imx93和imx91的CPU温度采集

说明

板子做高低温测试

步骤

把板子放进高低温箱之后的，运行以下脚本，采集CPU温度和频率。

while true
do
    timestamp=$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S')
    cpu_temp=$(cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp)
    cpu_temp=$(echo "$cpu_temp")
    cpu_freq=$(mhz)
    cpu_freq=$(echo "$cpu_freq")

    echo "[$timestamp] CPU Temp: $cpu_temp°C, CPU Freq: $cpu_freq MHz"

    echo "$timestamp, $cpu_temp °C, $cpu_freq MHz" >> IMX93_monitor.log

    sleep 5
done

调用流程

1. 通过 cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp 访问该节点.

2. sysfs 接口处理：
   系统调用 temp_show 函数（定义在 thermal_sysfs.c 中）
   该函数通过 to_thermal_zone(dev) 获取对应的 thermal_zone_device 结构体
   调用 thermal_zone_get_temp(tz, &temperature) 函数获取温度

3. 温度获取核心函数：
   thermal_zone_get_temp 函数（定义在 thermal_helpers.c 中）
   检查 tz 是否有效
   获取互斥锁保护：mutex_lock(&tz->lock)
   调用 __thermal_zone_get_temp(tz, temp) 获取实际温度
   释放互斥锁：mutex_unlock(&tz->lock)

4. 实际温度读取：
   __thermal_zone_get_temp 函数调用具体硬件的温度读取回调：tz->ops->get_temp(tz, temp)
   如果启用了温度模拟功能，会根据条件决定是否使用模拟温度

5. 硬件驱动实现（以 IMX91 平台为例）：
   具体实现为 imx91_tmu_get_temp 函数（定义在 imx91_thermal.c 中）
   轮询 STAT0 寄存器，等待温度数据准备就绪：readl_relaxed_poll_timeout(tmu->base + STAT0, val, val & STAT0_DRDY0_IF_MASK, 1000, 40000)
   从 DATA0 寄存器读取温度原始数据：val = readl_relaxed(tmu->base + DATA0) & 0xffffU
   将原始数据转换为实际温度值：*temp = (int)val * 1000LL / 64LL（转换为 m°C）
   检查温度是否在有效范围内（-40°C 到 125°C）

6. 结果返回：
   温度值逐层返回，最终由 temp_show 函数转换为字符串格式：sprintf(buf, "%d\n", temperature)
   返回给用户空间显示

完整调用链： 用户读取操作 → sysfs temp_show → thermal_zone_get_temp → __thermal_zone_get_temp → tz->ops->get_temp（硬件特定实现，如 imx91_tmu_get_temp）。

函数分析

static int imx91_tmu_get_temp(struct thermal_zone_device *tz, int *temp)
{
	struct tmu_sensor *sensor = thermal_zone_device_priv(tz);
	struct imx91_tmu *tmu = sensor->priv;
	u32 val;
	int ret;
    // 轮询等待温度数据就绪
	ret = readl_relaxed_poll_timeout(tmu->base + STAT0, val,
					 val & STAT0_DRDY0_IF_MASK, 1000,
					 40000);
	if (ret)
		return -EAGAIN;
    // 读取温度原始数据
	val = readl_relaxed(tmu->base + DATA0) & 0xffffU;
	printk(KERN_INFO "IMX91 TMU: Raw sensor data: 0x%04x\n", val);
    // 转换为实际温度值
	*temp = (int)val * 1000LL / 64LL;
	if (*temp < TMU_TEMP_LOW_LIMIT || *temp > TMU_TEMP_HIGH_LIMIT)
		return -EAGAIN;
	printk("yx ------- temp: %d\n", *temp);
	return 0;
}

问题

IMX91用上面的脚本高低温测试过程中，发现温度采集有问题，到零下就不显示了。

从高到低测试，温度采集正常，到零下就不显示了。

从低到高测试，零下不正常，零上温度采集正常。

芯片型号是：PIMX9131CVVXJAA

里面的C应该是工业级的版本，支持-40°C到125°C的温度范围。

IMX93的零下测试是正常的，但是IMX91的不显示0°C以下的温度，很奇怪。

解决

是数据类型的问题

https://github.com/nxp-imx/linux-imx/commit/80fc5149ecab31ca7f7ec123443e19b652cfb75e

或者强制转换即可。

*temp = (int16_t)val * 1000LL / 64LL;

额外

uboot配置温度

/uboot/uboot$ git show 294263d694ddc4f856601275d029a5be50a31f55
commit 294263d694ddc4f856601275d029a5be50a31f55 (IAC-IMX93-MB)
Author: Yangx <@.com>
Date:   Tue May 20 13:57:41 2025 +0800

    QY: 修改uboot开机检测的温度为105度

diff --git a/arch/arm/dts/imx93.dtsi b/arch/arm/dts/imx93.dtsi
index 16d2c8c0ad..d31e7b00d1 100644
--- a/arch/arm/dts/imx93.dtsi
+++ b/arch/arm/dts/imx93.dtsi
@@ -150,13 +150,13 @@

                        trips {
                                cpu_alert: cpu-alert {
-                                       temperature = <80000>;
+                                       temperature = <100000>;
                                        hysteresis = <2000>;
                                        type = "passive";
                                };

                                cpu_crit: cpu-crit {
-                                       temperature = <90000>;
+                                       temperature = <105000>;
                                        hysteresis = <2000>;
                                        type = "critical";
                                };
/uboot/uboot$
/uboot/uboot$ git show 312df54b92637700d710c380d76e42eab28fcdf5
commit 312df54b92637700d710c380d76e42eab28fcdf5
Author: yangx <yangx@.com>
Date:   Tue Apr 22 17:49:03 2025 +0800

    QY: 修改高温限制为105度

diff --git a/arch/arm/mach-imx/imx9/native/soc.c b/arch/arm/mach-imx/imx9/native/soc.c
index 786acbac7b..db133e44dc 100644
--- a/arch/arm/mach-imx/imx9/native/soc.c
+++ b/arch/arm/mach-imx/imx9/native/soc.c
@@ -177,8 +177,8 @@ u32 get_cpu_temp_grade(int *minc, int *maxc)
                        *minc = -40;
                        *maxc = 125;
                } else if (val == TEMP_INDUSTRIAL) {
-                       *minc = -40;
-                       *maxc = 105;
+                       *minc = -30;
+                       *maxc = 110;
                } else if (val == TEMP_EXTCOMMERCIAL) {
                        if (is_imx93()) {
                                /* imx93 only has extended industrial*/