RV1106B机器视觉IPC专用SoC芯片详细规格参数datasheet

RV1106B是一款高度集成的机器视觉处理器SoC，专为IPC设计，尤其适用于与人工智能相关的应用。它基于单核ARM Cortex-A7 32位核心，集成了NEON和FPU。内置的NPU支持INT8操作。此外，凭借其强大的兼容性，基于TensorFlow/MXNet/PyTorch/Caffe等一系列框架的网络模型可以轻松转换。

RV1106B引入了新一代完全基于硬件的最大8百万像素ISP（图像信号处理器）。它实现了大量算法加速器，如HDR、3A、LSC、3DNR、2DNR、锐化、去雾、伽马校正等。与两个MIPI CSI接口配合，用户可以构建一个系统，同时从两个摄像头传感器接收视频数据。

RV1106B内置的视频编码器支持H.265/H.264视频编码，并且支持多流编码。借助这一特性，可以从摄像头编码更高分辨率的视频并存储在本地内存中，同时传输另一低分辨率视频到云存储。

RV1106B内置16位DRAM DDR2/DDR3L，能够承受高要求的内存带宽。同时RTC、POR和音频编解码器也集成在RV1106B中。

应用处理器

单核ARM Cortex-A7
完整实现ARM架构v7-A指令集，ARM Neon高级SIMD
分别集成的Neon和FPU
32KB L1 I-Cache和32KB L1 D-Cache
统一的128KB L2 Cache用于Cortex-A7
TrustZone技术支持

内存组织

内部片上内存
- Bootrom
  - 支持从以下设备启动系统：
    - SPI接口
    - eMMC接口
    - SD/MMC接口
  - 支持通过以下接口下载系统代码：
    - USB2.0接口
    - UART接口
- 32KB系统SRAM
- 8KB PMU SRAM
- RV1106BG1 SIP 512Mb DDR2
- RV1106BG2 SIP 1Gb DDR3L
- RV1106BG3 SIP 2Gb DDR3L
外部片外内存
- eMMC接口
  - 完全符合JEDEC eMMC 4.51规范
  - 支持HS200，但不支持CMD队列
  - 支持两种数据总线宽度模式：1位和4位
- SD/MMC接口
  - 与SD3.0、MMC ver4.51兼容
  - 支持1位、4位数据总线宽度
- 灵活的串行闪存接口（FSPI0）
  - 支持从/到串行闪存设备传输数据
  - 支持1位、2位或4位数据总线宽度

系统组件

HPMCU
- 集成的MCU内置16KB缓存
- 集成可编程中断控制器，所有IRQ线连接到CPU的GIC，也连接到MCU
- 集成调试控制器，带JTAG接口
LPMCU
- 集成可编程中断控制器，所有IRQ线连接到CPU的GIC，也连接到MCU
- 集成调试控制器，带JTAG接口
- 用于低功耗应用
CRU（时钟和复位单元）
- 支持总共2个PLL以生成所有时钟
- 一个振荡器，带24MHz时钟输入
- 支持对各个组件的时钟门控控制
- 支持对整个芯片的全局软复位控制，也支持每个组件的单独软复位
PMU（电源管理单元）
- 多种可配置的工作模式，通过不同频率或自动时钟门控控制或电源域开关控制节省电力
- 不同模式下有多个唤醒源
- 支持3个独立的电压域，CPU_NPU_DVDD,VDD_LOGIC,VDD_PMU
定时器
- 支持2个安全定时器，带64位计数器和基于中断的操作
- 支持6个非安全定时器，带64位计数器和基于中断的操作
- 支持1个非安全定时器，带64位计数器，用于低功耗模式应用
- 支持两种操作模式：自由运行和用户定义计数，每个定时器都支持
- 支持定时器工作状态可检查
看门狗
- 32位看门狗计数器
- 计数器从预设值倒数到0，表示超时发生
- WDT在超时时可以执行两种操作：
  - 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
- 一个看门狗用于非安全应用
- 一个看门狗用于安全应用
中断控制器
- 支持128个SPI中断源输入，来自RV1106B内部不同组件
- 支持16个软件触发中断
- 输入中断级别固定，高电平敏感或上升沿敏感
- 支持为每个中断源设置不同的中断优先级，且始终可通过软件编程
DMAC
- 支持2个物理通道
- 支持12个来自外设的硬件请求
- 支持16个逻辑通道，每个逻辑通道支持以下特性
  - 支持内存到内存、内存到外设、外设到内存的数据传输
  - 支持链表DMA功能，完成分散-收集传输
  - 支持三种多块传输：连续地址、自动重载、链表
安全系统
- 嵌入式密码引擎
  - 支持SHA-1, SHA-256/224带硬件填充
  - 支持HMAC, AEC CBC MAC, AES CMAC
  - 支持AES-128, AES-192, AES-256加密&解密密码
  - 支持AES ECB/CBC/OFB/CFB/CTR/CTS/XTS/GCM/CBC-MAC/CMAC模式
  - 支持高达4096位PKA数学操作，用于RSA/ECC/SM2
  - 支持生成随机数
- 支持安全OTP
- 支持安全调试
- 支持安全OS
- 除了CPU，SoC中的其他主设备也可以通过软件编程支持安全和非安全模式
- SoC中的一些从设备只能由安全主设备寻址，其他从设备可以由安全主设备或非安全主设备寻址，可通过软件编程
- 系统SRAM，部分空间仅在安全模式下寻址
- 外部DDR空间可以划分为8部分，每部分可以由软件编程启用每个主设备
邮箱
- SoC中一个邮箱用于Cortex-A7和HPMCU通信，另一个用于Cortex-A7和LPMCU通信。
- 支持四个邮箱元素，每个元素包括一个数据字、一个命令字寄存器和一个标志位，可以表示一个中断
- 提供32个锁寄存器供软件使用，以指示邮箱是否被占用
解压缩
- 支持解压GZIP文件
- 支持解压数据的限制大小功能，以防止在解压过程中恶意破坏内存
实时时钟（RTC）
- 基于32.768 kHz晶体振荡器提供年、月、日、星期、小时、分钟和秒
- 支持秒和小时计数的补偿
- 时间、日历和闹钟的BCD表示
- 12小时或24小时制，12小时制带AM和PM
- 中断分别可以软件屏蔽
  - 闹钟中断
  - 周期性中断
  - 芯片断电中断
  - 电池电量异常中断

AOV（始终在线视频）子系统

一个SPI从接口，用于从摄像头接收数据
专用SPI主控用于外部闪存设备访问
低功耗控制单元用于节能
LPMCU用于系统控制

视频编解码器

视频编码器
- HEVC Main Profile, Level 5.0 High Tier
- H.264 High Profile, level 5.0
- JPEG Baseline
- 支持高达3840×2160@25fps
- 比特率高达200Mbps，支持CBR/VBR/FixQP/QPMAP比特率控制
- YUV444, YUV420和YUV400格式
- 切片分割
- 区域和块映射ROI
- 8区域OSD
- 链接表配置模式
- YUV/RGB视频源带裁剪、旋转和镜像
- 超低延迟编码
- 运动和遮挡检测

神经处理单元

神经网络加速引擎
支持整数8操作
支持创建简单的自定义操作符
支持深度学习框架：TensorFlow, Caffe, Tflite, Pytorch, Onnx NN, Android NN等

2D图形引擎

2D图形引擎
输入数据：
- RGB888/RGB565
- YUV422-P/YUV422-SP-8bit
- YUV420-P/YUV420-SP-8bit
- YUV444I/YUV444SP-8bit
- YVYU422-8bit
- YUV400-8bit
输出数据：
- RGB888/RGB565
- YUV420/YUV422 P/SP
- YUV400
- YUV444SP/444I
像素格式转换，BT.601/BT.709
最大分辨率：2880×1620源，2880×1620目标
缩放
- 下采样：平均滤波器/双线性滤波器
- 上采样：双三次滤波器（水平），双线性滤波器（垂直）
- 任意非整数缩放比例，从1/16到16
旋转
- 0, 90, 180, 270度旋转
- x镜像，y镜像
- 镜像和旋转合作
BitBLT
- 块传输
- 颜色填充
- 透明模式（颜色键控/模板测试，指定值/值范围）

视频输入接口

MIPI接口
- 两个MIPI CSI DPHY
  - 每个MIPI DPHY V1.2，2车道，每车道1.5Gbps
  - 支持将2个DPHY组合成一个4车道
视频捕获（VICAP）
- 支持接收两组MIPI CSI接口，每组最多四个ID
- 支持每个ID的VC/DT可配置
- 支持十种MIPI CSI数据格式：RAW8/10/12/14/16, RGB888, YUV422 8bit, YUV422 8bit交错，YUV420 8bit, 传统YUV420 8bit
- 支持三种MIPI CSI HDR模式：虚拟通道模式，识别码模式，行计数器模式
- 支持RAW四舍五入
- 支持窗口裁剪
- 支持降低帧率
- 支持紧凑/非紧凑输出格式的RAW数据
- 支持NV16/NV12/YUV400/YUYV输出格式的YUV数据
- 支持写入DDR时的虚拟步幅
- 支持DMA包装模式
- 支持DMA突发收集2/4/8
- 支持QOS（紧急/压缩）
- 支持直接将RAW数据发送到ISP
图像信号处理（ISP）
- 最大输入：3840×2160@20fps
- 最小输入：264×264
- 自动增强（AE）/直方图和自动白平衡（AWB）
- BLC：黑色水平校正
- DPCC：静态/动态坏像素簇校正
- LSC：镜头阴影校正
- Bayer-2DNR：空间Bayer-raw噪声降低
- Bayer-3DNR：时间Bayer-raw噪声降低
- CAC：色差校正
- HDR-Merge：2帧合并为高动态范围
- HDR-DRC：HDR动态范围压缩，色调映射
- GIC：绿色不平衡校正
- DeBayer：高级自适应去马赛克
- CCM/CSM：颜色校正矩阵，RGB2YUV等
- Gamma：伽马输出校正
- HSV：客户的颜色调色板，色相、饱和度、值
- LDCH：仅在水平方向上的镜头畸变校正
- YNR：YUV域的空间亮度噪声降低
- CNR：YUV域的空间色度噪声降低
- 去雾/增强：自动去雾和效果增强
- localHist：局部直方图增强局部对比度
- Sharp：图像锐化和边界过滤
- CMSK：隐私覆盖和掩码
- Gain：图像局部增益
- 多传感器重用ISP，最大2个传感器
- 总线接口：32位AHB配置，128位AXI R/W
- 低功耗，每个模块自动门控
- MI R/W突发组以提高内存利用率
- MI 3路径输出，MP步进无级缩放，SP/BP缩放在1080p下

音频接口

SAI
- 支持音频协议：I2S, PCM, TDM
- 支持多达128个可用的插槽，可配置大小
- 支持8到32位可配置的插槽长度
- 支持8到32位可配置的有效数据长度
- 支持2通道TX和2通道RX的I2S
音频编解码器
- 支持一个24位ADC通道，立体声录音从麦克风90dB信噪比
- 支持一个24位DAC通道，立体声播放90dB信噪比
- 支持差分和单端麦克风或线路输入
- 采样率8KHz/12KHz/16KHz/24KHz/32KHz/44.1kHz/48KHz/96KHz

连接性

SDIO接口
- 兼容SDIO3.0协议
- 4位数据总线宽度
USB 2.0
- 兼容USB 2.0规范
- 支持一个USB 2.0主机/设备
- 支持高速（480Mbps）、全速（12Mbps）和低速（1.5Mbps）模式
- 支持增强型主机控制器接口规范（EHCI），版本1.0
- 支持开放主机控制器接口规范（OHCI），版本1.0a
SPI接口
- 支持一个SPI控制器
- 支持两个芯片选择输出
- 支持串行主和串行从模式，软件可配置
I2C主控制器
- 支持五个I2C主控制器（I2C0-I2C4）
- 支持7位和10位地址模式
- 软件可编程时钟频率
- I2C总线上的数据可以以标准模式高达100k比特/秒、快速模式高达400K比特/秒和高速模式高达1M比特/秒的速率传输
UART接口
- 支持三个UART接口（UART0-UART2）
- 嵌入式两个64字节FIFO用于TX和RX操作
- 支持5位、6位、7位、8位串行数据传输或接收
- 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用于UART操作，以获得高达4Mbps的波特率
- 支持所有UART的自动流控模式
PWM
- 支持三个PWM接口（PWM0-PWM2）
- 支持4通道（CH0~CH3）带中断操作
- 可编程预分频操作至总线时钟，然后进一步分频
- 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触发模式
- 提供参考模式，输出各种占空比波形
- 只有PWM0支持一个时钟频率计算引擎和一个时钟自由运行计数器

其他

多组GPIO
- 所有GPIO都可用于生成中断
- 支持电平触发和边缘触发中断
- 支持可配置的电平触发中断极性
- 支持可配置的上升沿、下降沿和双边缘触发中断
- 支持可配置的上拉方向（弱上拉和弱下拉）
- 支持可配置的驱动强度
温度传感器（TS-ADC）
- 支持用户定义模式和自动模式
- 在用户定义模式下，start_of_conversion可以完全由软件控制，也可以由硬件生成。
- 在自动模式下，可以配置温度报警（高/低温）中断
- 在自动模式下，可以配置系统复位的温度
- -40~125°C温度范围和+/-5°C温度精度
逐次逼近ADC（SARADC）
- 10位分辨率
- 高达1MS/s采样率
- 一个单端输入通道
OTP
- 支持8K位大小，7K位用于安全应用
- 支持程序/读取/空闲模式
封装类型
- RoHS QFN88（本体：9mm x 9mm节距0.35mm）