Xavier + GPS/PPS + NTP时间设置

硬件准备

Xavier 开发套件一套/图为T6xx 系列智盒
GPS 模块一套(自带PPS输出)
硬件接口:3.3V、UART5(J58/H58, ttyTHS4)、PPS_GPIO(B58, GPIO_PA.00)

BSP支持

1、添加PPS 支持
由于Xavier(NX/Nano/TX)不支持专用PPS硬件信号,通过软件将GPIO模拟接收PPS信号,修改如下:

hardware\nvidia\platform\t19x\galen\kernel-dts\common\tegra194-p2888-0000-a00.dtsi
pps {
    //here use gpio for the pin in which you want pps signal.
    gpios = <&tegra_main_gpio TEGRA194_MAIN_GPIO(A, 0) GPIO_ACTIVE_LOW>;  
    compatible = "pps-gpio";
    assert-falling-edge;
    status = "okay";
};

同步修改kernel config文件
CONFIG_PPS=y
CONFIG_PPS_CLIENT_GPIO=y

2、编译并升级dtb文件,待机器重启后,查看如下设备节点:
PPS 设备节点: /dev/pps0
Sysfs文件节点: /sys/class/pps/pps0/
每当GPS的PPS过来后,会在对应的GPIO下降沿时会产生一个中断信号,此时也会产生一个timestamp时间戳,通过如下命令查看:

$cat /sys/class/pps/pps0/assert
1603875932.000014717#2869

如果PPS sysfs和dev 节点未出现则排查软件修改是否正确、DTB升级是否正常。

A pulse per second (PPS or 1PPS) is an electrical signal that has a width of less than one second and a sharply rising or abruptly falling edge that accurately repeats once per second. PPS signals are output by radio beacons, frequency standards, other types of precision oscillators and some GPS receivers.Precision clocks are sometimes manufactured by interfacing a PPS signal generator to processing equipment that aligns the PPS signal to the UTC second and converts it to a useful display. Atomic clocks usually have an external PPS output, although internally they may operate at 9,192,631,770 Hz. PPS signals have an accuracy ranging from a 12 picoseconds to a few microseconds per second, or 2.0 nanoseconds to a few milliseconds per day based on the resolution and accuracy of the device generating the signal.

每秒脉冲(PPS或1PPS)是一种宽度小于一秒的电子信号,其下降沿或上升沿以精确的时间每秒重复一次。PPS信号由无线电信标、频率标准、其他类型的精密振荡器和一些GPS接收机输出。精密时钟有时是通过将PPS信号发生器连接到处理设备来制造的,处理设备将PPS信号校准到UTC秒,并将其转换为有用的显示。原子钟通常有外部PPS输出,但内部可能运行在9192631770赫兹。根据产生信号的设备的分辨率和精度,PPS信号的精度范围在12皮秒到几微秒之间,或者每天2.0纳秒到几毫秒之间。

如何应用

1、安装第三方工具
sudo apt-get install -y setserial gpsd gpsd-clients python-gps pps-tools

2、查看GPS信号

stty -F /dev/ttyTHS4 9600
sudo gpsd /dev/ttyTHS4 -F /var/run/gpsd.sock

gpsd 运行服务: (开机自启动)
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable gpsd
sudo systemctl restart gpsd

释放init进程开启的gpsd进程socket和service
sudo systemctl stop gpsd.socket
sudo systemctl stop gpsd.service

运行gpsmon 即可查看gps 状态如图(经纬度、时间、NMEA等)

gpsmon.png

3、测试PPS信号 (通过pps-tools 工具测试)

nvidia@Xavier:~$ sudo ppstest /dev/pps*
trying PPS source "/dev/pps0"
found PPS source "/dev/pps0"
ok, found 1 source(s), now start fetching data...
time_pps_fetch() error -1 (Connection timed out)
time_pps_fetch() error -1 (Connection timed out)
前提是GPS 必须有信号,且获取到经纬度和时间信息后,PPS才有输出,以上说明GPS信号有问题,调整天线或排查模块是否有异常

4、如何通过NTP将系统时间同步为GPS时间
步骤1、 安装ntp
sudo apt-get install -y ntp
步骤2、设置ntp conf

$sudo mv /etc/ntp.conf /etc/ntp.conf.bak   (备份ntp.conf)
$sudo vi /etc/ntp.conf
# /etc/ntp.conf, configuration for ntpd; see ntp.conf(5) for help
# Drift file to remember clock rate across restarts
driftfile /var/lib/ntp/ntp.drift
# Server from generic NMEA GPS Receiver
# server: NMEA serial port (/dev/gps0), mode 16 = 9600 baud + 2 = $GPGGA
# fudge:  flag 1 for use PPS (/dev/gpspps0), time2 for calibration time offset
server 127.127.20.0 mode 18 minpoll 3 maxpoll 3 prefer
fudge 127.127.20.0 flag1 1 time2 0.000 refid gPPS
重启NTP Service (当前ntp 无法开机自动启动服务,需要每次开机运行 sudo service ntp restart)
nvidia@Xavier:~$ sudo service ntp restart
[sudo] password for nvidia: 
nvidia@Xavier:~$ sudo service ntp status
● ntp.service - Network Time Service
   Loaded: loaded (/lib/systemd/system/ntp.service; enabled; vendor preset: enabled)
   Active: active (running) since Thu 2020-10-29 10:11:45 CST; 3s ago
     Docs: man:ntpd(8)
  Process: 10001 ExecStart=/usr/lib/ntp/ntp-systemd-wrapper (code=exited, status=0/SUCCESS)
 Main PID: 10033 (ntpd)
    Tasks: 2 (limit: 4915)
   CGroup: /system.slice/ntp.service
           └─10033 /usr/sbin/ntpd -p /var/run/ntpd.pid -g -u 125:131

10月 29 10:11:45 Xavier systemd[1]: Starting Network Time Service...
10月 29 10:11:45 Xavier ntpd[10033]: proto: precision = 0.288 usec (-22)
10月 29 10:11:45 Xavier systemd[1]: Started Network Time Service.
10月 29 10:11:45 Xavier ntpd[10033]: switching logging to file /var/log/ntp.log
通过ntpq -p 查看ntp 状态
nvidia@Xavier:~$ ntpq -p
     remote           refid      st t when poll reach   delay   offset  jitter
==============================================================================
*GPS_NMEA(0)     .gPPS.           0 l   49    8  100    0.000    0.000   0.000

步骤3、关机等待一段时间(随机),再次开机查看date或ntptime 是否同步更新以此确认ntp时间设置为了GPS 时间

nvidia@Xavier:~$ ntptime 
ntp_gettime() returns code 0 (OK)
  time e344a3a4.97d50000  Thu, Oct 29 2020 10:12:52.593, (.593094),
  maximum error 33516 us, estimated error 16 us, TAI offset 0
ntp_adjtime() returns code 0 (OK)
  modes 0x0 (),
  offset 0.000 us, frequency 0.000 ppm, interval 1 s,
  maximum error 33516 us, estimated error 16 us,
  status 0x1 (PLL),
  time constant 7, precision 1.000 us, tolerance 500 ppm,
nvidia@Xavier:~$ 

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,921评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,635评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,393评论 0 338
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,836评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,833评论 5 368
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,685评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,043评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,694评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 42,671评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,670评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,779评论 1 332
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,424评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,027评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,984评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,214评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,108评论 2 351
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,517评论 2 343