瑞芯微RK3036S高性价比电视盒子SoC芯片规格参数datasheet

RK3036S 是一款低功耗、高性能的SoC处理器，适用于OTT电视盒子和其他数字多媒体应用，集成了双核Cortex-A7，配备独立的NEON协处理器和128KB L2缓存。支持主流格式的1080P视频解码，具有丰富的拓展接口。以下是RK3036S的datasheet，方便客户选型。

许多嵌入式的强大硬件引擎为高端应用提供了优化的性能。RK3036S支持几乎所有全格式的1080P H.264解码器和H.265解码器，高质量的JPEG解码器以及特殊的图像预处理器和后处理器。

嵌入式3D GPU使RK3036S完全兼容OpenGL ES1.1和2.0，OpenVG1.1等。

RK3036S具有高性能的外部内存接口（DDR3/DDR3L），能够支持高要求的内存带宽，同时提供一整套周边接口，支持非常灵活的应用。

微处理器

双核ARM Cortex-A7 MPCore处理器，一款高性能、低功耗且带缓存的应用处理器。
完全实现了ARM架构v7-A指令集，ARM Neon高级SIMD（单指令，多数据）支持加速媒体和信号处理计算。
超标量、变长、乱序流水线，具有动态分支预测，8级流水线。
包含VFPv3硬件，支持单精度和双精度的加、减、除、乘和累加以及平方根操作。
SCU确保两个CPU之间的内存一致性。
集成32KB L1指令缓存，32KB L1数据缓存，4路集合关联。
128KB统一L2缓存。

内存组织

内部片上内存
- 16KB启动Rom
- 8KB内部SRAM
外部片外内存①
- DDR3-1066/DDR3L-1066，16位数据宽度，2个等级，总共2GB（最大）地址空间，每个等级的最大地址空间为1GB。
- 异步Nand Flash（包括LBA Nand），8位数据宽度，1个银行，60位ECC。

内部内存

内部BootRom
- 容量：16KB
- 支持从以下设备启动系统：
  - 8位异步Nand Flash
  - SPI Nand Flash
  - SPI Nor Flash
  - eMMC卡
  - SD卡
- 支持通过以下接口下载系统代码：
  - USB OTG接口
- 支持安全启动。
内部SRAM
- 容量：8KB

外部内存或存储设备

动态内存接口（DDR3/DDR3L）
- 兼容JEDEC标准DDR3/DDR3L SDRAM
- 数据速率高达1066Mbps（533MHz）适用于DDR3/DDR3L
- 支持多达2个等级（芯片选择），每个等级最大1GB地址空间
- 数据宽度为8位或16位，软件可编程
- 四个主机端口，带有64位/128位AXI总线接口，用于系统访问，AXI总线时钟与DDR时钟异步
- 可编程时序参数，支持来自不同供应商的DDR3/DDR3L SDRAM
- 先进的命令重排序和调度，以最大化总线利用率
- 低功耗模式，例如对于DDR3/DDR3L SDRAM的电源下降和自刷新
- 可编程输出和ODT阻抗，具有动态PVT补偿
- 支持一种低功耗工作模式：关闭DDR PHY和大部分DDR IO，除了两个cs和cke输出信号，使SDRAM仍然处于自刷新状态，以防止数据丢失
Nand Flash接口
- 支持异步nand flash，每个通道8位，1个银行
- 支持可配置的接口时序
- 嵌入式特殊DMA接口进行数据传输
- 也支持与SoC系统中的PERI_DMAC一起进行数据传输
eMMC接口
- 兼容标准eMMC接口
- 支持MMC4.5协议
- 提供eMMC启动序列，从外部eMMC设备接收启动数据
- 支持CRC生成和错误检测
- 嵌入式时钟调整，用于高速传输
- 支持1到65535字节的块大小
- 支持8位数据宽度，信号数据速率或双数据速率
SD/MMC接口
- 兼容SD2.0，MMC4.5
- 通过自动停止卡时钟支持FIFO溢出和下溢保护
- 支持CRC生成和错误检测
- 嵌入式时钟调整，用于高速传输
- 支持1到65535字节的块大小
- 支持4位数据宽度，信号数据速率或双数据速率
串行闪存控制器（SFC）
- RK3036S内嵌一个SFC
- 支持命令/地址/数据x1/x2/x4位模式可配置
- 支持2个芯片选择
- 支持连接到串行Nor闪存或串行Nand闪存

系统组件

CRU（时钟和复位单元）
- 支持RK3036S内部各个组件的时钟门控控制
- 一个振荡器，带有24MHz时钟输入和三个嵌入式PLL：ARM PLL，DDR PLL，通用PLL
- 支持全局软件复位控制整个SOC，也支持每个组件的单独软件复位
定时器
- SOC内嵌四个64位定时器，基于中断操作
- 提供两种操作模式：自由运行和用户定义计数
- 支持定时器工作状态可检查
- 24MHz或pclk_peri可选作为时钟输入
PWM
- SOC内嵌四个PWM，基于中断操作
- 可编程预缩放操作到总线时钟，然后进一步缩放
- 嵌入式32位定时器/计数器设施
- 支持捕获模式
- 支持连续模式或单次模式
- 提供参考模式和输出各种占空比波形
看门狗
- 32位看门狗计数器宽度
- 计数器时钟来自APB总线时钟
- 计数器从预设值倒数到0，表示超时发生
- WDT可以在超时时执行两种类型的操作：
  - 产生系统复位
  - 首先产生中断，如果服务程序在第二次超时发生前没有清除，则产生系统复位
- 可编程复位脉冲长度
- 总共16个定义范围的主要超时周期
总线架构
- 128位/64位/32位多层AXI/AHB/APB复合总线架构
- 五个嵌入式AXI互连：
  - 总线互连
  - 周边互连
  - 显示互连
  - GPU互连
  - VCODEC互连
- 对于每个带有AXI/AHB/APB复合总线的互连，AXI/AHB/APB域的时钟始终同步，支持它们之间的不同整数比率。
- 灵活的不同QoS解决方案，提高总线带宽的利用率
中断控制器
- 支持3个PPI中断源和128个SPI中断源输入，来自RK3036S内部的不同组件
- 支持16个软件触发中断
- 输入中断级别固定，仅高电平敏感
- 两个中断输出（nFIQ和nIRQ），分别对应每个Cortex-A7，两者都是低电平敏感
- 支持每个中断源的不同中断优先级，始终是软件可编程的
DMAC
- 基于微代码编程的DMA
- 特定的指令集为编程DMA传输提供灵活性
- 支持链表DMA功能，完成分散-收集传输
- 支持内部指令缓存
- 嵌入式DMA管理线程
- 支持内存到内存、内存到周边、周边到内存的数据传输类型
- 使用中断输出信号指示各种DMA事件的发生
- 每个通道与不同中断输出之间的映射关系是软件可编程的
- 一个嵌入式DMA控制器，PERI_DMAC用于周边系统
- PERI_DMAC特性：
  - 总共8个通道
  - 来自周边的13个硬件请求
  - 2个中断输出

视频编解码器

嵌入式内存管理单元（MMU）
视频解码器
- 实时视频解码器MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.263、H.264、VP8、MVC
- 支持所有视频格式的错误检测和隐藏输出数据格式为YUV420半平面，YUV400（单色）也支持H.264

- H.264高达HP级别5.2：1080p@30fps（1920×1088）③
- MPEG-4高达ASP级别5：1080p@30fps（1920×1088）
- MPEG-2高达MP：1080p@30fps（1920×1088）
- MPEG-1高达MP：1080p@30fps（1920×1088）
- H.263：576p@30fps（720×576）
- VP8：1080p@30fps（1920×1088）
- MVC：1080p@30fps（1920×1088）
- 对于H.264，不支持图像裁剪
- 对于MPEG-4，不支持GMC（全局运动补偿）
- 对于MPEG-4 SP/H.263，使用修改后的H.264内环滤波器在后处理单元中实现去块滤波器

HEVC解码器

根据主要规范的HEVC/H.265解码器
支持高达1920×1088（1080P@30fps）分辨率
嵌入式内存管理单元（MMU）
流错误检测器（28个ID）
内部128k缓存，用于减少带宽
多时钟域和自动时钟门控设计，节省功耗

JPEG编解码器

JPEG解码器
- 输入JPEG文件：YCbCr 4:0:0、4:2:0、4:2:2、4:4:0、4:1:1和4:4:4采样格式
- 输出原始图像：YCbCr 4:0:0、4:2:0、4:2:2、4:4:0、4:1:1和4:4:4半平面
- 解码器大小从48×48到8176×8176（66.8M像素）
- 支持JPEG ROI（图像区域）解码
- 最大数据速率④高达7600万像素每秒
- 嵌入式内存管理单元（MMU）

图像增强

图像后处理器（嵌入式在视频解码器内）
- 与高清视频解码器和JPEG解码器结合，后处理器可以直接从解码器输出读取输入数据，以减少总线带宽
- 也可以作为独立模式工作，其输入数据来自存储在外部内存中的图像数据
- 输入数据格式：
  - 视频解码器在组合模式下生成的任何格式
  - YCbCr4:2:0半平面
  - YCbCr4:2:0平面
  - YCbYCr 4:2:2
  - YCrYCb 4:2:2
  - CbYCrY 4:2:2
  - CrYCbY 4:2:2
- 输出数据格式：
  - YCbCr4:2:0半平面
  - YCbYCr 4:2:2
  - YCrYCb 4:2:2
  - CbYCrY 4:2:2
  - CrYCbY 4:2:2
  - 完全可配置的ARGB通道长度和位置在32位内，如ARGB8888、RGB565、ARGB4444等。
- 输入图像大小：
  - 组合模式：从48×48到8176×8176（66.8M像素）
  - 独立模式：宽度从48到8176，高度从48到8176，最大尺寸限制为16.7M像素
  - 步长为16像素
- 输出图像大小：从16×16到1920×1088（水平步长8，垂直步长2）
- 支持图像上采样：
  - 使用双三次多项式插值，具有四抽头水平核和双抽头垂直核
  - 任意非整数缩放比例，分别用于两个维度
  - 最大输出宽度是输入宽度的3倍
  - 最大输出高度是输入高度的3倍
- 支持图像下采样：
  - 任意非整数缩放比例，分别用于两个维度
  - 无限制的下采样比例
- 支持YUV到RGB颜色转换，兼容BT.601-5、BT.709和用户可定义的转换系数
- 支持抖动（Allegro抖动算法）用于4/5/6位RGB通道精度
- 支持RGB图像对比度/亮度/色彩饱和度调整
- 支持图像裁剪和数字变焦，仅适用于JPEG或独立模式
- 支持画中画
- 支持图像旋转（水平翻转、垂直翻转、旋转90、180或270度）

图形引擎

3D图形引擎（GPU）
- 高性能OpenGL ES1.1和2.0，OpenVG1.1等。
- 嵌入式1个着色核心，具有共享的层次瓦片
- 分离的顶点（几何）和片段（像素）处理，以实现最大并行吞吐量
- 提供MMU和L2缓存，大小为64KB

视频输出

显示接口
- 显示处理
  - 背景层
    - 可编程24位颜色
  - Win0（视频）层
    - RGB888、ARGB888、RGB565、YCbCr422、YCbCr420、YCbCr444
    - 支持虚拟显示
    - 1/8到8缩放下降和缩放上升引擎
    - 缩放上使用双三次或双线性
    - 缩放下使用双线性
    - 1个双三次表：catrom
    - coord 8位，coe 8位有符号
  - Win1（UI）层：
    - RGB888、ARGB888、RGB565
    - 支持虚拟显示
  - 硬件光标：
    - 8bpp
    - 支持两种尺寸：32×32、64×64
  - 叠加：
    - Win0/Win1 256级alpha混合（支持预乘alpha）
    - Win0/Win1 叠加位置可交换
    - Win0/Win1 透明色键
    - Win0/Win1 全局/像素alpha
    - HWC 256级alpha混合
    - HWC 全局/像素alpha
- 其他
  - 最大输出分辨率：1920×1080
  - 最大扫描时序：4096×4096
  - YcbCr2RGB（rec601-mpeg/rec601-jpeg/rec709）和RGB2YcbCr
  - 支持BCSH功能
  - QoS请求信号
  - 总线地址对齐
  - 嵌入式内存管理单元（MMU）
HDMI TX
- 符合HDMI版本1.4a、HDCP修订版1.2和DVI版本1.0的发射器
- 支持从480i到1080i/p高清分辨率的DTV
- 支持数据速率从25MHz、1.65bps到单通道HDMI的3.4Gbps
- 带有可编程输出摆动、电阻值和预强调的TMDS Tx驱动器
- 数字视频接口支持24、30、36、48位色深的RGB
- S/PDIF输出支持使用IEC60958和IEC61937传输PCM和压缩音频
- 多相位4MHz固定带宽PLL，低抖动
- HDCP加密和解密引擎包含加密传入音频和视频数据的所有必要逻辑
- 支持HDMI LipSync（如需要）
- 低功耗操作与最佳电源管理功能
- 支持EDID和CEC功能
- 通过热插拔支持可选的显示器检测
CVBS输出
- 10位分辨率
- PAL/NTSC编码
- 可编程亮度滤波器系数
- 可编程亮度/色度延迟
- 可编程亮度/对比度

音频接口

I2S/PCM，8通道
- 多达8个通道（4个TX，1个RX）
- 音频分辨率从16位到32位
- 采样率高达192KHz
- 提供主模式和从模式，软件可配置
- 支持3种I2S格式（正常、左对齐、右对齐）
- 支持4种PCM格式（早期、晚期1、晚期2、晚期3）
- I2S和PCM模式不能同时使用
音频编解码器
- 24位DAC，信噪比为95dB

- 支持线路输出
- 支持单声道、立体声、5.1 HiFi频道性能
- 集成数字插值和抽取滤波器。
- 采样率为8kHz/12kHz/16kHz/24kHz/32kHz/44.1KHz/48KHz/96KHz
- 可选的分数PLL，支持6MHz到20MHz的时钟输入到任何时钟

连接性

SDIO接口
- 嵌入式一个SDIO接口
- 兼容SDIO 3.0协议
- 4位数据总线宽度
SPI控制器
- RK3036S内嵌一个SPI控制器
- 支持串行主模式和串行从模式，软件可配置
- 基于DMA或基于中断的操作
- 嵌入式两个32×16位FIFO，分别用于TX和RX操作
- 在串行主模式下支持2个芯片选择输出
UART控制器
- RK3036S内嵌三个UART控制器
- 基于DMA或基于中断的操作
- 所有UART都嵌入两个64字节FIFO，分别用于TX/RX操作
- 支持5位、6位、7位、8位串行数据传输或接收
- 支持标准异步通信位，如开始、停止和奇偶校验
- 支持不同的输入时钟，以获得高达4Mbps或其他特殊波特率
- 支持非整数时钟分频，以生成波特时钟
I2C控制器
- 多主I2C操作
- 支持7位和10位地址模式
- 软件可编程时钟频率和传输速率，高达400Kbit/s的快速模式
- 串行8位导向和双向数据传输，可在标准模式下高达100Kbit/s
GPIO
- 所有GPIO都可用于向Cortex-A7生成中断
- 所有GPIO的上拉方向（上拉或下拉）都是软件可编程的
- 所有GPIO在默认情况下始终是输入方向，在电源重置后
- 驱动强度不可软件编程，由GPIO类型决定；除了用于HDMI iomux的特殊GPIO
USB Host2.0
- 兼容USB Host2.0规范
- 支持高速（480Mbps）、全速（12Mbps）和低速（1.5Mbps）模式
- 提供16个主机模式通道
USB OTG2.0
- 兼容USB OTG2.0规范
- 支持高速（480Mbps）、全速（12Mbps）和低速（1.5Mbps）模式
- 支持多达9个设备模式端点，除了控制端点0
- 支持多达6个设备模式IN端点，包括控制端点0
- 端点1/3/5/7只能用作数据IN端点
- 端点2/4/6只能用作数据OUT端点
- 端点8/9可以用作数据OUT和IN端点
- 提供9个主机模式通道