tiemr Count to a high value so that overflow can happen sooner */
    //GPTIMER_setCount(gGpTimerHandle[0], 0xFFFFFFAEU);
        /* Start the Timer */
    GPTIMER_start(gGpTimerHandle[0]);

    DebugP_log("Overflow Interrupt triggered !!\r\n");
}

尊敬的 Swargam：

请更新相同内容。

你好 Nilesh、

您目前正在使用 PWM 控制 GPIO、这不是测量优化的 GPIO 切换时间的正确方法。

相反、您只需在连续循环中调用 GPIO 设置高电平和设置低电平函数。 这将为您提供 GPIO 引脚的实际切换时间。
请确保使用 Release Build 执行此测试。

从理论上讲、当 R5F 内核以 800MHz 运行时、R5F 内核需要大约 0.2µs 才能写入寄存器。
因此、对于完全打开+关闭的切换、您应该期望大约 0.4µs 延迟。

此外、使用 PRU 内核时、当 PRU 在 333MHz 上运行时、在没有任何环路开销的情况下切换 GPIO 大约需要 0.006µs。

此致、

Anil.