一、前言現(xiàn)在嵌入式市場(chǎng)很多做工業(yè)人機(jī)界面 HMI、數(shù)字標(biāo)牌、視頻回放終端、多媒體網(wǎng)關(guān)項(xiàng)目既要硬件 H.265 硬解 1080P又要雙網(wǎng)口、CAN 總線(xiàn)、多路串口這類(lèi)工業(yè)外設(shè)還希望控制 BOM 成本。RACER TECH 推出的mi8808就是瞄準(zhǔn)這一賽道的 RISC?V 架構(gòu)多媒體 SoC內(nèi)核采用平頭哥玄鐵 C906SiP 內(nèi)置 64MB DDR2把視頻編解碼、圖形 2D 加速、豐富工業(yè)接口全部集成單顆 QFP?128 芯片不用外掛 DDR簡(jiǎn)化硬件 PCB 設(shè)計(jì)。本文基于官方 datasheet整理核心硬件能力、外設(shè)資源、硬件設(shè)計(jì)要點(diǎn)與適用場(chǎng)景給硬件工程師、嵌入式軟件工程師選型做參考。二、核心硬件架構(gòu)總覽1. CPU 與存儲(chǔ)CPU玄鐵 C906 RISC?V 64 位處理器64KB I?Cache 64KB D?Cache支持運(yùn)行 Linux 系統(tǒng)SiP 內(nèi)置 64MB DDR2最高 528MHz省去外部 DDR 布線(xiàn)降低 PCB 層數(shù)與 BOM 成本片上 BootROM 啟動(dòng)支持SD 卡、eMMC、SPI NOR/NAND Flash支持 GPIO/eFuse 選擇啟動(dòng)介質(zhì)支持 USB/SD 強(qiáng)制固件升級(jí)支持校驗(yàn)只加載認(rèn)證固件具備安全啟動(dòng)基礎(chǔ)能力存儲(chǔ)控制器3 路 SMHCSD3.0、SDIO3.0、eMMC4.41硬件 CRC帶 DMA 與 FIFO。2. 音視頻多媒體引擎最大亮點(diǎn)?硬件視頻解碼1080P60fpsH.265 (HEVC)/H.264/H.263/MPEG?1/2/4 / VC?1全部支持 1920×108060fps 硬解碼JPEG 圖像解碼最高 1080P60fps?硬件編碼JPEG / MJPEG 編碼最高 1080P60fps最大分辨率 8192×8192圖像縮放 0.25~8 倍寬高獨(dú)立縮放?圖形處理單元DE 顯示引擎輸出最大 2048×2048多層 Overlay 疊加硬件 Alpha 混合內(nèi)置畫(huà)質(zhì)增強(qiáng)降噪、邊緣增強(qiáng)、3D?LUT 色彩管理、動(dòng)態(tài)對(duì)比度、梯形校正支持大量 RGB/YUV 像素格式。DI 去隔行單元運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)去隔行處理隔行視頻源。G2D 2D 圖形加速器BitBlit、StretchBlit、MaskBlit旋轉(zhuǎn) 0?270°、翻轉(zhuǎn)、縮放、抗鋸齒濾波減輕 CPU 圖形負(fù)載。?視頻輸入輸出接口輸入8bit 并行 CSI (DVP)支持 BT601/BT656像素時(shí)鐘最高 148.5MHz可以接攝像頭 / 視頻輸入源。輸出三選一硬件顯示輸出RGB8881920×108060fps支持 i8080 接口雙鏈路 LVDS1080P60fps單鏈路 LVDS 支持 1366×76860fps4?lane MIPI?DSI最高 1920×120060fpsreduced blanking?音頻子系統(tǒng)內(nèi)置 Codec2 路 ADC、2 路 DAC模擬 MIC、FMIN、LINEIN 輸入Lineout 差分輸出、耳機(jī)輸出數(shù)字音頻3 組 I2S/PCM最多 8 路 DMIC 數(shù)字麥OWA兼容 S/PDIF IEC?60958DAC 信噪比典型 100dBADC 信噪比典型 95dB支持 DRC 動(dòng)態(tài)范圍控制DMA 音頻傳輸。3. 外設(shè)資源工業(yè)屬性拉滿(mǎn)表格外設(shè)模塊規(guī)格參數(shù)USBUSB2.0 DRD ×1Host/Device 二合一USB2.0 Host ×1內(nèi)置 PHY以太網(wǎng)2 路 10/100/1000M GMAC支持 RGMII / RMII巨幀 16KB適合雙網(wǎng)口網(wǎng)關(guān)設(shè)備CANCAN2.0A/B ×2支持監(jiān)聽(tīng)模式、自測(cè)模式工業(yè)總線(xiàn)必備UART6 路 UART最高 1.5Mbps支持 RS485硬件流控、DMASPI2 路 SPISPI1 同時(shí)支持 DBI 接口驅(qū)動(dòng)串行 LCD 屏TWI(I2C)4 路主從模式400Kbps 快速模式PWM8 通道支持互補(bǔ)輸出、死區(qū)、電機(jī)組模式也支持脈沖捕獲輸入ADCGPADC2 通道 12bitTPADC4 通道4 線(xiàn)電阻觸摸屏其他IR 收發(fā)、LEDC 驅(qū)動(dòng)智能 RGB 燈、RTC、看門(mén)狗、溫度傳感器、高速定時(shí)器雙千兆網(wǎng)口 雙 CAN 多路 UART這一套組合非常適合工業(yè) HMI、邊緣多媒體網(wǎng)關(guān)。4. 安全子系統(tǒng)內(nèi)置硬件加密引擎 CE對(duì)稱(chēng)加密AES/DES/3DES哈希 MD5、SHA1?SHA512、HMACRSA 簽名驗(yàn)簽512?2048bit硬件 TRNG 真隨機(jī)數(shù)2048bit eFuse (SID)一次性燒錄讀保護(hù)數(shù)據(jù)加擾用于安全 ID、密鑰存儲(chǔ)。三、封裝、電氣與硬件設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)封裝QFP?128本體 14 mm×14 mm最大厚度 1.60 mmEPAD 散熱焊盤(pán) 6.955 mm×6.955 mmIO 分為多電壓域3.3V 域與 1.8V 域LVDS、DRAM、模擬芯片內(nèi)置 LDO 輸出 1.8V輸入 2.8?3.6V。??上電時(shí)序非常關(guān)鍵VCC33?USB?LDOIN?IO 要比 VDD?SYS 提前至少 2ms 上電全部電源穩(wěn)定 32ms 以上之后釋放 RESET 復(fù)位24MHz 晶振在復(fù)位釋放后起振。下電先拉低 RESET關(guān)閉 24M 時(shí)鐘。硬件設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵守否則芯片工作異常。溫度結(jié)溫推薦?25~115℃最大絕對(duì)結(jié)溫 125℃4 層 PCB 熱阻 θJA 典型 23.8℃/W。濕度敏感等級(jí) MSL3拆袋后車(chē)間地板壽命 168 小時(shí)超出需要氮?dú)猸h(huán)境 125℃烘烤 8 小時(shí)最多烘烤 1 次防止封裝變形。無(wú)鉛回流焊峰值溫度 240?250℃液相以上時(shí)間 60?90s推薦氮?dú)獗Ｗo(hù)O?1500ppm。四、典型應(yīng)用場(chǎng)景工業(yè) HMI 人機(jī)界面RGB/LVDS/MIPI 多種顯示輸出、電阻觸摸屏 TPADC、雙 CAN、多路串口硬件 1080P 視頻解碼做工業(yè)顯示屏終端。數(shù)字標(biāo)牌、廣告播放終端H.265 1080P 硬解SiP?DDR 簡(jiǎn)化 PCB多顯示接口。多媒體網(wǎng)關(guān)、視頻回放盒子雙千兆以太網(wǎng)音視頻編解碼USB 外設(shè)擴(kuò)展?？梢暯K端、教育多媒體設(shè)備CSI 攝像頭輸入MJPEG 編碼音頻 Codec。工業(yè)多媒體控制器CAN 總線(xiàn) 多串口搭配圖形顯示實(shí)現(xiàn)控制 顯示一體化。五、選型小結(jié)? 優(yōu)勢(shì)RISC?V 玄鐵 C906 內(nèi)核SiP 集成 64MB DDR2減少外圍器件降低 BOM 與 PCB 難度。完備硬件多媒體H.265/H.264 1080P60fps 硬解碼JPEG/MJPEG 編碼多顯示接口 RGB / LVDS / MIPI?DSI。工業(yè)外設(shè)拉滿(mǎn)雙千兆、雙 CAN、6 路 UART、4 路 I2C內(nèi)置 Audio Codec。硬件加密安全引擎eFuse 安全 ID支持安全啟動(dòng)適合有安全需求設(shè)備。