UART2、GPS PPS 與外部觸發¶
適用於 IMU600-V2／韌體 0.11.2／GUI v1.6.1。
UART2 第二輸出埠¶
UART2 由 J1 pin 9 U2TX 輸出，出廠為 460800 bps、binary、三顆 RAW。它可以與 UART1 同時使用：例如 UART1 接 GUI、UART2 接導航電腦。pin 11 U2RX 目前不接收指令。
- 所有 UART2 設定都經 UART1：U2OUT 選內容、U2MODE 選格式、U2BAUD 選鮑率，最後 SAVE。
- 內容可用 + 組合 raw、fused、ahrs、baro、stat，也可選 none／all；stat 包含 1 Hz 統計與 PPS 狀態。
- 兩埠內容開關互不影響，binary seq 各自計數；ACK／NAK／INFO 只從 UART1 回覆。緩衝滿時整筆丟棄，查看 SYS 的 u2_drop 或 GUI「UART 丟棄（U2 n）」。
$SPNVCMD,U2OUT,raw+baro
$SPNVCMD,U2MODE,binary
$SPNVCMD,U2BAUD,921600
$SPNVCMD,SAVE,1
此範例不會自動降低 RATE；請依實際輸出率查頻寬表。三顆 RAW 在 100 Hz 約 22.5 kB/s，1000 Hz 約 225 kB/s，後者超出所有支援 UART 鮑率的容量。
GPS PPS 接線與時間對齊¶
將 GPS 或精確 1 Hz 來源的 PPS 接到 pin 13 GPS_PPS_IN 並共地。輸入需為 3.3 V、上升緣有效、脈寬 ≥1 µs，不可超過 3.3 V。出廠設定為 PPS = 1。未接 PPS 時，模組會依自己的時鐘安排輸出時間。
| 項目 | 要求／行為 |
|---|---|
| 週期 | 相鄰上升緣間隔 999–1001 ms（1 s ±1000 ppm） |
| 鎖定 | 連續 2 個合格間隔後鎖定 |
| 雜訊／漏脈衝 | 過短間隔視為毛刺；captures − edges 是被擋次數。漏 1–9 個脈衝可依 k = 2–10 秒間隔保留相位 |
| HOLDOVER | 超過 1.5 s 無 PPS，使用最後有效間隔外推 |
| 解析度 | 50 MHz 邊緣擷取為 20 ns；輸出 ts_us 的單位仍是 1 µs，兩者不可混為絕對授時精度 |
鎖定後，相鄰兩個 PPS 上升緣之間會安排 RATE 個 IMU 輸出週期。與 PPS 對齊的那筆資料，其 RAW status／fused flags 的 bit7 = 1。首次鎖定會調整一次相位（最多一個輸出週期），因此該筆 dt 可較長或較短。模組沒有接收 GPS 時間字串，ts_us 仍是開機時間；若需要 UTC，主機必須另外取得 GPS 時間，將帶 PPS 標記的資料對應到正確的 UTC 整秒。
PPS 時間格對齊範例：RATE = 5 Hz
PPS 狀態檢查¶
| state | Name | 意義 |
|---|---|---|
| 0 | OFF | PPS,0；依模組自己的時鐘輸出 |
| 1 | NO_SIGNAL | 尚無合格訊號 |
| 2 | ACQUIRING | 有邊緣，尚未達連續兩次合格 |
| 3 | LOCKED | 已對齊 |
| 4 | HOLDOVER | 沿用最後間隔；有效 PPS 返回後恢復 |
UART1 需 STAT,1，UART2 的 U2OUT 需含 stat，才會在合格邊緣或狀態改變時看到 SPNVPPS。若 pps_cnt 增加但一直 ACQUIRING，請量測實際間隔：一般軟體延遲產生的「1 Hz」可能不符合 ±1000 ppm。
EXT_TRIGGER 外部觸發¶
| TRIG | 模式 | 輸出行為 |
|---|---|---|
| 0 | 連續（出廠） | 依 RATE 自動輸出；忽略 pin 15 |
| 1 | 外部觸發 | 等待 pin 15 上升緣；第一個只建立起點 |
- 將推挽 3.3 V 訊號接到 pin 15 EXT_TRIGGER，共地，脈寬至少 1 µs；輸入已有下拉。
- 以 TRIG,1 啟用，視需要 SAVE。第一個上升緣只記錄起點，不輸出資料。之後每個符合條件的上升緣，會輸出上一個上升緣到這次上升緣之間的積分結果。
-
檢查 CFG 的 trig、SYS 的 trig_cnt／trig_rej 與 GUI 輸出模式。不使用時改 TRIG,0。
-
ts_us 記錄觸發上升緣，dt 是實際取樣積分時間。積分依原始樣本切分，與精確觸發間隔可差不到 1 個樣本（約 0.68 ms）；相鄰 Δθ／Δv 接續，不重複或漏掉樣本。觸發至輸出需等待至多約 0.7 ms 的原始樣本，再加處理及傳輸時間。
- 建議 1–1000 Hz。間隔 <0.5 ms 的邊緣丟棄；超過約 10 s 無觸發，下一個重新建立起點；間隔 >1 s 時 AHRS 不更新。
- 在外部觸發模式下，IMU 何時輸出由觸發訊號決定，RATE 不再控制輸出時機，也不再將輸出週期對齊 PPS。氣壓資料仍依 BRATE 輸出。OUT／AHRS／U2OUT 仍控制各埠內容，頻寬按觸發頻率估算。
協定補充：觸發與 PPS 版本差異¶
觸發中斷以較高優先權讀取 50 MHz 計時器，記錄邊緣時間；取樣積分本身仍以原始樣本為單位。trig_rej 除了短於 0.5 ms 的毛刺，也包含主迴圈忙碌造成的觸發事件佇列溢位。
PPS 從 HOLDOVER 恢復時，若新邊緣仍符合原整秒基準，可立即 LOCKED；若偏離整秒基準，需回 ACQUIRING。無合格間隔時不一定每秒看到 PPS 訊息，請同時觀察原始 pps_cnt。
fw ≤0.8.0 的舊觸發行為是持續輸出並額外重送最新資料，可能造成重複或漏積分；已在新版移除。本指南以 fw 0.11.2 的觸發行為為準，也就是由觸發訊號決定每筆積分資料的範圍。接頭命名依使用手冊的 J1 24-pin 圖；開發板 J3／J4 是另外的接頭，不可混用 pin 編號。
本章通訊細節另依通訊協定 v1.1，第 26–28 頁整理；通訊協定總覽。
$SPNVPPS 完整格式與欄位¶
$SPNVPPS,<ts_us>,<edges>,<captures>,<state>,<err_ppm>,<age_ms>,<align>*XX
| # | 欄位 | 單位／意義 |
|---|---|---|
| 1 | ts_us | µs；最近合格 PPS 上升緣，與 IMU 同一開機時間基準。 |
| 2 | edges | 通過條件檢查的邊緣累計數。 |
| 3 | captures | 原始擷取累計，含雜訊；captures − edges 是未採用擷取數。 |
| 4 | state | 0 OFF / 1 NO_SIGNAL / 2 ACQUIRING / 3 LOCKED / 4 HOLDOVER |
| 5 | err_ppm | ppm；本地晶振相對 PPS 的偏差，正值表示本地較快。Binary 對應 err_ppb，換算為 err_ppm × 1000。 |
| 6 | age_ms | ms；距最近合格邊緣的時間。Binary u16 上限 65535 ms。 |
| 7 | align | 1 表示輸出時間邊界已與 PPS 對齊。 |
格式中的 XX 是校驗佔位符，實際每行以 CRLF 結尾。韌體會將量到的 PPS 間隔除以 RATE，作為下一秒各筆輸出之間的間距。這項同步只調整輸出時機，ts_us 仍維持開機起算的時間，不會變成 UTC。若訊號實際為 993.83 mHz（約 6200 ppm 偏差），pps_cnt 會增加但不會鎖定。
觸發模式仍保留 RATE，切回 TRIG,0 後使用；統計仍每秒一組。兩份文件的接頭代號有差異：通訊協定 §12 寫 J2、§13 寫 J3，但使用手冊的模組主接頭是 J1。請以模組 J1 24-pin 圖的 pin 15 與 pin 6／8／10／12 接線，勿與開發板 J3／J4 混用。
原始文件：IMU600-V2 User Manual v1.1 · PDF 頁 28–31