Rockchip-Taktausgabe über GPIO: Pinzuordnung, DTS und Testverfahren

Diese Referenz basiert auf Rockchip Gpio Output Clocks, V1.4.0 (2025-04-16). Sie dokumentiert RK3399, RK1808, RK3328, RK3308, RV1126, PX30, RK3566/RK3568, RK3588, RK3528, RK3576, RK2118 und RV1126B/RV1126B-P. Prüfen Sie vor dem Aktivieren eines Ausgangs Boardschaltplan, Anschlussrouting, IO-Spannungsdomäne, Pinbelegung, veröffentlichtes BSP und Ziel-SoC-TRM. Es liegen für diesen Artikel keine ArmSoM-Messungen zu Signalform, Signalintegrität oder Peripheriekompatibilität vor.

Die englische Quelle umfasst 29 Seiten und enthält keine separat extrahierbaren Abbildungen. Rechtliche Hinweise und Kontaktdaten vom Deckblatt, Zielgruppenabschnitt und Versionshistorie wurden weggelassen. Redaktionelle Hinweise.

1. Zweck der GPIO-Taktausgabe

Ein SoC-IO kann einen internen Referenztakt ausgeben, um einen externen Oszillator zu ersetzen und Peripherieschaltungen zu vereinfachen. Dafür müssen drei Bedingungen erfüllt sein:

1. Das IOMUX des gewählten Pins unterstützt die gewünschte Taktausgabefunktion.
2. Taktquelle und Frequenz sind für den vorgesehenen Verbraucher konfiguriert.
3. IO-Treiberstärke und elektrischer Signalpfad auf dem Board ergeben eine geeignete Signalform.

Laut Quelle bietet der direkte 24-MHz-Quarzbypass die beste Signalqualität beim Ersatz eines 24-MHz-Quarzes. Ein PLL-Teilerausgang kann eine geringere Qualität aufweisen; seine Eignung hängt von den Referenztaktgrenzen der Peripherie ab. Bestimmen Sie die geeignete Treiberstärke durch Messungen auf dem tatsächlichen Board.

2. Hardwarezuordnung

Dasselbe Pad kann in mehreren Zeilen erscheinen. Pinmux, Gehäuse und Boardrouting bestimmen die tatsächliche Funktion. Aktivieren Sie keine zwei alternativen Funktionen gleichzeitig.

3. DTS-Muster

Wählen Sie für die von der Quelle unterstützten programmierbaren Ausgänge pinctrl, binden Sie den vorgesehenen Takt ein, setzen Sie bei Bedarf einen Elternknoten und geben Sie die Frequenz an:

pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&test_clkout>;
assigned-clocks = <&cru SCLK_TESTOUT>;
assigned-clock-parents = <&xin24m>;
assigned-clock-rates = <24000000>;
clocks = <&cru SCLK_TESTOUT>;
clock-names = "soc_24M";

Die Kennung hängt vom SoC ab (SCLK_TEST_OUT, SCLK_TESTCLKOUT1/2, CLK_WIFI, CLK_CIFOUT_OUT oder ein Kamera-/Ethernet-Ausgang). Auch die pinctrl-Gruppe ist SoC- und boardspezifisch. Für RK3528 gilt besonders: CLK_TESTOUT ist für interne Selbsttests reserviert; CLK_REFOUT hat fest 24 MHz und lässt sich nur ein-/ausschalten; CLK_DEEPSLOW hat fest 32 kHz und unterstützt weder Ein-/Ausschalten noch Frequenzänderung. Dort ist nur pinctrl erforderlich.

4. Laufzeittestbeispiele

Verwenden Sie debugfs nur auf einem Entwicklungsimage und nach Prüfung des genannten Takts/Knotens und der Pinfunktion. Die Quellbeispiele sind SoC-spezifisch.

# RK3399: select 24 MHz and enable testout1, then pinmux GPIO2_D1
echo 24000000 > /sys/kernel/debug/clk/clk_testout1_pll_src/clk_rate
echo 24000000 > /sys/kernel/debug/clk/clk_testout1/clk_rate
echo 1 > /sys/kernel/debug/clk/clk_testout1/clk_enable_count
io -4 0xff77e004 0x000c0008

# RK3566/RK3568: 25 MHz MAC0 output
echo 25000000 > /sys/kernel/debug/clk/clk_mac0_out/clk_rate
echo 1 > /sys/kernel/debug/clk/clk_mac0_out/clk_enable_count
io -4 0xfdc60048 0x00070003

# RK3588: 50 MHz GMAC output, 6.1-style prepare-enable node
echo 50000000 > /sys/kernel/debug/clk/clk_gmac_50m/clk_rate
echo 1 > /sys/kernel/debug/clk/clk_gmac_50m/clk_prepare_enable
io -4 0xfd5f8090 0xf0001000

# RK3576: 50 MHz Ethernet reference output
echo 50000000 > /sys/kernel/debug/clk/refclko25m_gmac0_out/clk_rate
echo 1 > /sys/kernel/debug/clk/refclko25m_gmac0_out/clk_prepare_enable
io -4 0x26044064 0x000f0003

Weitere Quellbefehlsfolgen für RK3288, RK3328, PX30, RK3308, RV110X, RV1126, RK3368, RK3528, RK2118 und RV1126B/P verbleiben laut englischer Artikelvorlage im zugeordneten PDF-Bestand als SoC-spezifische Quellinformationen. Übernehmen Sie keinen io -4-Schreibzugriff auf einen anderen SoC: CRU-/GRF-Adressen, Schreibmasken und Feldaufteilung unterscheiden sich.

5. Hinweise zur BSP-Implementierung

Die Quelle ergänzt im jeweiligen Rockchip-Takttreiber eine Binding-ID, ein Array von Elternnamen und einen GATE-/MUX-/COMPOSITE-Zweig oder ein entsprechendes Konstrukt und referenziert den Takt anschließend in DTS. Ein beispielhaftes Muster lautet:

PNAME(mux_sclk_testout_p) = { "xin24m", "armclk", /* SoC-specific parents */ };
COMPOSITE(SCLK_TESTOUT, "sclk_testout", mux_sclk_testout_p,
          CLK_SET_RATE_NO_REPARENT, /* target SoC registers and fields */);

Dieses Muster muss für den jeweiligen SoC vervollständigt werden. Verwenden Sie den genauen Patchabschnitt für die Ziel-Kernelgeneration samt Binding-Header und CRU-Treiber. Bei Unklarheiten zur DTS-Steuerung verweist die Quelle auf die pinctrl-Dokumentation. Ermitteln Sie bei RK3568-/RK3588-Designs mit vielen IOs zuerst die gültige Takt-IO-Zuordnung und folgen Sie dann dem SoC-Beispiel.

6. Prüfliste

1. Prüfen Sie, ob das Pad physisch herausgeführt ist, nicht von Boot-/Debug-/Speicherfunktionen verwendet wird und in einer passenden IO-Spannungsdomäne liegt.
2. Prüfen Sie, ob pinctrl die Taktfunktion und nicht die GPIO-Funktion desselben Pads auswählt.
3. Prüfen Sie vor der Messung Eltern, Frequenz und Aktivierungszustand in clk_summary.
4. Messen Sie Frequenz, Tastverhältnis, Amplitude und Startverhalten am Peripheriepin und zusätzlich bei Bedarf am SoC-Anschluss.
5. Prüfen Sie Toleranzen der nachgelagerten Peripherie sowie Suspend/Resume des Systems. Validieren Sie für Ethernet und Audio das Verhalten von Verbindung und Taktverriegelung unter Last.