V851S/V851SE 是一款面向 IP 摄像头领域的新型高性能 H.264/H.265 编码 SoC。它集成了单个 Cortex-A7 核心(900MHz)、RISC-V(600MHz)和 0.5 Tops NPU,支持各种智能应用,如人体检测和越界报警。V851S/V851SE 还配备了新一代高性能 ISP 图像处理器和专业编码质量、低编码码率以及主流水平的图像处理能力的视频编码器。此外,V851S/V851SE 支持 64MB DDR2 和丰富的外围接口,如 USB、SDIO 和以太网,以满足各种 IP 摄像头产品的需求。
芯片差异
V851S/V851SE 在不同设备中配置了不同的功能集。不同设备之间的功能差异如下表所示。对于详细引脚,请参阅 V851S_PINOUT和 V851SE_PINOUT文件。
表 1-1 设备功能差异
内容 | V851S | V851SE |
---|---|---|
以太网 | 10/100 Mbit/s 以太网端口,带 RMII 接口 | SIP 100 M EPHY |
GPIOs | 6 个端口(PA、PC、PD、PE、PF、PH) | 5 个端口(PA、PC、PE、PF、PH) |
LCD | 平行 RGB、串行 RGB、i8080、BT656 | 不支持 |
SPI | SPI x4(SPI0、SPI1、SPI2、SPI3) | SPI x3(SPI0、SPI2、SPI3) |
MIPI DSI | 1 x 2-lane | 不支持 |
应用场景
V851S
下图展示了 V851S 的应用场景。

V851S 高清 IP 摄像头解决方案
V851SE
下图展示了 V851SE 的应用场景。

V851SE 高清 IP 摄像头解决方案
SoC架构
块图
V851S
下图展示了 V851S 的逻辑块图。

V851S 逻辑块图
V851SE
下图展示了 V851SE 的逻辑块图。

V851SE 逻辑块图
CPU 架构
Cortex-A7 CPU 核心,支持 32 KB I-cache、32 KB D-cache 和 128 KB L2 缓存
RISC-V 核心,支持 16 KB I-cache 和 16 KB D-cache
NPU 架构
NPU最大性能可达 0.5 Tops
嵌入式 128KB 内部缓冲区
支持深度学习框架:TensorFlow、Caffe、Tflite、Pytorch、Onnx NN 等
视频编码/解码性能
H.264 BP/MP/HP 编码
H.265 MP 编码
H.264/H.265 支持 I/P 帧类型
MJPEG/JPEG 基线编码
H.264/JPEG 解码
H.264/H.265 解码的最大分辨率为 1600 万像素(4096×4096)
最多支持八个 ROI
CBR、VBR 和 FIXEDQP 模式
JPEG 编码器支持 1080p@60fps@400MHz
H.264/H.265 编码器支持 3840×2160@20fps@400MHz
H.264/H.265 多流实时编码能力:5M@25fps + 720p@25fps
视频输出
注意
V851SE 不支持 MIPI DSI 和 LCD。
MIPI DSI
符合 MIPI DSI V1.02 和 MIPI DPHY V1.2
支持 2-lane MIPI DSI,最高可达 1280×720@60fps
支持正常模式和突发模式
每通道最高可达 1.0 Gbps
TCONLCD
i8080 接口,最高可达 800 x 480@60fps
串行 RGB 接口,最高可达 800 x 480@60fps
RGB 接口,带 DE/SYNC 模式,最高可达 1920 x 1080@60fps
支持 BT656 接口
视频输入
ISP
支持 1 个独立的图像信号处理器(ISP),最大分辨率为 2560 x 1440(在线模式)
最大帧率为 4M@30fps
支持离线模式
支持 WDR 分割、2F-WDR 行基缝合、动态范围压缩(DRC)、色调映射、数字增益、伽马校正、缺陷像素校正(DPC)、串扰校正(CTC)和色差校正(CAC)
支持 2D/3D 噪声降低、拜耳插值、锐化、白平衡和色彩增强
可调 3A 功能:自动白平衡(AWB)、自动曝光(AE)和自动对焦(AF)
支持防闪烁检测统计和直方图统计
支持图形镜像和翻转
VIPP
四个 VIPP YUV422 或 YUV420 输出
最大分辨率为 2560×1440
每个 VIPP 在在线模式下有一个子-VIPP
每个 VIPP 在离线模式下最多有四个子-VIPP,用于时间分割复用
每个子-VIPP 的功能
裁剪
高度和宽度的 1 到 1/16 缩放
16 ORLs
Parallel CSI
支持 10 位宽度
支持 BT.601 和 BT.656 接口
平行接口的最大像素时钟可达 148.5MHz
支持 ITU-R BT.656,最高可达 4*720P@30fps
MIPI CSI
支持一个 4-lane MIPI CSI 输入或两个 2-lane MIPI CSI 输入
符合 MIPI-CSI2 V1.00 和 MIPI DPHY V1.00.00
每通道最高可达 1.2 Gbps
串行接口的最大视频捕获分辨率为 4M@30fps
音频子系统
音频编解码器
一个音频数字到模拟转换器(DAC)通道
支持 16 位和 20 位样本分辨率
8 kHz 到 192 kHz DAC 采样率
95 ± 2 dB SNR@A-weight,-85 ± 3 dB THD+N
一个音频模拟到数字转换器(ADC)通道
支持 16 位和 20 位样本分辨率
8 kHz 到 48 kHz ADC 采样率
95 ± 3dB SNR@A-weight,-80 ± 3dB THD+N
一个音频输入:
一个差分麦克风输入:MICIN1P/N
一个音频输出:
一个单端线路输出:LINEOUTLP
支持动态范围控制器调整 DAC 播放和 ADC 录制
一个 128×20 位 FIFO 用于 DAC 数据传输,一个 128×20 位 FIFO 用于 ADC 数据接收
可编程 FIFO 阈值
支持中断和 DMA
I2S
一个 I2S/PCM 外部接口(I2S1),用于连接外部功率放大器和 MIC ADC
符合标准 Philips Inter-IC 声音(I2S)总线规范
左对齐、右对齐、PCM 模式和时间分割复用(TDM)格式
可编程 PCM 帧宽度:1 BCLK 宽度(短帧)和 2 BCLKs 宽度(长帧)
发送和接收数据 FIFO
可编程 FIFO 阈值
128 深度 x 32 位宽度 TXFIFO 和 64 深度 x 32 位宽度 RXFIFO
支持多种功能时钟
时钟最高可达 24.576 MHz I2S/PCM 数据输出(主模式,仅当 IO PAD 和外设 I2S/PCM 满足时序参数时)
时钟最高可达 12.288 MHz I2S/PCM 数据输入(主模式)
支持 TX/RX DMA 从接口
支持多种应用场景
最高可达 16 通道(fs = 48 kHz),通道宽度可调,从 8 位到 32 位
采样率从 8 kHz 到 384 kHz(CHAN = 2)
8 位 u-law 和 8 位 A-law 压缩样本
支持主/从模式
DMIC
支持最多 8 个数字 PDM 麦克风
支持采样率从 8 kHz 到 48 kHz
外围设备
五个 TWI 接口:TWI0、TWI1、TWI2、TWI3 和 TWI4
四个 UART 接口:UART0、UART1、UART2 和 UART3
四个 SPI 接口用于 V851S:SPI0、SPI1、SPI2 和 SPI3
三个 SPI 接口用于 V851SE:SPI0、SPI2 和 SPI3
六组 GPIO 引脚用于 V851S:PA、PC、PD、PE、PF 和 PH
五组 GPIO 引脚用于 V851S:PA、PC、PE、PF 和 PH
一个通用模拟到数字转换器(GPADC)通道:GPADC0
一个 PWM 控制器(11-ch)
安全系统
加密引擎(CE)
支持对称算法进行加密和解密:AES、DES、3DES
支持 AES 的 ECB、CBC、CTS、CFB、OFB、CBC-MAC、GCM 模式
支持 AES 的 128/192/256 位密钥
支持 DES 的 ECB、CBC、CTR、CBC-MAC 模式
支持哈希算法进行防篡改:MD5、SHA、HMAC
支持 SHA 的 SHA1、SHA224、SHA256、SHA384、SHA512
支持 HMAC 的 HMAC-SHA1、HMAC-SHA256
支持 HMAC/SHA1/SHA224/SHA256/SHA384/SHA512 的多包模式
支持硬件填充
支持公钥算法:RSA、ECC
-
-
RSA 支持 512/1024/2048/3072/4096 位宽度
-
ECC 支持 160/224/256/384/521 位宽度
-
支持 160 位硬件 PRNG,种子为 15 位
支持 256 位硬件 TRNG
支持安全和非安全接口,每个世界通过自己的接口发出任务请求
支持所有配置的字节对齐地址
安全 ID(SID)
支持 2048 位 eFuse
使用 SID_SRAM 备份 eFuse 信息
将密钥烧录到 SID
在 SID 中读取密钥使用状态
将密钥加载到 CE