创龙 瑞芯微 RK3562 国产 2GHz 四核A53 工业开发板—IRIG-B码对时案例

开发板简介

创龙科技 TL3562-EVM-B 是一款基于瑞芯微 RK3562J/RK3562 处理器设计的四核 ARMCortex-A53 +单核 ARM Cortex-M0 国产工业评估板，主频高达 2.0GHz。评估板由核心板和评估底板组成，核心板 CPU、ROM、RAM、电源、晶振、连接器等所有元器件均采用国产工业级方案，国产化率 100%。评估底板大部分元器件亦采用国产工业级方案，国产化率约 99%(按元器件数量占比，数据仅供参考)。核心板经过专业的PCBLayout 和高低温测试验证，质量稳定可靠，可满足各种工业应用环境要求。

评估板硬件资源图解1

评估板硬件资源图解2

前 言

本指导文档主要基于TL3562-EVM评估板演示IRIG-B码对时案例，适用开发环境如下。

Windows开发环境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bit

虚拟机：VMware16.2.5

开发环境：Ubuntu20.04.6 64bit

U-Boot：U-Boot-2017.09

Kernel：Linux-5.10.209、Linux-RT-5.10.209

LinuxSDK：rk3562-buildroot-2021.11-sdk-[版本号]（基于rk3562_linux_release_v1.2.0_20240620）

本文配套案例为“4-软件资料\Demo\amp-demos\irig_b_decode\”，其中案例bin目录存放镜像文件，dts目录存放配套的设备树文件，project目录存放工程源码，具体如下。

IRIG-B(inter-range instrumentationgroup-B)码是一种时间同步标准，通常用于精确的时间测量和数据同步，广泛应用于电力、通信、航空、军事等领域。

IRIG-B码为每秒一帧的时间串码，一帧串码中包含100个码元，频率为1kHz，即每个码元占用10ms时间。IRIG-B码基本的码元为"0"码元、"1"码元和"P"码元，"0"码元和"1"码元对应的脉冲宽度为2ms和5ms，"P"码元为位置码元，对应的脉冲宽度为8ms，IRIG-B码信息的基本码元的示意图如下所示。

图 1

下图为一帧的IRIG-B码脉冲序列结构示意图。连续两个"P"码元表示整秒的开始，第二个"P"码元的脉冲前沿为“准时”参考点，定义其为"Pr"。每10个码元有一个位置码元，共有10个，定义其为P1，P2，…，P9，P0。IRIG-B码时间格式的时序为秒、分、时、天，所占信息位分别为：秒7位、分7位、时6位、天10位，其位置在P0 ~ P5之间。

通常，从"Pr"开始对码元进行编号，分别定义为第0，1，2，…，99码元，则“秒”信息位于第1、2、3、4、6、7、8码元，“分”信息位于第10、11、12、13、15、16，17码元，“时”信息位于第20、21、22、23、25、26码元，“天”信息位于第30、31、32、33、35、36、37、38、40、41码元。

图 2

案例说明

本案例主要基于TL3562-EVM评估板的Cortex-M0(MCU)核心实现IRIG-B码信号解析功能。即Cortex-A53(CPU0、CPU1、CPU2、CPU3)核心运行Linux系统，通过rpmsg接收解析的时间信息并打印时间信息；Cortex-M0(MCU)核心运行RT-Thread（即m0_rtos）或Baremetal（即m0_baremetal）程序，解析IRIG-B码时序并提取时间信息，通过rpmsg发送至Cortex-A53核心。

卫星时钟同步装置（厂家：南京诺煌电气科技有限公司，型号：YS-DN-100）通过GPS天线模块获取标准时间信息并输出IRIG-B码信号，经评估板板载RS485芯片转换成电平信号后传输至Cortex-M0(MCU)核心，Cortex-M0(MCU)核心通过读取GPIO引脚电平，解析IRIG-B码时序并提取时间信息，再通过TI-RPMsg机制将时间信息发送至Cortex-A53核心打印时间信息。系统框图如下所示。

图 3

图 4

案例测试

本案例需在开阔场地进行测试，请确保卫星时钟同步装置的RUN指示灯处于常亮状态（表示设备工作正常），否则请检查GPS天线连接是否正常。

请使用Type-C线将评估板USB TO UART0串口连接至PC机，使用RS232交叉串口母母线、USB转RS232公头串口线将评估板RS232 UART2串口连接至PC机。将卫星时钟同步装置的ANT接口连接至GPS天线模块，将卫星时钟同步装置OUT1/OUT2接口的“+端子”连接至评估板的RS485 UART3接口“A1端子”、OUT1/OUT2接口的“-端子”连接至评估板的RS485 UART3接口“B1端子”，硬件连接如下图所示。

备注：RS232 UART2调试串口的波特率为115200。

图 5

请参考《基于Linux + RT-Thread、Baremetal的AMP开发案例》文档的“工程编译与固化”章节将位于案例目录下"m0_baremetal\bin\amp.img"或"m0_rtos\bin\amp.img"镜像固化至评估板。

为了使Linux端的rpmsg正常运行，需按如下步骤替换评估板系统内核镜像。请将案例"dts\bin\"目录下的内核镜像boot.img和案例"host_linux\bin\"目录下的irig_b_decode可执行文件拷贝至评估板文件系统，执行如下命令将其固化至Linux系统启动卡。

备注：如需固化至eMMC，请将设备节点修改为"/dev/mmcblk0p3"。

Target# dd if=boot.img of=/dev/mmcblk1p3 conv=fsync

Target# sync

Target# reboot

图 6

评估板上电，执行如下命令，可看到串口终端打印当前日期，打印的时间信息是连续的10秒钟。

Target# ./irig_b_decode

图 7

RS232 UART2串口终端打印信息如下：

图 8 m0_baremetal

图 9 m0_rtos

案例编译

应用程序编译

请将产品资料“4-软件资料\Demo\amp-demos\irig_b_decode\host_linux\”案例源码拷贝至Ubuntu工作目录。进入案例源码目录，执行如下命令加载编译环境并编译，LinuxSDK所在路径修改为实际路径，编译完成将会在当前目录下生成可执行程序。

Host# source /home/tronlong/RK3562/rk3562-buildroot-2021.11-sdk-v1.0/buildroot/output/rockchip_rk3562/host/environment-setup

Host# make

图 10

内核编译

为了避免Linux内核占用案例的外设资源，需替换或修改设备树文件。

我司已提供配置修改好的设备树文件，位于案例目录下"dts\src\tl3562-evm-irig-b-decode-mcu.dts"，可直接使用。如需重新编译本案例内核镜像，请将tl3562-evm-irig-b-decode-mcu.dts设备树文件拷贝至内核源码"arch/arm64/boot/dts/rockchip/"目录下，然后参考《Linux系统使用手册》文档“编译设备树文件”章节重新编译生成内核镜像即可。

其中，tl3562-evm-irig-b-decode-mcu.dts设备树文件是基于内核源码"arch/arm64/boot/dts/rockchip/"目录下的tl3562-evm.dts设备树文件修改配置的。

修改内容如下：

修改设备树文件关闭设备树uart2、uart3节点。

图 11

配置rockchip_amp节点。

由于修改了设备树文件关闭了UART2节点，系统启动时默认关闭UART2时钟及配置UART2 pinctrl，因此需在rockchip_amp节点配置UART2时钟及配置UART2 pinctrl，保证系统启动后UART2功能正常，并加入UART2中断配置，使Cortex-A53(CPU3)正常响应UART2中断。

修改内容如下：

&rockchip_amp {

compatible = "rockchip,amp";

clocks = <&cru FCLK_BUS_CM0_CORE>, <&cru CLK_BUS_CM0_RTC>,

<&cru PCLK_MAILBOX>, <&cru PCLK_INTC>,

<&cru PCLK_TIMER>, <&cru CLK_TIMER4>, <&cru CLK_TIMER5>,

&cru SCLK_UART2>, <&cru PCLK_UART2>;

pinctrl-names = "default";

pinctrl-0 = <&uart2m1_xfer>;

amp-cpu-aff-maskbits = /bits/ 64 <0x0 0x1 0x1 0x2 0x2 0x4 0x3 0x8>;

};

图 12

配置rpmsg远程核心为Cortex-M0(MCU)。

图 13

Baremetal、RT-Thread程序编译

请参考《基于Linux + RT-Thread、Baremetal的AMP开发案例》文档的“工程编译与固化”章节将案例m0_baremetal、m0_rtos目录下的程序源码进行编译。

由于篇幅过长等原因，部分内容均不逐一展示，如需获取完整版详细资料，请关注创龙科技微信公众号或官网，或者评论区留言，感谢您的支持！