[FAQ] [参考译文] [FAQ]如何将 PRU IEP 计时器与 Linux 系统时间同步？

总体设计

假设您正在通过以太网 PTP 将 Linux 系统时间与外部时钟源同步。

然后、您需要使用来自 CPTS (在 CPSW 内部)的 PPS 信号将 Linux 系统时间与 IEP 计数器同步。

在对 Linux 系统时间进行初始读取后、PRU 可以等待 PPS 信号的上升沿或下降沿、每秒将自身重新同步到 Linux 系统时间。

请查看 AM64x 技术参考手册(TRM)图"SoC 时间同步架构"。 这是 PPS 信号从 CPTS 到 PRU 子系统的路径：

步骤1：从 CPTS 获取 PPS 信号并将其路由到某个位置

从 SDK 9.0版开始、有更新的文档说明如何获取 PPS 信号从 CPTS 返回其自身以便在 SDK 文档中生成 CPTS 时间戳： https://software-dl.ti.com/processor-sdk-linux/esd/AM64X/09_00_00_03/exports/docs/linux/Foundational_Components/Kernel/Kernel_Drivers/Network/CPSW-PTP.html

 *章节"时间戳外部事件"讨论如何设置回送

 *"PPS 每秒脉冲支持"部分讨论如何设置 PPS

让我们从 SDK 9.0 K3-am642-sk.dts 中查看 AM64x SK EVM 文件：

#define TS_OFFSET(pa, val)     (0x4+(pa)*4) (0x10000 | val)

&timesync_router {
        status = "okay";
        pinctrl-names = "default";
        pinctrl-0 = <&cpsw_cpts_pps>;

        /*
         * Use Time Sync Router to map GENF1 input to HW8_TS_PUSH output as well
         * as the PRU ICSSG0 SYNC1 output.
         */
        cpsw_cpts_pps: cpsw-cpts-pps {
                pinctrl-single,pins = <
                        /* pps [cpts genf1] in22 -> out37 [cpts hw8_push] */
                        TS_OFFSET(37, 22)
                        /* pps [cpts genf1] in22 -> out26 [SYNC1_OUT pin] */
                        /* Note: NOT actually SYNC1_OUT. See Step 2 for details */
                        TS_OFFSET(26, 22)
                        >;
        };
};

时间同步路由器的一个输入信号可以路由到多个输出端。 CPTS PPS 信号也会路由到外部 SYNC_OUT 引脚、可在此处通过示波器观察此信号。

步骤2：配置时间同步路由器以将 PPS 信号发送到 PRU  

在 Linux devicetree 中的时间同步路由器中添加一个条目、该条目会进入其中一个 PRU 信号。

对于每个处理器、时间同步路由器的输入和输出都不同。

TISCI 文档、相关的 e2e 常见问题解答或技术参考手册(TRM)中列出了时间同步路由器的输入和输出。 不同来源的信息略有不同：

TISCI 文档、AM64x 时间同步路由器输入

TISCI 文档、AM64x 时间同步路由器 输出

[常见问题解答] AM64x：时间同步路由器有什么用？ 如何使用它？

让我们再看看 SDK 9.0、K3-am642-sk.dts 中的 AM64x SK EVM 文件。 我们将检查当前配置了哪些输入和输出：

1个输入信号、来自输入22
TISCI 文档指出、这是来自 CPSW 子系统的 CPTS (而非主域 CPTS)的 CPTS_genF1信号

2个输出信号：
输出37：TISCI 文档 指出 CPTS_hw8_push 返回至 CPSW CPTS 的时间戳
输出26： TISCI 文档并未说明这是什么、所以我们必须参考 e2e 常见问题解答或 TRM。 它实际上是 SYNC2_OUT 引脚(不是 SDK 9.0 devicetree 文件中注释的 SYNC1_OUT 引脚)。 SYNC2_OUT 未路由到 AM64x EVM 上的接头引脚。 若要在接头引脚上查看 PPS 信号、请尝试改为 SYNC0_OUT、并将 D18的引脚多路复用从 ECAP 更改为 SYNC0_OUT。

因此、如果我们希望信号进入 PRU 子系统、我们必须配置另一个输出。

使用其中一个 PR1_EDC [0：1]_LATCH[0：1]_IN 输出将信号路由到其中一个 PRU 子系统实例。

步骤3：配置 PRU 以接收 PPS 信号  

让我们详细了解一下传输到 PRU 子系统的 AM64x 时间同步路由器输出：
TISCI 文档、AM64x 时间同步路由器输入

每个 ICSSG 实例都有4个来自时间同步路由器的输入。 每个 ICSSG 实例都有2个 IEP 计时器、每个 IEP 计时器都有两个 EDC 锁存输入。 因此、 pr1_ 记录0 _LATCH[0：1]_IN 进入 IEP0、且 pr1_ 记录1 _LATCH[0：1]_IN 进入 IEP1。

根据 TRM 表"IEP 计时器模式映射"、这4个信号映射到这些捕获输入寄存器

要配置 IEP 计时器来捕获这些锁存输入、请按照 TRM "PRU_ICSSG IEP 计时器基本编程序列">"Capture 功能"部分中的步骤操作。

现在我们有 PRU 输入。 当检测到上升沿或下降沿时、IEP 捕获寄存器将包含检测到上升沿的确切时间内的 IEP 时间戳。 然后、全局捕获事件将在 PRU INTC 中触发。 但是、哪个事件将被触发？

参考 TRM 部分"PRU_ICSSG 中断请求映射"

由于 PPS 信号预计会每秒出现一次、因此 PRU 内核可以测量 IEP 捕获时间戳和预期 IEP 时间之间的差异、然后相应地调整 IEP 计数器。