onur/gps
0
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Actions Packages Projects Releases Wiki Activity
Files
927f6e2858ee7d7399631c427a3f9de4a144cc96
gps/soc/software/gps_system
T
History

README.md

GPS System Port Notes

Bu notlar GPS bare-metal yaziliminin VCU118 Rocket SoC portu ve interrupt debug sureci icin yazildi.

Generic IMU Mimarisi (TDK ve ST)

GPS/ESKF artik dogrudan bir sensor surucusune bagli degildir. Veri yolu:

TDK ICM42688 -----\
                   -> imu_sensor -> imu_calibration -> fusion_imu_measurement -> motion detector + ESKF
ST LSM6DSOX ------/
  • src/tdk_icm42688.c: TDK ICM42688'e ozel SPI, register, interrupt ve ham-veri donusumu.
  • src/st_lsm6dsox.c: STEVAL-MKI217V1 uzerindeki ST LSM6DSOX'e ozel SPI, register, INT1 data-ready interrupt ve ham-veri donusumu.
  • src/imu_sensor.c: ortak init/start/stop/IRQ/service/measurement arayuzu.
  • src/imu_calibration.c: markadan bagimsiz bias, 3x3 scale/cross-axis/mounting donusumu ve opsiyonel sicaklik katsayisi.
  • fusion_measurement.h, motion detector ve ESKF yalniz SI birimindeki ortak mesaji gorur; aktif sensorun markasini bilmez.

Firmware isletim sistemi kullanmaz. Yeni IMU katmani malloc cagirmadan sensor kuyruklarini ve butun durumunu statik ayirir. Newlib ve formatli UART destegi nedeniyle linker'da heap alani yine bulunur; yeni sensor kodu buna guvenmez. Karttaki 1 MiB DTIM test icin genis tutulmustur; firmware tasarim butcesi ilerideki 512 KiB DTIM hedefidir. auto build iki sensor surucusunu da icerir; kesin sensor secimi kullanilmayan surucuyu linkten cikarir.

2026-07-13 tarihli -Os bare-metal link boyutlari:

Secim text data bss Toplam DTIM image
tdk 67,256 2,496 205,160 274,912 bayt
st 66,936 2,496 199,280 268,712 bayt
auto 68,888 2,496 207,560 278,944 bayt

En buyuk auto image 512 KiB DTIM'in yaklasik yuzde 53.2'sini kullanir; stack ve ilerideki buffer'lar icin 245,344 bayt (yaklasik 239.6 KiB) adres alani kalir. Linker bunun 16 KiB'ini varsayilan stack icin ayirir. 1 MiB test konfigurasyonunda gorulen ek bosluk yeni statik buffer eklemek icin gerekce sayilmamalidir. Host unit-test executable'i bu rakamlara dahil degildir. auto konfigurasyonu ayrica BSP_DTIM_SIZE=0x00080000 ile gercekten link edilerek 512 KiB sinirinda dogrulanmistir.

Bare-metal sensor secimi

Otomatik WHO_AM_I algilama varsayilandir:

make -C soc/software/gps_system IMU_SENSOR=auto

Otomatik secimde eslesen cihaz bulunana kadar yalniz read-only WHO_AM_I probe yapilir. TDK ve ST build'leri acikca su sekilde secilebilir:

make -C soc/software/gps_system IMU_SENSOR=tdk \
  IMU_ODR_HZ=500 IMU_ACCEL_FS_G=4 IMU_GYRO_FS_DPS=250

make -C soc/software/gps_system IMU_SENSOR=st \
  IMU_ODR_HZ=104 IMU_ACCEL_FS_G=2 IMU_GYRO_FS_DPS=250

IMU_SENSOR=stm, st seciminin alias'idir. IMU_ODR_HZ=0, IMU_ACCEL_FS_G=0 ve IMU_GYRO_FS_DPS=0 aktif surucunun guvenli varsayilanini secer. Bu ozellikle auto icin onemlidir; TDK ve ST'nin ortak bir ODR degeri yoktur. Desteklenen ODR'ler TDK icin 25/50/100/200/500/1000 Hz, ST icin 52/104/208 Hz'dir.

TDK ve ST veri-hazir interrupt'i ile calisir ve ana dongu wfi kullanabilir. Genesys2 son pin planinda ortak aktif sensor interrupt girişi JC9/AK30 uzerinden wrapper'daki 3FF synchronizer'a, oradan PLIC device 11'e gider. ST surucusu LSM6DSOX accel data-ready olayini INT1'e yonlendirir; ISR local CLINT timestamp'ini basta alir, latched kaynagi temizler, ayni sample'in gyro ve sicaklik alanlarini okuyup statik SPSC kuyruğa koyar. imu_sensor_service() interrupt backend'lerde no-op'tur.

Standalone LSM6DSOX SPI okuma ve stationary log kartta dogrulanmistir. Buna karsilik JC9 fiziksel interrupt yolu ile GPS + ST + ESKF'nin ayni urun firmware kosusundaki end-to-end testi henuz tamamlanmis sayilmamalidir. ASIC/Questa simulasyonunda asynchronous input -> 3FF -> PLIC device 11 -> C ISR yolu gecmistir. Yuksek ODR ve uzun WLS sirasinda sample kaybini daha da azaltmak gerekirse sonraki gelistirme sensor FIFO + sensor timestamp kullanmaktir; ortak IMU arayuzu ve ESKF bunun icin degismeyecektir.

Sensor ODR'si ile GPS nav-solve periyodu birbirinden bagimsizdir. Her IMU ve GPS olcumu ayni local monotonic CPU tick domaininde kendi olcum zamaniyla tasinir; ESKF olaylari timestamp sirasinda isler. TDK ve ST ISR timestamp'i data-ready kenarini yakindan temsil eder. Daha kesin ve WLS/interrupt latency'sinden bagimsiz yuksek-ODR zamanlama gerekirse sensor FIFO timestamp'i kullanilmalidir.

Kalibrasyon ve sicaklik politikasi

Uc farkli duzeltme birbirinden ayridir:

  1. Sensorun fabrika trim'i ve datasheet sensitivity degerleri sensor surucusunde kullanilir.
  2. Kalici, karta ozel bias/scale/eksen/sicaklik katsayilari ortak imu_calibration_t icinde uygulanabilir. TDK ve ST ayarlari calibration_by_backend[] icinde ayri profillerdir; auto secimi bir sensorun kalibrasyonunu digerine uygulayamaz. Varsayilan deger identity + sifir bias'tir; yani varsayilanda olcumu degistirmez.
  3. Fusion engine acilista kart sessizken iki saniyelik ornek toplar. Anlik gyro bias'ini, ilk roll/pitch hizalamasini ve gravity yonundeki accel kalintisini tahmin eder. ESKF bundan sonra residual accel/gyro bias state'lerini izler.

Sicaklik GPS/IMU fusionunun calismasi icin zorunlu degildir. Kisa sureli ve dar sicaklik araligindaki ilk testte sicaklik yalniz olculur ve mesajda tasinir; ESKF denklemlerini etkilemez. Uzun sure, dis ortam veya sensorun isinmasiyla bias degisimi gorulurse sicaklik katsayilari offline loglardan cikarilip temperature_compensation_enabled=true ile etkinlestirilir. Katsayi olmadan otomatik sicaklik duzeltmesi yapmak yanlis bias uretme riski tasir.

Portable kalibrasyon matematigi Linux'ta heap kullanmadan su testle dogrulanir:

make -C soc/software/gps_system/tests clean run

Bu test identity davranisini, bias + 3x3 donusumu, opsiyonel sicaklik duzeltmesini ve singular matris reddini kontrol eder. Test executable'i host icindir ve bare-metal firmware'e linklenmez.

Donanim Adresleri ve IRQ Map

Generated DTS/RTL'e gore GPS IP adresleri:

IP Base address PLIC source
ACQ 0x10020000 1
TRCK0 0x10021000 2
TRCK1 0x10022000 3
TRCK2 0x10023000 4
TRCK3 0x10024000 5
TRCK4 0x10025000 6
TRCK5 0x10026000 7
TRCK6 0x10027000 8
TRCK7 0x10028000 9
TRCK8 0x10029000 10

Bu degerler soc/software/bsp/include/bsp/soc.h icinde BSP define olarak tutuluyor. GPS yazilimi header/gps_ip_defines.h icinde bu BSP define'larini kullaniyor.

PLIC base:

BSP_PLIC_BASE = 0x0c000000
priority      = base + 4 * source_id
pending       = base + 0x1000
enable hart0  = base + 0x2000
threshold     = base + 0x200000
claim/complete= base + 0x200004

claim/complete icin +4 dogru. Generated TLPLIC 64-bit beat kullaniyor, claim/complete register'i threshold ile ayni beat'in upper 32-bit tarafinda.

Yapilan Software Degisiklikleri

  • GPS base adresleri ve IRQ line'lari eski SoC sabitlerinden BSP define'larina tasindi.
  • Tracking IP sayisi 9'a cikarildi.
  • trck6_ip, trck7_ip, trck8_ip ve bunlarin interrupt map'i eklendi.
  • PLIC init eklendi:
    • mtvec = gps_irq_handler
    • PLIC threshold 0
    • source 1..10 priority 1
    • source 1..10 enable
    • mie.MEIE ve mstatus.MIE enable
  • gps_irq_handler() PLIC claim ID'ye gore dispatch ediyor:
    • 1 -> ACQ ISR
    • 2..10 -> tracking index irq_id - 2
    • sonra PLIC complete yaziyor
  • gps_irq_handler machine interrupt handler attribute ile derleniyor. ELF'te handler mret ile donuyor.
  • gps_irq_handler ayrica 4-byte aligned ediliyor. mtvec base adresi 4-byte aligned olmak zorunda; RVC acik oldugu icin fonksiyon 2-byte aligned yerlesirse trap iki byte erken baslayabilir.
  • _start basinda debug-load'dan kalan interrupt state'i temizleniyor:
    • mie = 0
    • mstatus.MIE = 0
  • FPGA gdb_load_and_run.gdb script'i de _starta resume etmeden once eski debug oturumundan kalan mie, mstatus.MIE, CLINT mtimecmp ve stack pointer state'ini temizler. Bu, pending timer interrupt'in _start stack init'inden once handler'a girip stack ustu store fault uretmesini engeller.
  • ACQ ISR pending clear bug'i duzeltildi:
    • Daha once ACQ sadece "acquired" dalinda pending clear ediyordu.
    • ACQ sonucu "not acquired" ise pending clear edilmiyordu.
    • Simdi ACQ pending set ise her iki durumda da clear ediliyor.
  • acq_start_loop use-after-free bug'i duzeltildi:
    • ACQ ISR assign_tracking() sirasinda current acquisition node'unu listeden silebiliyor.
    • Loop WFI'dan sonra iterator->next okursa freed node dereference ediliyordu.
    • Simdi next pointer'i WFI'dan once aliniyor.

PLIC Davranisi

Rocket-chip TLPLIC bu konfigde LevelGateway kullaniyor. Edge/level secen bir software mode register'i yok.

Generated/Scala davranisi:

io.plic.valid := io.interrupt && !inFlight
when (c || g.valid) { p := !c }

Sonuc:

  • PLIC input'u PLIC clock'unda high gorurse pending setlenir.
  • Pending bitleri software'den set edilebilir degil, read-only status gibi davranir.
  • Software priority, enable, threshold yazar; claim okur; complete yazar.

Onemli debug notu: PLIC claim register okumasi side-effect'lidir. GDB ile 0x0c200004 okumak pending'i claim eder. Eger sonra complete yazilmazsa Rocket LevelGateway inFlight kalabilir ve ayni source'tan sonraki interruptlar bloklanir. Debug yaparken durum okumak icin claim register'ini okumayin.

Eger GDB ile claim yanlislikla okunduysa toparlama:

set *(unsigned int*)0x10020000 = (*(unsigned int*)0x10020000 | 0x2)
set *(unsigned int*)0x0c200004 = 1

Ilk satir ACQ pending clear bitini yazar. Ikinci satir PLIC source 1 complete yazar.

GDB Ile Dogrulanan Durum

Clean load sonrasi acq_intr_handler_0 breakpoint'i ile gorulen durum:

mcause = 0x800000000000000b   // machine external interrupt
mepc   = 0x80000e98           // WFI sonrasi
PLIC enable = 0x7fe           // source 1..10 enable
ACQ ctrl = 0x0c               // intr enable + internal pending
acq_interrupt_flag = 1

Dispatch sonrasi, PLIC complete oncesi:

PLIC pending = 0
ACQ ctrl = 0x04               // internal pending clear, interrupt enable duruyor
acq_interrupt_flag = 1

PLIC complete sonrasi:

PLIC pending = 0
ACQ ctrl = 0x04

Bu, ACQ interrupt hattinin PLIC tarafindan goruldugunu, handler'in calistigini, IP pending clear edildigini ve PLIC complete sirasinin dogru oldugunu gosteriyor.

Mevcut Son Durum

Interrupt path artik calisiyor. Son GDB kosusunda program tekrar acq_start_loop icinde goruldu:

pc = 0x80000e98
ACQ ctrl = 0x04
ACQ status = 0x2
PRN = 18
PLIC pending = 0
acq_interrupt_flag = 1
trck_interrupt_flag = 0

Bu durumda stuck sebebi interrupt degil. ACQ status bit0 GPS_ACQ_STATUS_POS set olmadigi icin assign_tracking() calismiyor ve tracking'e gecilmiyor. Yani sonraki debug konusu ACQ sonuc/status semantics'i veya RF/input tarafidir.

RF data verildikten sonra gorulen unexpected trap mcause = 5 icin ek debug:

mcause = 5                 // load access fault
mepc   = acq_start_loop + lw a1,0(s0)
mtval  = 0x2

Bu, acquisition linked-list iterator'unun gecersiz/freed node'a donustugunu gosterdi. Sebep acq_start_loop icinde WFI'dan sonra current node'un next alaninin okunmasiydi; ayni node ACQ ISR icinde silinebiliyor. Fix: next pointer'i ACQ start/WFI oncesinde saklandi.

Ayni debug sirasinda ikinci bir trap sebebi bulundu:

gps_irq_handler = 0x...13c6
mtvec readback  = 0x...13c4

mtvec base 4-byte aligned oldugu icin handler 2-byte aligned adrese yerlesince trap iki byte erken basliyordu. Fix: GPS_IRQ_HANDLER_ATTR icine aligned(4) eklendi. Son dogrulamada:

mtvec = 0x800013c8
pc    = acq_start_loop
mcause= 0x800000000000000b
mtval = 0
trck_interrupt_flag = 1

Bu kosuda mcause=5 tekrar etmedi.

Build ve Debug Komutlari

Build:

make -C /home/ankaoc/Desktop/rocket/rocket-chip/soc/software/gps_system \
  BUILD_DIR=/home/ankaoc/Desktop/rocket/rocket-chip/soc/out/software/gps_system \
  clean all

OpenOCD:

make -C /home/ankaoc/Desktop/rocket/rocket-chip fpga-debug-openocd

ELF'i RAM'e yukleyip calistirma:

/tools/toolchains/rvtc-medany/bin/riscv64-unknown-elf-gdb \
  -q /home/ankaoc/Desktop/rocket/rocket-chip/soc/out/software/gps_system/gps_system.elf \
  -ex "target extended-remote :3333" \
  -ex "monitor reset halt" \
  -ex "load" \
  -ex "set \$pc = _start" \
  -ex "monitor resume" \
  -ex "detach" \
  -ex "quit"

Durum okumak icin claim register'ini okumadan:

target remote :3333
monitor halt
p/x $pc
p/x $mtvec
p/x $mie
p/x $mstatus
p/x $mcause
p/x $mepc
p/x *(unsigned int*)0x0c001000
p/x *(unsigned int*)0x0c002000
p/x *(unsigned int*)0x0c200000
x/16wx 0x10020000
x/20wx 0x10021000

Tekrar: 0x0c200004 claim/complete register'idir. Debug read yapmayin; okuma pending'i claim eder.

Continuous Acquisition ve Parametric ACQ Update

Bu bolum continuous/background acquisition ve parametrik acquisition engine destegi icin yapilan son firmware degisikliklerini ozetler.

Analiz Edilen Noktalar

  • Mevcut firmware acquisition'i acq_start_loop() icinde calistiriyor ve 4 veya daha fazla tracking uydusu varsa yeni acquisition baslatmiyordu.
  • calculate_position() sadece tracking sayisi 4'un altina dustugunde acquisition'i tekrar tetikliyordu.
  • ACQ ISR daha once acquisition sonucunu ISR icinde isliyor, linked-list degistiriyor, tracking handoff yapiyor ve debug basiyordu.
  • TRCK ISR de linked-list/node islemleri, subframe parse ve cok fazla debug isini ISR icinde yapabiliyordu.
  • Navigation tarafinda tracking measurement verisinin taze olup olmadigi tick/epoch ile net kontrol edilmiyordu.
  • XLSX register dokumanlari incelendi:
    • GPS_ACQ_APB_regmap.xlsx
    • GPS_TRCK_APB_regmap.xlsx
  • ACQ ve TRCK register offset'leri firmware struct'lari ile karsilastirildi.

Degisen Dosyalar

  • header/gps_ip_defines.h
  • header/gps_macros.h
  • header/gps_interrupt_handlers.h
  • header/linked_list.h
  • src/gps_ip.c
  • src/gps_interrupt_handlers.c
  • src/linked_list.c
  • gps_test.c

Parametric Acquisition Engine Destegi

  • Acquisition engine sayisi tek noktadan ayarlanabilir hale getirildi:
ACQ_ENGINE_COUNT
  • Varsayilan olarak ACQ_ENGINE_COUNT, BSP tarafindaki BSP_GPS_ACQ_COUNT degerinden gelir.
  • BSP bu define'i vermiyorsa firmware default olarak 1 ACQ engine kullanir.
  • ACQ base address ve interrupt line artik index uzerinden hesaplanir:
GPS_ACQ_IP_BASE_ADDR(index)
GPS_ACQ_INTR_LINE(index)
  • ACQ IP pointer ve IRQ tablolarina gecildi:
acq_ips[GPS_ACQ_IP_COUNT]
acq_ips_intr_lines[GPS_ACQ_IP_COUNT]
  • Mevcut donanim haritasinda sadece bir ACQ engine var:
    • ACQ base: 0x10020000
    • TRCK0 base: 0x10021000
  • Bu nedenle birden fazla ACQ engine acilirsa ACQ register window'larinin tracking register window'lari ile cakismamasi icin compile-time guard eklendi.
  • Multi-ACQ icin donanim/BSP tarafinda non-overlapping ACQ base/stride/IRQ bilgisi verilmesi gerekir.

Continuous Background Acquisition

  • acq_start_loop() artik eski blocking acquisition dongusunu calistirmiyor.
  • Main loop su sekilde calisir:
wfi();
gps_background_task();
calculate_position();
  • Acquisition scheduling RISC-V timer/systick tarafindan tetiklenir.
  • Tracking real-time oncelikli kalir; acquisition sadece background task icinde yeni is atar.
  • Yeni scheduler:
    • bos ACQ engine arar,
    • aktif tracking uydularini tekrar acquire etmeye calismaz,
    • herhangi bir tracking IP tarafindan busy/allocated gorulen PRN'leri ACQ listesinden temizler,
    • ACQUIRING, ACQUIRED, TRACKING durumlarindaki PRN'leri skip eder,
    • kayip veya stale PRN'leri tekrar listeye alabilir,
    • acquisition retry icin tick tabanli delay uygular.

Satellite State Model

Her PRN icin state tutulur:

GPS_SAT_NOT_SEEN
GPS_SAT_ACQUIRING
GPS_SAT_ACQUIRED
GPS_SAT_TRACKING
GPS_SAT_LOST
GPS_SAT_STALE

Bu state modeli acquisition scheduler, tracking handoff ve stale measurement temizligi icin kullanilir.

PRN register degeri bu donanimda 0..31 hardware index olarak kullanilir. Bu nedenle firmware PRN_NUMBER alanina 0..31 yazar; 0 invalid kabul edilmez.

ISR Safety Degisiklikleri

  • ACQ ve TRCK ISR'lari sade hale getirildi.
  • ISR icinde artik agir is yapilmiyor.
  • ISR akisi:
    • status/control register snapshot al,
    • gerekli data register'larini oku,
    • interrupt clear yap,
    • fixed-size event queue'ya event push et,
    • cik.
  • Linked-list mutation, acquisition-to-tracking handoff, subframe parse ve debug print gibi agir isler deferred/main context'e tasindi.
  • Fixed-size event queue eklendi:
GPS_EVENT_QUEUE_SIZE
  • Queue overflow sayaci eklendi ve overflow debug seviyesinde raporlanir.
  • ACQ event'i queue doluysa shadow result ile korunur; tracking event overflow'u sayilir.
  • PLIC dispatch artik ACQ interrupt source'larini acq_ips_intr_lines[] tablosundan arar.
  • Tracking status register'inda INTR_PEND set kalir fakat PLIC event'i software'e ulasmazsa, gps_background_task() icindeki hafif poll fallback ayni ISR snapshot yolunu cagirir. Bu fallback sadece register snapshot/clear ve fixed queue push yapar; subframe parse ve navigation islemleri yine deferred context'te kalir.

Systick / Timer Degisiklikleri

  • Machine timer interrupt path eklendi.
  • gps_systick_ticks global tick counter olarak kullanilir.
  • Systick acquisition scheduler'i periyodik olarak uyandirir.
  • Timer interrupt sadece tick arttirir, scheduler pending flag set eder ve bir sonraki compare degerini programlar.
  • Mevcut ayar GPS_SYSTICK_HZ=20u'dir. CLINT timebase board build'inden gelir: Genesys2'de 50 MHz SoC clock /100 bolucu nedeniyle 500000 Hz, VCU118'de 100 MHz SoC clock nedeniyle 1000000 Hz kullanilir. Her iki kartta machine timer interval'i gercek zamanda 50 ms'dir.
  • Systick sadece bos acquisition engine'e yeni is atamak ve background maintenance yapmak icin kullanilir.
  • Acquisition completion/stop systick timeout ile yapilmaz; ACQ engine normalde sadece ACQ-end interrupt ile tamamlanir.
  • GPS_ACQ_STUCK_WARN_TICKS diagnostic-only stuck-busy warning icindir. ACQ'yi stop/restart etmez; sadece software-owned ACQ engine beklenenden uzun busy kalirsa rf_clk, sample_align_i veya acq_end yolunu kontrol etmek icin log basar.
  • Ortak AFE yalniz gps_startup_initialization() sirasinda bir kez baslatilir. Per-PRN acq_start() AFE fazina dokunmadan sadece pending clear, PRN ve ACQ start pulse islemlerini yapar.
  • Software engine'i idle gorurken ACQ donanimi busy ise scheduler yeni PRN/start yazmaz; donanim idle olana kadar yeni aramayi erteler.
  • ACQ sonucu bir tracking kanalina verildiginde tracking_allocated software rezervasyonu donanim BUSY biti gec gorundu diye geri alinmaz. Rezervasyon normal tracking drop/stop interrupt'i ile serbest birakilir.

Tracking Freshness ve Stale Data Koruma

  • Tracking linked-list node'una freshness alanlari eklendi:
gps_last_measurement_tick
gps_measurement_valid
gps_nav_solve_sequence
gps_nav_solve_consumed_sequence
  • Navigation input'u hazir kabul edilmeden once su kontroller yapilir:
    • measurement valid mi,
    • lock valid mi,
    • measurement tick'i stale timeout icinde mi.
  • Stale timeout:
GPS_TRK_MEASUREMENT_STALE_TICKS
  • Tracking channel lock kaybederse:
    • measurement invalid/stale yapilir,
    • PRN GPS_SAT_LOST durumuna alinir,
    • tracking slot bosaltilir,
    • PRN tekrar acquisition listesine eklenebilir.
  • Position calculation artik stale veya unlock olmus measurement kullanmaz.
  • Subframe 1'den gelen 6-bit svhlth alani 000000 degilse kanal tracking/nav-bit guncellemesine devam eder fakat navigation snapshot'a alinmaz. Boylece broadcast unhealthy olarak isaretlenen SV konum hesabinda kullanilmaz.
  • Navigation hesaplamasi icin interrupt disable suresi kisaltildi; sadece snapshot/promote bolumleri korunuyor.

Nav Bits + Nav Solve Akisi

  • Tracking kanali ilk basladiginda nav-bits mode kullanilir:
    • NAV_BITS_INTR_EN=1
    • NAV_BITS_FLAG_EN=1
    • NAV_SOLVE_EN=1
    • NAV_SOLVE_INTR_EN=0
    • NAV_SOLVE_FLAG_EN=0
  • Firmware once nav bit interrupt'lari ile subframe 1..5 verisini toplar.
  • En az 4 satellite icin initial frame set hazir olunca nav-bit snapshot'i yalniz ephemeris uygunlugunu ve kullanilacak kanallari belirler; bu snapshot'tan pozisyon hesaplanmaz.
  • Subframe 1..5 seti hazir olan tracking kanallarinda nav-solve akisi etkinlestirilir:
    • nav bits interrupt/flag acik kalir,
    • NAV_SOLVE_INTR_EN=1,
    • NAV_SOLVE_FLAG_EN=1.
  • Ilk pozisyon dahil butun pozisyon hesaplari, kanallardan senkron nav-solve tick ve ABS_SAMPLE geldikten sonra olusturulan coherent nav-solve snapshot'i ile yapilir.
  • Nav-bit ve nav-solve handler'lari ephemeris deposunu ortak kullansa da corrected ABS_SAMPLE nav-solve icin node icinde ayri saklanir. Pozisyon snapshot'i bu ayri alani kullanir; araya giren nav-bit interrupt'i pozisyon olcum epoch'unu degistiremez.
  • Coherent snapshot olusturulurken 32-bit raw ABS_SAMPLE degerleri en yeni sample etrafinda modulo fark ile unwrap edilir. Sayac wrap sinirinin iki tarafindaki uydular ayni pseudorange hesabinda kullanilabilir.
  • Nav bits akisi subframe 1..5 ilk kez alindiktan sonra kapatilmaz. Boylece yeni subframe 1..3 verisi ephemerisi, subframe 4 page 18 verisi iyonosfer/UTC parametrelerini guncel tutar.
  • Nav-solve interrupt'lari acilmadan once TOW, nav-bit HOW alanindan kurulur. Nav-solve acildiktan sonra normal nav-bit HOW gecmisi tutulmaya devam eder fakat canli TOW'a yazmaz. Her nav-solve interrupt'i tam olarak NAV_SOLVE_TIMER * 20 ms ilerlemeyi temsil eder ve TOW bu sabit miktarda artirilir.
  • Subframe 1..3 ham kelimeleri once staging alaninda biriktirilir. IODC'nin alt 8 biti ile iki IODE alani eslesen tam set olusmadan canli ephemeris degistirilmez; yayin guncellemesi sirasinda eski/yeni ephemeris alanlari karismaz.
  • Subframe 1 toc alani parity bitleri disarida birakilarak 16 bit okunur ve 2^4 ile olceklenir.
  • Subframe 4 page 18 henuz alinmadiysa iyonosfer duzeltmesi uygulanmaz. Page 18 hazir oldugunda her navigation solve tek bir ionoutc kopyasi kullanir.
  • Klobuchar gecikmesi WLS'nin receiver ECEF, azimut ve elevasyon hesabindan uretilir. Ilk unseeded iteration iyonosfersizdir; yaklasik receiver konumu olustuktan sonraki iteration'larda gecikme gozlenen pseudorange'dan cikarilir.
  • Bundan sonra periyodik pozisyon hesaplamasi nav-solve interrupt'lari ile tetiklenir. RTL subframe_ready sonrasinda COUNT durumuna girer ve NAV_SOLVE_TIMER=N icin N adet navigation bit_valid darbesi sayar. Her navigation biti 20 ms oldugu icin periyot N * 20 ms'dir; mevcut gps_startup_initialization(10) ayari 200 ms'de bir ABS_SAMPLE latch ve nav-solve interrupt'i uretir.
  • Bu siralama onemlidir: RTL nav_solve_timer sayaci NAV_SOLVE_EN ve subframe_ready ile baslar. NAV_SOLVE_EN nav-bit asamasinda acik tutulur ki timer GPS bit/subframe fazina otursun; subframe 1..5 hazir olana kadar yalniz nav-solve interrupt/flag kapali kalir.
  • Initial position sonrasinda subframe'lerini tamamlayan yeni tracking kanallarinda da nav bits acik tutularak nav-solve otomatik etkinlestirilir.
  • Coherence kontrolu sadece software systick ile yapilmaz; periodic snapshot icin tracking node'da saklanan nav-solve interrupt sonrasi raw ABS_SAMPLE kullanilir. GPS_NAV_ABS_SAMPLE_SYNC_WINDOW_MS=25 oldugu icin 4 satellite measurement'i 25 ms'den fazla ayriksa navigation solve calistirilmaz. Bu pencere interrupt skew'den cok uydu path delay farkini kapsamak icindir: 20 ms yaklasik 6000 km, 25 ms yaklasik 7500 km pseudorange farkina denk gelir. 25 ms, dusuk-elevation uydu geometrisi ve tracking jitter icin pay birakir ama 50 ms kadar gevsek degildir.
  • Partial coherent grup sayisi mevcut ready channels sayisina ulasmadiysa firmware nav-solve sequence'lerini consume etmez. Coherent snapshot tum ready kanallari kapsasa bile sequence ancak navigation solve basarili olduktan sonra, snapshot aninda kaydedilen sequence degerine kadar consume edilir. Basarisiz solve ayni epoch'u tekrar deneyebilir; daha yeni sequence yanlislikla tuketilmez.
  • Navigation snapshot ayni SVID/PRN'i ikinci kez kabul etmez. Ayni uydu iki tracking IP uzerinden ready gorunurse ikinci kopya sessizce snapshot disinda birakilir; ayrinti sadece DEBUG_TRACE seviyesinde gorulur.
  • UART debug satirindaki coherent_nav= degeri, o anda ayni nav-solve penceresinde kullanilabilir kanal sayisini gosterir. 600 ms pozisyon gelmiyorsa busy channels, ready channels ve coherent_nav birlikte kontrol edilmelidir.
  • Tracking ISR event queue dolarsa, her tracking IP icin son event shadow buffer'a alinir. Shadow overwrite sayaci WARN olarak loglanir; bu log gorulurse CPU nav hesaplamasi veya UART debug cikisi tracking interrupt isleme hizini geciktiriyor olabilir.
  • Bir tracking kanali shadow buffer'a dustukten sonra shadow main context tarafindan tuketilene kadar ayni kanalin yeni event'leri tekrar ana queue'ya alinmaz; en yeni shadow snapshot'i korunur. Boylece daha yeni queue event'inin daha eski shadow event'inden once islenmesi ve raw sample zamaninin geriye gitmesi engellenir.
  • Tracking nav-solve interrupt'lari ayni GPS epoch'unda birbirine cok yakin gelebilir. External interrupt handler bu yuzden PLIC'te bekleyen farkli GPS source ID'lerini tek ISR girisinde bounded olarak drain eder. Ayni source ID tekrar claim edilirse handler durur; bu durum level interrupt clear'in henuz donanima yansimadigini gosterir ve PLIC repeated source while draining WARN sayaci ile raporlanir.
  • Normal nav-bit interrupt'larinda mevcut tracking node tekrar insert edilmeye calisilmaz. Bu nedenle requested node already exists UART spam'i normal akista gorulmemelidir; per-subframe nav bits logu TRACE seviyesine alinmistir.
  • Nav solve mode'da NAV_SOLVE_TIMER, subframe fazindan sonra kac adet 20 ms navigation biti sayilacagini; dolayisiyla ABS_SAMPLE latch ve interrupt epoch'unu belirler. Her islenen event'te TOW NAV_SOLVE_TIMER * 20 ms artirilir ve GPS hafta sinirinda normalize edilir. Raw ABS_SAMPLE TOW artisini belirlemez; yalniz ayni nav-solve epoch'undan gelen kanallari secmek ve pseudorange olcumunu olusturmak icin kullanilir. Pseudorange hesabina giden gps_ephems.abs_sample receiver sample'in corrected double halidir.
  • Tracking wrapper'daki REM_CODE_PHASE_REG donanimda IEEE-754 double degildir. RTL'de code NCO phase accumulator 46 bittir; software'e expose edilen kisim rem_code_ph[45:20] yani 26-bit integer residue'dur ve APB PRDATA[25:0] alanina zero-extend edilerek verilir. Bu yuzden firmware bu register'i uint32_t okur; uint64_t veya double* olarak MMIO okumak iki 32-bit APB read uretir ve register map ile uyumlu degildir.
  • Navigation icin kullanilan corrected receiver sample formulu:
corrected_abs_sample = (double)ABS_SAMPLE - ((double)REM_CODE_PHASE_REG / CODE_FREQ_BASIS);

REM_CODE_PHASE_REG pozitif crossing residue olarak yakalandigi icin isaret eksi kullanilir: code boundary, raw ABS_SAMPLE sample kenarindan REM_CODE_PHASE_REG / CODE_FREQ_BASIS sample kadar once gerceklesmistir. Raw ABS_SAMPLE yine gps_last_nav_solve_abs_sample icinde saklanir ve wrap/coherence delta hesaplari icin kullanilir; corrected double sadece pseudorange/navigation hesabina girer.

  • Least-squares A matrisi satirlari geometric range ile normalize edilir. Pseudorange ile normalize etmek DOP ve pozisyon hesaplamasini bozabilir.
  • WLS weight artik yalniz elevation'a bagli degildir. Subframe 1'den parse edilen URA/SVA index nominal metre degerine cevrilir ve her satellite icin asagidaki model kullanilir:
variance = ura_sigma_m^2 + (3.0 m / sin(max(elevation, 10 deg)))^2
weight   = 1 / variance

Ilk receiver konumu henuz yoksa ilk iteration URA-only weight kullanir. Azimut/elevation olustuktan sonra URA ve elevation birlikte kullanilir. Relative weight'ler her iteration en buyuk weight 1.0 olacak sekilde normalize edilir. URA index 15 accuracy prediction saglamadigi veya svhlth alani sifir olmadigi icin uygun olmayan satellite navigation-ready snapshot'a alinmaz.

  • Formuldeki 3.0 m, GPS yayini veya ICD tarafindan verilen bir deger degildir. Mevcut donanim canli signal-quality olcumu saglamadigi icin secilmis, konservatif ve tune edilmesi gereken zenith residual sigma varsayimidir. Elevation 90 derecede 3 m, 30 derecede 6 m, 10 derece ve altinda yaklasik 17.3 m sigma uretir.
  • Tracking donanimindan ileride C/N0 veya SNR geldiginde ham register degeri dogrudan 3.0 yerine yazilmamalidir. Once gercek pseudorange/code tracking hatasina karsilik gelen metre cinsinden sigma_cn0 degerine kalibre edilmelidir. Hedef measurement modeli asagidaki yapida olmalidir:
variance = ura_sigma_m^2 + sigma_cn0_m^2 + sigma_residual_atmosphere_m^2
weight   = 1 / variance

Kalibre edilmis C/N0 modeli dusuk-elevation signal degradation ve multipath etkisini yeterince temsil ederse mevcut 3 m / sin(elevation) terimi kaldirilabilir. Bunlari tam temsil etmiyorsa ayni terim daha kucuk bir residual-atmosphere tabani olarak korunur; iki model ayni belirsizligi iki kez saymamalidir. EKF eklendiginde ayni toplam variance satellite measurement covariance R icinde kullanilmalidir.

  • Konum cozumu URA/elevation agirlikli WLS kullanmaya devam eder; raporlanan DOP degerleri ise bu normalize relative weight'lerden uretilmez. GDOP/PDOP/TDOP agirliksiz geometri matrisinden, HDOP/VDOP de ayni covariance ECEF'ten lokal ENU eksenlerine donduruldukten sonra hesaplanir. Boylece loglanan degerler klasik geometrik DOP anlamini korur.
  • Troposfer correction her satellite icin bagimsiz hesaplanir ve dort satellite ile de aktiftir. Ilk konumsuz iteration sabit baslangic correction'i kullanir; receiver konumu olustuktan sonra elevation ve metre cinsinden receiver height modele verilir. Model kilometre bekledigi icin height donusumu yapilir ve dusuk elevation'da gecerli olabilen 5 m uzeri delay degerleri artik keyfi olarak sifirlanmaz.
  • Troposfer modelindeki mevcut 1013 hPa basinc, 293 K sicaklik ve %50 bagil nem degerleri gecici fallback sabitleridir. Ileride gercek barometre/basinc, sicaklik ve nem sensorleri sisteme baglanacak; model her navigation cozumunde son gecerli sensor snapshot'indan beslenecektir. Sensor arayuzu modele basinci hPa, sicakligi K ve bagil nemi % olarak vermeli; birim donusumleri sensor surucusu ile navigation modeli arasinda tek bir yerde yapilmalidir. Sensor verisi henuz hazir degilse veya kullanilamiyorsa mevcut sabit atmosfer degerleriyle correction devam edecektir.
  • Least-squares veya DOP inverse matrisi singular/invalid olursa firmware artik print_mat(NULL) veya NULL matrix uzerinden load fault uretmez. Bu epoch sessizce skip edilir; ayrinti sadece DEBUG_TRACE seviyesinde gorulur ve onceki gecerli position bozularak 20 km ziplamaya zorlanmaz.

Navigation Veri Yolu Notlari

  • Azimut ve elevasyon hesaplari aktif olarak elevation/URA weight ve Klobuchar correction icin kullanilir. az ve el heap matrisleri de doldurulur fakat mevcut solver bu matrisleri daha sonra okumaz. Satellite bazli metric arayuzu eklendiginde bu degerler matris yerine kalici metric kaydina tasinabilir.
  • rho0/range_t eski range ve range-rate yolundan kalmistir. computeRange() icinde rho alanlarini dolduran eski blok kapali oldugu icin mevcut position-only akista rho0 allocate edilir fakat sonuc uretmez.
  • velocities matrisi gelecekte Doppler/receiver-velocity veya EKF icin anlamlidir. Mevcut satpos() velocity hesaplamadigi ve aktif computeRange() bu matrise yazmadigi icin bugunku position solve'da kullanilmaz.
  • computeRange() icinde aktif parametreler psTVLTime, sat_no, eph, clockCorr ve satellitePositions'dir. rho, ionoutc, xyz, tempPos ve velocities eski genis API'den kalmistir. Ionosphere correction artik receiver azimut/elevasyonu hazir oldugunda WLS icinde uygulanir.
  • Ephemeris alanlarinin mevcut isimleri ile ICD anlamlari su sekildedir: omgdot gercekte Omega0, omg0 gercekte argument of perigee omega, omgkdot gercekte OmegaDot degeridir. satpos() bunlari dogru matematiksel yerde kullanir; konu su an hesap hatasi degil, ileride yapilacak kontrollu isim duzeltmesidir.
  • POSTPONE_TOW=0.160 donanim/pipeline zaman kalibrasyonunun bir parcasidir; kaynagi dogrulanmadan kaldirilmamalidir.
  • Tum ready kanallarin coherent nav-solve interrupt'inin beklenmesi bilincli davranistir. Donanimin her aktif tracking kanali icin ilgili interrupt'i uretecegi kabul edilir.
  • Broadcast SV health filtresi uygulanir. Sonraki integrity adimi ephemeris age/fit interval ve post-fit residual metriklerini eklemektir. En az bes satellite olmadan tek hatali olcumu residual ile guvenilir sekilde ayirmak mumkun degildir.

Debug Mesajlari

  • Yeni kategorili log macro yapisi eklendi:
GPS_LOG(level, category, ...)
  • Kategoriler:
    • ACQ
    • TRK
    • ISR
    • NAV
    • SCHED
    • MEM
    • HWREG
  • Seviyeler:
    • 1 STATUS: konum, GDOP/HDOP/VDOP/TDOP ve takip edilen uydu sayisi
    • 2 ERROR: hata mesajlari
    • 3 WARN: uyari mesajlari
    • 4 INFO: acquisition/tracking/navigation durum gecisleri
    • 5 DEBUG: kanal, scheduler ve hesaplama ayrintilari
    • 6 TRACE: en ayrintili parser, olcum ve matris tanilari
  • Core ACQ/TRCK/ISR path'inde yuksek frekansli uncategorized debug print'ler azaltildi.

Memory Safety

  • ISR path'inde dynamic allocation yok.
  • Event queue static/fixed-size.
  • ACQ engine index, tracking channel index ve PRN icin defensive bounds check'ler eklendi.
  • Linked-list allocation path'lerinde malloc failure kontrolu eklendi.
  • Dynamic allocation halen linked-list ve navigation/math tarafinda mevcut, fakat ISR icinden cagrilmiyor.

Register Map Dogrulama

XLSX register dokumanlarina gore dogrulananlar:

  • ACQ offset'leri firmware ile uyumlu:
    • control 0x00
    • PRN 0x04
    • peak 0x08
    • code phase 0x0c
    • absolute sample 0x10
    • status 0x14
    • doppler 0x18
  • ACQ status bitleri:
    • acquired bit
    • busy bit
  • TRCK offset'leri firmware ile uyumlu:
    • control 0x00
    • PRN 0x04
    • code phase 0x08
    • absolute sample 0x0c
    • status 0x10
    • doppler 0x14
    • nav data 0x18..0x3c
    • timeout 0x40
    • nav timer 0x44
    • reserved 0x48
    • remaining code phase 0x4c
  • Interrupt clear davranisi write-one toggle/clear seklinde ele alindi.
  • TRCK XLSX icinde NAV_SOLVE flag aciklamasi ambiguous/copy-paste gibi gorunuyor; RTL davranisina gore nav timer solve flag olarak yorumlandi.

Donanima Yeni ACQ/TRCK IP Eklenirse Software'de Nereler Degisir

Donanimda ACQ veya TRCK instance sayisi, base address'i, stride'i veya interrupt source'u degisirse once software BSP map'i guncellenmeli. Bu proje icin ana software giris noktasi:

soc/software/bsp/include/bsp/soc.h

Bu dosya generated ise kalici degisiklik icin generator veya hardware config tarafindaki source-of-truth da guncellenmeli; aksi halde BSP tekrar generate edilince manuel degisiklikler kaybolur.

Mevcut BSP GPS map'i:

#define BSP_GPS_ACQ_BASE          0x10020000UL
#define BSP_GPS_TRCK0_BASE        0x10021000UL
#define BSP_GPS_TRCK_STRIDE       0x00001000UL
#define BSP_GPS_TRCK_COUNT        9UL
#define BSP_GPS_ACQ_IRQ           1UL
#define BSP_GPS_TRCK0_IRQ         2UL
#define BSP_GPS_TRCK_IRQ_STRIDE   1UL

ACQ IP Eklemek

Uniform ACQ address/IRQ stride varsa soc.h icinde su define'lar verilmelidir:

#define BSP_GPS_ACQ_BASE          0x10020000UL
#define BSP_GPS_ACQ_COUNT         2UL
#define BSP_GPS_ACQ_STRIDE        0x00001000UL
#define BSP_GPS_ACQ_IRQ           1UL
#define BSP_GPS_ACQ_IRQ_STRIDE    1UL

Eger ACQ engine'ler tracking bolgesinden once arka arkaya yerlestiriliyorsa BSP_GPS_TRCK0_BASE de yeni ACQ penceresinden sonra baslamalidir. Ornek iki ACQ engine icin:

#define BSP_GPS_ACQ_BASE          0x10020000UL
#define BSP_GPS_ACQ_COUNT         2UL
#define BSP_GPS_ACQ_STRIDE        0x00001000UL
#define BSP_GPS_TRCK0_BASE        0x10022000UL
#define BSP_GPS_ACQ_IRQ           1UL
#define BSP_GPS_TRCK0_IRQ         3UL

ACQ tarafinda normal durumda src/gps_ip.c icinde manuel pointer eklemek gerekmez. Startup'ta gps_init_acq_tables() su helper'lari kullanarak tabloyu doldurur:

GPS_ACQ_IP_BASE_ADDR(index)
GPS_ACQ_INTR_LINE(index)

ACQ engine sayisi firmware tarafinda tek noktadan header/gps_ip_defines.h icindeki ACQ_ENGINE_COUNT ile kontrol edilir. Varsayilan olarak BSP_GPS_ACQ_COUNT kullanilir. Donanim/BSP dogru count veriyorsa ekstra override gerekmez.

Eger ACQ address veya IRQ offset'leri uniform degilse, mevcut base + index * stride modeli yeterli degildir. Bu durumda:

  • soc.h icinde her ACQ icin explicit base/IRQ define'i eklenmeli, ornek BSP_GPS_ACQ0_BASE, BSP_GPS_ACQ1_BASE.
  • header/gps_ip_defines.h icindeki GPS_ACQ_IP_BASE_ADDR(index) ve GPS_ACQ_INTR_LINE(index) helper'lari explicit tablo veya switch ile guncellenmeli.
  • src/gps_ip.c icindeki gps_init_acq_tables() explicit base/IRQ tablolarini kullanacak sekilde guncellenmeli.

ACQ register layout'u degisirse sadece count/base degistirmek yetmez. Su alanlar da XLSX/RTL'e gore kontrol edilmelidir:

  • gps_acq_t struct layout'u,
  • GPS_ACQ_* control bitleri,
  • GPS_ACQ_STATUS_POS,
  • GPS_ACQ_BUSY_POS,
  • interrupt clear/pending semantics.
  • PRN encoding'i. Mevcut donanim 0..31 PRN index bekliyor.

TRCK IP Eklemek

Uniform tracking channel address/IRQ stride varsa soc.h icinde su define'lar guncellenmelidir:

#define BSP_GPS_TRCK0_BASE        0x10022000UL
#define BSP_GPS_TRCK_STRIDE       0x00001000UL
#define BSP_GPS_TRCK_COUNT        10UL
#define BSP_GPS_TRCK0_IRQ         3UL
#define BSP_GPS_TRCK_IRQ_STRIDE   1UL

Tracking tarafinda mevcut firmware bazi yerlerde hala manuel channel entry'leri kullaniyor. BSP_GPS_TRCK_COUNT arttirilinca su dosyalarda yeni kanal icin entry eklenmelidir:

  • header/gps_ip_defines.h
    • TRCK9_IP_BASE_ADDR, TRCK10_IP_BASE_ADDR, ...
    • TRCK9_INTR_LINE, TRCK10_INTR_LINE, ...
  • src/gps_ip.c
    • trck9_ip, trck10_ip, ...
    • trck_ips[] array'ine yeni pointer'lar,
    • trck_ips_intr_lines[] array'ine yeni IRQ line'lar.
  • src/gps_interrupt_handlers.c
    • dosya sonundaki DEFINE_TRCK_INTR_HANDLER(9), DEFINE_TRCK_INTR_HANDLER(10), ... wrapper'lari.

GPS_TRCK_IP_COUNT, BSP_GPS_TRCK_COUNT uzerinden gelir ve loop/array boyutlari bu count'u kullanir. Ancak yukaridaki manuel array initializer'lar ve handler wrapper'lari yeni count ile uyumlu olmak zorundadir.

Eger TRCK address veya IRQ offset'leri uniform degilse, mevcut BSP_GPS_TRCK0_BASE + index * BSP_GPS_TRCK_STRIDE ve BSP_GPS_TRCK0_IRQ + index * BSP_GPS_TRCK_IRQ_STRIDE modeli yeterli degildir. Bu durumda:

  • BSP'ye her tracking channel icin explicit base/IRQ define'i eklenmeli.
  • header/gps_ip_defines.h icindeki TRCKn_IP_BASE_ADDR ve TRCKn_INTR_LINE define'lari explicit degerlerden gelmeli.
  • src/gps_ip.c icindeki trck_ips[] ve trck_ips_intr_lines[] array'leri bu explicit define'lari kullanmali.

TRCK register layout'u degisirse su alanlar XLSX/RTL'e gore tekrar kontrol edilmelidir:

  • gps_trck_t struct layout'u,
  • GPS_TRCK_* control bitleri,
  • GPS_TRCK_* status bitleri,
  • nav data register araligi,
  • timeout/nav timer offset'leri,
  • interrupt clear/pending semantics.

Degisiklik Sonrasi Kontrol Listesi

  • ACQ register window'lari TRCK register window'lari ile cakismiyor mu?
  • PLIC source ID'leri donanim interrupt map'i ile birebir ayni mi?
  • BSP_GPS_ACQ_IRQ, BSP_GPS_TRCK0_IRQ ve stride degerleri PLIC tarafinda beklenen source ID'lere gidiyor mu?
  • ACQ_ENGINE_COUNT ve GPS_TRCK_IP_COUNT yeni donanim sayilari ile uyumlu mu?
  • GPS_EVENT_QUEUE_SIZE, toplam ACQ + TRCK interrupt yogunlugu icin yeterli mi?
  • Build sonrasi make clean all basarili mi?
  • Board uzerinde ACQ completion, TRCK nav bits, unlock ve nav solve interrupt'lari tek tek dogrulandi mi?

Build Validation

Degisikliklerden sonra build alindi:

make clean all

Build basarili oldu ve ELF uretildi:

build/gps_system.elf

Kalan warning'ler:

  • mevcut volatile qualifier warning'leri,
  • nav/math dosyalarinda unused variable/parameter warning'leri,
  • linker tarafinda RWX LOAD segment warning'i,
  • eski ASCII/comment formatting warning'i.

2026-07-08 ACQ Debug Notu

make fpga_debug_load APP=gps_system GDB=/usr/bin/gdb-multiarch sonrasi GDB ile dogrulanan durum:

  • Scheduler acq_start() fonksiyonuna giriyor; yani acquisition start yazisi yapiliyor.
  • ACQ0 register snapshot:
    • PRN_NUMBER=0
    • STATUS_REG=0x2
    • ACQ_BUSY=1
    • PLIC pending bit yok
    • ACQ internal pending bit yok
  • Bu durum firmware'in acquisition'i baslattigini, fakat ACQ RTL'in henuz acquisition-end interrupt uretmedigini gosterir.

RTL'de acq_top.sv akisi:

  • ACQ_START geldikten sonra ACQ S_WR_DATA state'ine gecer ve busy=1 olur.
  • S_WR_DATA cikisi afe_clk domainindeki sample_align_i ve RF buffer write tamamlanmasina baglidir.
  • rf_clk board uzerinde yoksa veya sample_align_i uretilmiyorsa wr_mem_end gelmez.
  • Bu durumda ACQ busy high kalir ve acq_end uretilmedigi icin ACQ interrupt gelmez.

Bu timer/scheduler yavasligi degildir. Firmware start ediyor; tamamlanma icin RF/AFE clock ve sample-align path'i board uzerinde dogrulanmalidir.

Kalan Riskler ve Board-Level Test Ihtiyaci

  • Mevcut donanim/BSP tek ACQ engine expose ediyor. Birden fazla ACQ engine icin hardware/BSP register map'i guncellenmeli.
  • ACQ normal completion tamamen acq_end interrupt'ina baglidir. RF clock veya sample-align yoksa ACQ busy stuck kalir; firmware bunu warning olarak raporlar ama ACQ'yi timeout ile tamamlanmis saymaz.
  • Event queue dolarsa tracking event kaybi olabilir; overflow sayiliyor ve loglaniyor.
  • ACQ interrupt queue doluysa shadow result korunuyor, fakat cok sik ACQ completion durumunda board uzerinde stres test gerekli.
  • Navigation freshness kontrolu eklendi, fakat tum kanallar icin tam epoch-aligned double-buffer modeli eklenmedi.
  • CLINT timer cadence, PLIC interrupt siralamasi ve ACQ/TRCK back-to-back interrupt davranisi board uzerinde dogrulanmali.

PPS Entegrasyonu

  • PPS APB periferigi 0x1002a000 adresindedir ve PLIC interrupt kullanmaz.
  • Her tracking wrapper, yalniz nav_solve_timer_reached olayinda PPS capture darbesi uretir. Bu olay ABS_SAMPLE ve REM_CODE_PHASE latch'iyle aynidir; subframe-ready PPS timestamp'i olusturmaz.
  • leastSquaresSTD() ayni basarili epoch'un [x, y, z, b] sonucunu verir. Minimum corrected-ABS kanalinin receive-time ankraji su sekilde kurulur:
T_rx = TOW_ref + POSTPONE_TOW + STARTOFFSET/1000 - b/c
  • POSTPONE_TOW=0.160 s, takip eden subframe'dan parity icin beklenen sekiz bitin gecikmesidir ve yazilim tarafinda tam bir kez uygulanir. PPS RTL bu degeri tekrar eklemez.
  • Bu GPS zamani, ayni minimum-ABS kanalinin 125 MHz capture counter'i ile atomik APB mailbox uzerinden eslenir. Ilk cozum coarse-align, sonraki cozumler Q2.46 dusuk bant genislikli PI rate discipline yapar. WLS/APB calisma suresi faz hatasi olarak kullanilmaz.
  • 125 MHz fiziksel kenar grid'i 8 ns'dir. Generated VCU118 ve Genesys2 top'lari gps_pps output'unu expose eder. VCU118 icin PPS PMOD1/J53.8 (R29), Genesys2 icin PMOD JC10 (AK28) pinine atanmistir. Board testinde Gray/PCLK capture pipeline sabit offset'i ve clock-tree/I/O gecikmesi olculup kalibre edilmelidir.
Reference in New Issue View Git Blame Copy Permalink