4 验证

节 2.3 和节 2.4 说明了如何验证数据传输准确性和 LVDS 接口延迟。本节介绍如何测试 PRU GPIO 侧的抖动，以及发送和接收的处理时间。图 4-1 显示了 125MHz 时的发送数据速率。图 4-2 和图 4-3 显示了在上升沿和下降沿期间 GPO 侧的抖动仅为 60ps。

图 4-1 发送数据速率

图 4-2 上升沿上的 PRU GPO 抖动

图 4-3 下降沿上的 PRU GPO 抖动

发送数据的处理时间包括对数据进行编码、数据 CRC16 校验和 IPC 暂存区存储器共享（可选）。在最大 250MHz PRU 内核时钟下，对 8 位数据进行编码的处理时间为 48ns，处理 32 位 CRC16 校验的时间为 20ns。64 位宽度的发送周期模式需要 404ns，其中编码时间为 384ns，CRC 时间为 20ns。接收处理时间包括对数据进行解码、数据 CRC16 校验和 IPC 暂存区存储器共享（可选）。在最大 250MHz PRU 内核时钟下，解码 10 位数据的处理时间为 60ns，处理 32 位 CRC16 校验的时间为 20ns。64 位宽度的接收周期模式需要 500ns，其中编码时间为 480ns，CRC 时间为 20ns。图 4-4 至图 4-6 显示了使用 PRU_GPO 切换处理时间的测试结果。由于 PRU_GPIO 一次只能配置为一种模式，因此将测试条件与通信周期分开，仅测试相关代码指令的时间。

图 4-4 8 位数据编码的处理时间

图 4-5 CRC16 的处理时间

图 4-6 10 位数据解码的处理时间

在 RTU_PRU0 和 RTU_PRU1 辅助内核的支持下，可以并行实现数据传输和处理。IPC 模块可用于通过 XFR 指令在 PRU 和 RTU 之间交换数据。暂存区（寄存器 R2:R9）为 32 字节宽，将一个片内的 PRU 和 RTU_PRU 内核连接在一起。XFR 指令定义操作的开始、大小、方向和器件 ID。图 4-7 显示了 PRU 和 IPC 暂存区的集成。

图 4-7 PRU 和 IPC 暂存区的集成

XFR2VBUS 硬件加速器可以支持在磁阻随机存取存储器 (MRAM) 或紧密耦合随机存取存储器 (TCRAM) 之间来回移动数据。XFR2VBUS TX 和 RX 缓冲器均为 64 字节深，可通过单个寄存器传入 (XIN) 或寄存器传出 (XOUT) 指令传输 64 字节数据。以下代码示例显示如何使用 XFR2VBUS 小工具将数据移入和移出 TCRAM。

; Read wait
wait_till_read_busy_0?:
  xin XFR2VBUSP_RD0_XID, &r18, 1
  qbbs wait_till_read_busy_0?, r18, 3    ; R18.3 :RD_MST_REQ Wait until Last Data has been latched

; TCM to XFR2VBUS RX buffer
  ldi   r18, 6                           ; 64 bytes
  ldi32 r19, CSL_R5FSS0_CORE0_ATCM_BASE  ; TCM Address
  ldi   r20, 0
  xout  XFR2VBUSP_RD0_XID, &r18, 10      ; transfer address
  xin   XFR2VBUSP_RD0_XID, &r2, 65       ; transfer data

; Write wait
wait_till_write_done_0?:
  xin   XFR2VBUSP_WR0_XID, &r20, 1
  qbbs  wait_till_write_done_0?, r20, 0  ; R20.0 : WR_BUSY Wait until Idle

; XFR2VBUS TX buffer to TCM
  ldi32 r18, CSL_R5FSS0_CORE0_ATCM_BASE  ; TCM Address
  ldi   r19, 0
  xout  XFR2VBUSP_RD0_XID, &r18, 10      ; transfer address
  xin   XFR2VBUSP_RD0_XID, &r2, 65       ; transfer data

PRUn 可在 RTU_PRUn 对前 16 位原始数据进行编码之后开始发送数据。类似地，接收路径中的 RTU_PRUn 可以在 PRUn 接收到前 20 位编码数据之后开始解码数据。64 位宽周期模式的发送处理时间可以从 404ns 减少到 96ns（16 位数据编码），64 位宽周期模式的接收处理时间可以从 500ns 减少到 120ns（20 位数据解码）。表 4-1 总结了在有和没有 RTU_PRUn 内核支持情况下的处理时间。