瑞芯微RK3506J工业级智能语音专用SoC芯片规格参数datasheet

RK3506J 是一款高性能三核 Cortex-A7 应用处理器，专为智能语音交互、音频输入/输出处理、图像输出处理及其他工业应用而设计。嵌入了 2D 硬件引擎和显示输出引擎，以最小化 CPU 开销，满足图像显示需求。嵌入了丰富的外设接口，如 SAI、PDM、SPDIF、音频 DSM、音频 ADC、USB2 OTG、RMII、CAN 等，可满足不同应用开发需求，降低硬件开发复杂性和成本。RK3506 具有高性能外部存储器接口（DDR2/DDR3/DDR3L），能够维持高要求的存储器带宽。

微处理器

• 三核 ARM Cortex-A7 CPU
• ARM 架构 v7-A 指令集
• 支持 ARM Neon 高级 SIMD（单指令多数据）以加速媒体和信号处理计算
• 包含 VFPv4-D32 硬件以支持单精度和双精度运算
• 集成 16KB L1 指令缓存、16KB L1 数据缓存
• 128KB 统一系统 L2 缓存
• 支持 TrustZone 技术
• 一个隔离的电压域以支持 DVFS

存储器组织

• 片内存储器
  • BootROM
  • 系统 SRAM
• 片外存储器
  • DDR2/DDR3/DDR3L
  • SPI Nor/Nand Flash
  • eMMC
  • SD 卡

片内存储器

• 片内 BootRom
  • 支持从以下设备启动系统：
    • SPI Flash 接口
    • eMMC 接口
    • SDMMC 接口
  • 支持通过以下接口下载系统代码：
    • USB OTG 接口（设备模式）
    • SPI 接口（从模式）
• 片内 SRAM
  • 48KB 系统 SRAM

外部存储器或存储设备

• 动态存储器接口
• • 兼容 JEDEC 标准
  • 兼容 DDR2/DDR3/DDR3L
  • 支持 16 位数据宽度
  • 支持 1 个 rank（芯片选择）
  • 支持最大 1024MB 寻址空间
  • 支持低功耗模式，如 SDRAM 的掉电和自刷新
• 串行闪存接口
• • 支持从/向 SPI 闪存设备传输数据
  • 支持 x1、x2、x4 数据位模式
  • 支持最多 1 个芯片选择
• SD/MMC 接口
• • 兼容标准 iNAND 接口
  • 兼容 eMMC 规范 4.51
  • 兼容 SD3.0、MMC ver4.51
  • 兼容 SDIO3.0 协议
  • 数据总线宽度为 4 位

系统组件

Cortex-M0

• • ARMv6-M Thumb 指令集
  • Thumb-2 技术
  • 嵌套向量中断控制器（NVIC）
  • 串行线调试端口（SW-DP）调试访问

CRU（时钟 & 复位单元）

• • 一个外部 24MHz 晶振输入的振荡器
  • 一个内部低频 RC 时钟
  • 一个内部上电复位电路
  • 支持从/向 GPIO 输入/输出单端 32.768KHz 时钟
  • 支持 PLL 控制并为芯片生成各种时钟频率
  • 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，以及对每个组件的单独软复位

PMU（电源管理单元）

• • 三个独立的电压域（CPU_DVDD/LOGIC_DVDD/PMU_DVDD）
  • 多种可配置的工作睡眠模式，通过不同频率或自动时钟门控控制或外部电源开关控制来节省功耗

定时器

• • 十二个基于中断操作的 64 位定时器
  • 一个基于中断操作的 64 位定时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
  • 支持可检查定时器工作状态

PWM0

• • 4 通道基于中断操作的 PWM
  • 支持捕获模式
  • 提供参考模式并输出各种占空比波形
  • 支持连续模式或单次模式
  • 支持一个通道红外接收应用
  • 支持通过查找表生成四个通道波形

PWM1

• • 8 通道基于中断操作的 PWM
  • 支持捕获模式
  • 提供参考模式并输出各种占空比波形
  • 支持连续模式或单次模式
  • 支持一个通道红外发射应用
  • 支持一个时钟频率计算引擎和一个时钟自由运行计数器
  • 支持六个通道双相计数器

看门狗

• • 支持两个 32 位看门狗计数器
  • 计数器从预设值开始倒计时至 0 以指示超时发生
  • 当超时发生时，WDT 可执行两种操作：
    • 生成系统复位
    • 首先生成中断，如果在第二次超时发生时服务例程未清除，则生成系统复位
  • 可编程复位脉冲长度
  • 总共 16 个定义的主超时期限范围

邮箱

• • 一个邮箱用于服务 Cortex-A7 和 Cortex-M0 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，可表示一个中断

自旋锁

• • 支持自旋锁寄存器，供软件实现资源管理

DMA

• • 支持两个嵌入式 DMA 控制器
  • 支持内存到内存、内存到外设、外设到内存的数据传输类型
  • 支持 TrustZone 技术以及每个 DMA 通道的可编程安全状态
  • DMAC0 支持总共 6 个通道
  • DMAC1 支持总共 8 个通道

安全系统

• • 密码引擎
    • 支持带有硬件填充的 SHA-1、SHA-256/224、MD5
    • 支持带有硬件填充的 SHA-1、SHA-256、MD5 的 HMAC
    • 支持 AES-128、AES-192、AES-256 加密 & 解密密码
    • 支持 AES ECB/CBC/OFB/CFB/CTR/CTS/XTS/CCM/GCM/CBC-MAC/CMAC 模式
    • 支持高达 4096 位的 PKA 数学运算用于 RSA
  • 支持两个 256 位 RNG 输出
  • 支持安全启动
  • 支持安全调试
  • 支持安全 OTP
  • 支持安全操作系统
  • 支持总线防火墙

图形引擎

2D 图形引擎

• SRC0 输入数据格式：
  • ARGB8888/RGBA8888/RGBA4444/RGBA5551
  • RGB888P/RGB565
  • YUV422-P/YUV422-SP-8bit/10bit（输入后裁剪至 8bit）
  • YUV420-P/YUV420-SP-8bit/10bit（输入后裁剪至 8bit）
  • YVYU422-8bit
  • YUV400-8bit
  • BPP1/2/4/8
• SRC1 输入数据格式：
  • ARGB8888/RGBA8888/RGBA4444/RGBA5551/A8
  • RGB888P/RGB565
• 输出数据格式（所有 YUV格式均为 8bit）：

– ARGB8888/RGBA8888/ARGB4444/RGBA4444/ARGB5551/RGBA5551
– RGB888/RGB565
– YUV420/YUV422 P/SP
– YUV400

• 像素格式转换，BT.601/BT.709
• 抖动操作
• 最大分辨率：1280×1280 源，1280×1280 目的
• 缩放
• • 下缩放：平均滤波器
  • 上缩放：双三次滤波器（水平、垂直），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 镜像操作
  • 镜像和旋转协同操作
• BitBLT
• • 块传输
  • 颜色调色板/颜色填充，支持带 alpha
  • 透明模式（颜色键控/模板测试，指定值/值范围）
  • 两个源 BitBLT
  • A+B=B 仅 BitBLT，A 支持旋转 & 缩放当 B 固定时
  • A+B=C 第二个源（B）具有与（C）相同的属性加上旋转功能
• Alpha 混合
• • 全面的每像素 alpha（颜色/alpha 通道分别）
  • 淡入淡出
  • 支持 SRC1(R2Y)+SRC0(YUV) -> DST(YUV)
  • 支持 DST 完整 CSC 转换用于 YUV2YUV
• 其他
• • 支持具有 3 * 3 窗口大小的高斯滤波器

视频输出处理器

显示接口

• 支持并行 MCU/RGB LCD 接口：24 位（RGB888）、18 位（RGB666）、16 位（RGB565）
• 支持串行 MCU/RGB LCD 接口：3×8 位（RGB888）、3×6 位（RGB666）、2×8 位（RGB565）
• 支持 BT.656/BT.1120 接口
• 支持 2lane MIPI 接口，1.5Gbps/lane
• 最大输出分辨率为 1280×1280@60fps

显示处理

• 背景层
  • 可编程 24 位颜色
• Win1 层
  • RGB888、ARGB888、RGB565
  • 支持虚拟显示
  • 256 级 alpha 混合（支持预乘 alpha）
  • 透明颜色键
  • RGB2YUV(BT601/BT709)
• 其他
  • 支持 RGB 或 YUV 域叠加
  • BCSH（亮度、对比度、饱和度、色调调整）
  • BCSH：RGB2YUV(BT601/BT709)
  • 支持抖动下 allegro RGB888to666 RGB888to565 以及抖动下 FRC（帧率控制）（可配置）RGB888to666
  • 空白和黑色显示
  • 待机模式

音频接口

SAI

• 支持五个 SAI 组件
• 支持音频协议：I2S、PCM、TDM
• 支持最多 128 个可用插槽且大小可配置
• 支持插槽长度 8 到 32 位可配置
• 支持插槽有效数据长度 8 到 32 位可配置
• SAI0 支持最多一个通道发射器和四个通道并行接收器
• SAI1 支持最多四个通道并行发射器和一个通道接收器
• SAI2 支持最多一个通道发射器和一个通道接收器
• SAI0/1/2 连接到芯片 GPIO
• SAI3 支持最多一个通道发射器和一个通道接收器
• SAI4 支持最多一个通道接收器
• SAI3 连接到内部音频 DSM 调制器和芯片 GPIO 可选，SAI4 连接到内部音频 ADC

PDM

• 支持 PDM 主接收模式
• 支持 5 线 PDM 接口，其中一个是时钟和 4 个数据线
• 支持最多 8 个单声道麦克风
• 支持 16~24 位采样分辨率

SPDIF

• 支持 SPDIF TX x 1
• 支持 SPDIF RX x 1
• 支持 16bits/20bits/24bits 分辨率
• 支持线性 PCM 模式（IEC-60958）
• 支持非线性 PCM 传输（IEC-61937）

ASRC

• 支持两个 ASRC 组件
• 支持固定长度转换模式和实时转换模式
• 支持实时转换模式的异步采样率时钟
• 支持每个 ASRC 的 4 通道采样率转换器
• 支持组合两个 ASRC 组件以满足 8 通道采样率转换器

音频 DSM

• 支持 2 通道数字 DAC
• 支持 I2S/PCM 主从模式
• 支持 16 位采样分辨率
• 支持音量控制

音频 ADC

• 一个通道 24 位 ADC 麦克风输入
• 支持一个差分麦克风输入
• 支持 I2S 作为数字信号接口
• 支持主从模式
• 支持 16bits/24bits 分辨率

支持 I2S 正常、左对齐和右对齐模式

连接性

RMII 10/100 以太网控制器

• 支持两个以太网控制器
• 支持 10/100-Mbps 数据传输速率与 RMII 接口
• 支持全双工和半双工操作

USB 2.0 OTG

• 支持两个 USB 2.0 OTG 端口
• 兼容 USB 2.0 规范
• 支持高速（480Mbps）、全速（12Mbps）和低速（1.5Mbps）模式

DSMC 主接口

• 支持主角色
• 支持从/向 Xccela pSRAM 设备传输数据
• 支持从/向 Hyperbus pSRAM 设备传输数据
• 支持作为本地总线从/向具有 DSMC 从接口的另一个设备传输数据
• 支持 x8、x16 数据位模式
• 支持 DDR 模式

DSMC 从接口

• 支持从角色
• 支持作为本地总线从/向具有 DSMC 主接口的另一个设备传输数据
• 支持 x8 数据位模式
• 支持 DDR 模式

FLEXBUS 接口

• 支持通过 DMA 从内部存储器向 GPIO 传输数据
• 支持通过 DMA 从 GPIO 向内部存储器传输数据
• 支持多种操作模式
  • 复用 TX 时钟和 RX 时钟，复用 TX 数据和 RX 数据
    • 支持 TX 仅模式，RX 仅模式，TX 然后 RX 模式
  • 复用 TX 时钟和 RX 时钟，分离 TX 数据和 RX 数据
    • 支持 TX 仅模式，RX 仅模式，TX 和 RX 模式，TX 然后 RX 模式

• • 分离 TX 时钟和 RX 时钟，分离 TX 数据和 RX 数据
    • 支持 TX 仅模式，RX 仅模式，TX 和 RX 模式
  • 支持时钟自由运行模式和跟随数据模式
  • 支持 TX 数据宽度 1、2、4、8、16 位可配置
  • 支持 RX 数据宽度 1、2、4、8、16 位可配置
  • 支持连续传输模式和固定长度传输模式
  • 支持复用 TX 时钟和 RX 时钟模式的一个芯片选择功能
  • 支持分离 TX 时钟和 RX 时钟模式的两个芯片选择功能，一个用于 TX 方向，另一个用于 RX 方向
  • 支持 TX 时钟自动门控
  • 支持 DVP（RGB888、RGB565、YUV422）接口用于摄像头传感器

SPI 接口

• 支持三个 SPI 控制器
• SPI0/SPI1 支持串行主模式和串行从模式，软件可配置
• SPI2 支持串行从模式

I2C 接口

• 支持三个 I2C 接口
• 支持 7 位和 10 位地址模式
• 软件可编程时钟频率
• I2C 总线上的数据可以在标准模式下以高达 100 Kbit/s 的速率传输，在快速模式下以高达 400 Kbit/s 的速率传输，或在快速模式加下以高达 1 Mbit/s 的速率传输

UART 控制器

• 支持六个 UART 接口
• 嵌入两个 64 字节 FIFO 分别用于 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，如起始位、停止位和奇偶校验位
• 支持 UART 操作的不同输入时钟以获得高达 4Mbps 的波特率
• 支持自动流控制模式

CAN 控制器

• 支持两个 CAN 接口
• 支持 CAN 2.0B 协议
• 支持传输或接收标准帧
• 支持传输或接收扩展帧

触摸键控制器

• 支持多通道 CapSense 监控
• 支持触发中断水位可配置
• 支持 LPF 和直流消除

其他

多组 GPIO

• 所有 GPIO 都可用于生成中断
• 支持电平触发和边沿触发中断
• 支持电平触发中断的可配置极性
• 支持可配置的上升沿、下降沿和双沿触发中断
• 支持可配置的上拉方向（上拉或下拉）
• 支持可配置的驱动强度
• 支持可配置的摆率

温度传感器（TS-ADC）

• 最高 50KS/s 采样率
• 支持一个温度传感器
• -40~125℃温度范围和 +/-5℃温度精度

逐次逼近 ADC（SARADC）

• 10 位分辨率
• 最高 1MS/s 采样率
• 4 个单端输入通道
• GPIO 复用

OTP

• 支持 8K 位大小，7K 位用于安全应用
• 支持编程/读取/空闲模式

封装类型

• RK3506J：WBBGA333L（主体：13.3mm x 11.3mm；球径：0.3mm；球距：0.562mm）
  • 支持外部 DDR2/DDR3

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