ARM芯片架构之coresight 时间戳组件介绍
时间戳组件（Timestamp Components）
1 关于时间戳组件（About the timestamp components）
时间戳组件在 SoC 内生成和传输时间戳信息，用于为调试和跟踪系统提供统一的时间基准。CoreSight SoC-400 提供以下时间戳相关组件：
- 时间戳生成器（Timestamp generator）
- 时间戳编码器（Timestamp encoder）
- 窄时间戳复制器（Narrow timestamp replicator）
- 窄时间戳异步桥（Narrow timestamp asynchronous bridge）
- 窄时间戳同步桥（Narrow timestamp synchronous bridge）
- 时间戳解码器（Timestamp decoder）
- 时间戳插值器（Timestamp interpolator）
这些组件用于生成全局时间戳、压缩后传输、在多个模块间分发、支持跨时钟/电源域传输、恢复压缩后的时间戳，并在局部提供更高精度。
2 时间戳生成器（Timestamp generator）
时间戳生成器（cxtsgen）提供全局时间参考，产生宽时间戳信号供系统使用。
特性：
- 提供自由运行的宽计数器，通常为 48 位或更宽。
- 输出全局标准化的时间戳。
- 支持通过 APB 接口进行配置和访问。
- 与系统时钟绑定，需要选择合适的时钟源。
3 时间戳编码器（Timestamp encoder）
时间戳编码器（cxtse）将宽时间戳压缩成窄格式，减少传输带宽。
特性：
- 接收宽位宽时间戳输入。
- 使用压缩机制减少位宽。
- 支持周期性或按需输出。
4 窄时间戳复制器（Narrow timestamp replicator）
窄时间戳复制器（cxntsreplicator）将单一路径的时间戳分发到多个模块。
特性：
- 支持 1:2 分发。
- 可选 APB 配置接口。
- 可使能或禁用输出端口。
5 窄时间戳异步桥（Narrow timestamp asynchronous bridge）
窄时间戳异步桥（cxntsasyncbridge）用于跨异步时钟域传输时间戳。
特性：
- 支持异步时钟域跨越。
- 可跨电源域，提供低功耗接口（LPI）。
- 可配置为仅主接口、仅从接口或完整桥接。
6 窄时间戳同步桥（Narrow timestamp synchronous bridge）
窄时间戳同步桥（cxntssyncbridge）用于跨同步时钟域传输。
特性：
- 支持 1:1、1:n、n:1、n:m 多种比率。
- 可插入寄存器切片以实现时序优化。
- 可选低功耗接口（LPI）。
7 时间戳解码器（Timestamp decoder）
时间戳解码器（cxtsd）恢复压缩后的时间戳。
特性：
- 接收窄时间戳输入。
- 使用差分或基准点恢复完整宽时间戳。
- 输出完整时间参考。
8 时间戳插值器（Timestamp interpolator）
时间戳插值器（cxtsintp）在局部模块内生成高分辨率时间信息。
特性：
- 接收低分辨率全局时间戳。
- 使用本地高速计数器插值。
- 输出高分辨率结果。
程序员模型补充
时间戳生成器寄存器（Timestamp generator registers）
时间戳生成器通过 APB 接口暴露寄存器模型，提供对时间戳的配置、控制和读取。
主要寄存器
-
TSGENCR - 控制寄存器
-
偏移：0x000
-
功能：使能或禁用时间戳生成器。
-
位定义：
- [0] ENABLE：1 = 使能时间戳生成；0 = 禁用。
- [31:1] 保留。
-
-
TSGENCNTL - 低 32 位计数器
- 偏移：0x004
- 功能：保存时间戳计数器的低 32 位。
- 类型：只读。
-
TSGENCNTH - 高位计数器
- 偏移：0x008
- 功能：保存时间戳计数器的高 16 位或更多，具体取决于实现位宽。
- 类型：只读。
-
TSGENID - 组件 ID 寄存器
- 偏移：0xFC0 - 0xFDC
- 功能：提供 ARM 标准组件 ID 信息。
-
TSGENPID - 外设 ID 寄存器
- 偏移：0xFE0 - 0xFFC
- 功能：提供外设识别号。
计数器特性
- 自由运行，不可写。
- 在溢出时自动回绕。
- 可通过
ENABLE位控制启动与停止。
使用场景
- 调试工具通过读取
CNTL和CNTH获取完整时间戳值。 - 当
ENABLE= 0 时，计数器保持当前值。 - 当
ENABLE= 1 时，计数器随时钟递增。
附录 时间戳组件信号（Timestamp component signals）
本附录定义了各时间戳组件的输入和输出信号。
通用信号
-
CLK：输入时钟信号。
-
RESETn：复位信号，低有效。
-
APB 接口信号：
- PCLK, PRESETn, PADDR, PWDATA, PWRITE, PSEL, PENABLE, PRDATA, PREADY, PSLVERR。
-
时间戳输入/输出信号：
- TSIN：窄时间戳输入。
- TSOUT：窄时间戳输出。
- WIDETS：宽时间戳信号输出。
时间戳生成器（cxtsgen）
- CLK：主时钟输入。
- RESETn：复位输入。
- APB 接口：提供寄存器访问。
- WIDETS[47:0]：输出 48 位时间戳。
时间戳编码器（cxtse）
- WIDETS[47:0]：宽时间戳输入。
- TSOUT：压缩时间戳输出。
- CLK, RESETn：控制信号。
窄时间戳复制器（cxntsreplicator）
- TSIN：窄时间戳输入。
- TSOUT0, TSOUT1：两个窄时间戳输出。
- APB 接口：可选控制。
窄时间戳异步桥（cxntsasyncbridge）
- TSIN：输入窄时间戳。
- TSOUT：输出窄时间戳。
- ACLK, BCLK：两侧独立时钟。
- ARESETn, BRESETn：两侧复位。
窄时间戳同步桥（cxntssyncbridge）
- TSIN：输入窄时间戳。
- TSOUT：输出窄时间戳。
- CLK：时钟。
- RESETn：复位。
时间戳解码器（cxtsd）
- TSIN：输入压缩时间戳。
- WIDETS[47:0]：恢复的宽时间戳输出。
- CLK, RESETn：控制信号。
时间戳插值器（cxtsintp）
- WIDETS[47:0]：输入宽时间戳。
- TSOUT：插值后的高分辨率输出。
- CLK, RESETn：控制信号。