树莓派4通过实时HAT获得了IEEE1588精确时间协议的支持

原文链接:Raspberry Pi 4 gets IEEE1588 Precision Time Protocol (PTP) with Real-Time HAT 由Jean-Luc Aufranc撰写。

InnoRoute的实时HAT(即:连接到树莓派GPIO接口的扩展板)通过Xilinx Artix-7 FPGA和三个千兆以太网端口可以将IEEE1588精确时间协议(PTP)添加到树莓派 4/3上。

精确时间协议(PTP)主要用于非常精确地同步整个计算机网络的时钟,从而实现测量和控制系统。它经常出现在德州仪器意法半导体的嵌入式微控制器或处理器中,最近还出现在了英特尔Elkhart Lake 和 Tiger Lake H处理器中。不过,还有一点十分值得注意,它还可用于时间敏感网络(TSN)和音频视频桥接(AVB)。

通过实时HAT获得PTP支持的树莓派4
通过实时HAT获得PTP支持的树莓派4

InnoRoute的实时HAT规格和主要特点:

  • FPGA- Xilinx Artik-7 FPGA
  • 一些RAM
  • 网络连接
  • 可发送IEEE1588/TSN信号的千兆以太网端口0
  • 可接收树莓派4输入的千兆位以太网端口1
  • 提供PoE的千兆位以太网端口2(不含TSN)
  • 主机接口 – 40针树莓派头,主要用于SPI和I2C接口进行配置
  • 其他- 3个LED、1个JTAG和PMod连接器、EEPROM(用于符合树莓派HAT)
InnoRoute与树莓派4相连的软硬件HAT规格
InnoRoute与树莓派4相连的软硬件HAT规格

实时HAT可以实现各种应用连接,包括桥接的TSN终端、TSN终端适配器、低延迟的网络TAP(分路器)、HDL(Hardware Description Language 硬件描述语言)程序员的空FPGA(Field-programmable gate array 现场可编程逻辑门阵列)设计、TSN测试设备和数据包注入器/分析器。

你可以在Github上找到相关的文档和源代码。但正如Hackaday上的一些评论者所指出的,实现各种应用的前提还需要一个额外的板子,这其实就有一点不太方便了。这也就是为什么树莓派4还配备了BCM54213PE千兆以太网收发器,但树莓派 Computer Module 4仍需要配备Broadcom BCM54210PE芯片,包括IEEE1588 PTP协议支持。

因此从理论上讲,如果你有一块能够路由所需信号的载板,树莓派Computer Module 4模块将支持开箱即用的PTP协议而且不需要额外的硬件,但实际上,正如在Github一个很长的帖子所讨论的那样,这比理论上更复杂。

目前InnoRoute的网站已经接受实时HAT和另一个名为“实时HAT汽车变体”的预订了,价格方面他们暂时还没有透露。请注意,该公司目前只提供对树莓派4的支持,对树莓派 3的支持在将来可能会实现。

树莓派4-PTP-TSN
树莓派4-PTP-TSN
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