瑞芯微RK3308H1智能音频专用SoC处理器详细规格参数datasheet

RK3308H1是一款高性能四核Arm架构应用处理器，专为智能语音交互、音频输入/输出处理和其他数字多媒体应用而设计。内嵌丰富的音频接口，如I2S、PCM、TDM、PDM、SPDIF、HDMI ARC等，可满足不同的音频应用开发，内嵌128MB DDR3L芯片，降低硬件开发复杂度和开发成本。嵌入式语音活动检测功能将随时监控人声，及时快速语音识别、响应人声请求，设置智能语音交互应用，这也将降低硬件系统功耗，提高电池续航能力。

微处理器

四核 ARM Cortex -A35 CPU
ARM 架构 v8-A 指令集
ARM Neon Advanced SIMD（单指令、多数据）支持加速媒体和信号处理计算
ARMv8 加密扩展
256KB 统一系统二级缓存
包括 VFP v4 硬件，以支持单精度和双精度操作
集成 32KB L1 指令缓存，32KB L1 数据缓存，带 4 路集关联
TrustZone 技术支持
CPU核心系统独立的电源域，支持内部电源切换，并根据不同的应用场景从外部开/关
- PD_A35_0：第一个 Cortex-A35 + Neon + FPU + L1 I/D 缓存
- PD_A35_1：第 2 个 Cortex-A35 + Neon + FPU + L1 I/D 缓存
- PD_A35_2：第 3 个 Cortex-A35 + Neon + FPU + L1 I/D 缓存
- PD_A35_3：第 4 个 Cortex-A35 + Neon + FPU + L1 I/D 缓存
一个隔离电压域，支持 DVFS

内存

内部片上存储器
- 引导ROM
- 内部 SRAM
外部片外存储器（1）
- 8bits 异步 Nand 闪存
- eMMC系列
- SPI Nor/NAND 闪存
- SD卡

内部存储器

内部 BootRom
- 支持从以下设备启动系统：
  - 异步 NAND 闪存
  - eMMC接口
  - SPI Flash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）

内部 SRAM
- 大小： 256KB

内嵌 128MB DDR3L

外部存储器或存储设备

NAND闪存接口
- 支持异步Nand flash
- 数据总线宽度为 8 位
- 支持 1 个片选
- 高达 16 位/1KB 的硬件 ECC

eMMC 接口
- 兼容标准iNAND接口
- 兼容 eMMC 规范 4.41、4.51、5.0 和 5.1
- 支持三种数据总线宽度：1 位、4 位或 8 位
- 最高支持HS200;但不支持 CMD 队列

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
- 支持多达 1 个片选

SD/MMC接口
- 兼容 SD3.0、MMC ver4.51
- 数据总线宽度为 4 位

系统组件

CRU（时钟和复位单元）
- 一个具有 24MHz 时钟输入的振荡器
- 支持单个组件的时钟门控控制
- 支持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）
- 2 个独立的电压域（CORE_VDD/LOGIC_VDD）
- 4个独立的CPU电源域，可根据不同的应用场景通过软件进行上电/断电
- 多种可配置的工作模式，通过不同的频率或自动时钟门控控制或电源域开/关控制来节省电力

定时器
- 6 个 64 位定时器，具有基于中断的操作，适用于非安全应用
- 6 个 64 位定时器，具有基于中断的操作，可实现安全应用
- 支持两种操作模式：自由运行和用户自定义计数
- 支持定时器工作状态可检查
PWM
- 3 个片内 4 通道 PWM 控制器，具有基于中断的操作
- 可编程预缩放操作至总线时钟，然后进一步缩放
- 嵌入式 32 位定时器/计数器功能
- 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
- 针对每个PWM控制器的最后一个通道的IR应用进行了优化

看门狗
- 32 位看门狗计数器
- 计数器从预设值倒计时到 0，以指示超时的发生
- 发生超时，WDT 可以执行两种类型的操作：
  - 生成系统重置
  - 首先生成中断，如果在发生第二次超时时服务例程未清除中断，则生成系统重置
- 可编程复位脉冲长度
- 共有 16 个定义范围的主超时周期

中断控制器
- 支持来自不同组件的 4 个 PPI 中断源和 89 个 SPI 中断源输入
- 支持 16 个软件触发中断
- 每个 Cortex-A35 分别有两个中断输出（nFIQ 和 nIRQ），两者都对低电平敏感
- 每个中断源支持不同的中断优先级，并且它们始终可通过软件编程
DMAC
- 基于微代码编程的DMA
- 特定的指令集为DMA传输编程提供了灵活性
- 支持链表DMA功能，完成分散-聚集传输
- 支持内部指令缓存
- 嵌入式 DMA 管理器线程
- 支持存储器到存储器、存储器到外设、外设到存储器的数据传输类型
- 使用中断输出信号发出各种 DMA 事件发生的信号
- 每个通道和不同中断输出之间的映射关系可通过软件编程
- 两个用于外围系统的嵌入式 DMA 控制器
- DMAC0 特性，
  - 共 6 个通道
  - 10 来自外围设备的硬件请求
  - 2 个中断输出
  - 用于寄存器配置的双 APB 从接口，指定为安全和非安全
  - 支持 TrustZone 技术和每个 DMA 通道的可编程安全状态
- DMAC1特征，
  - 共 8 个通道
  - 来自外围设备的 20 个硬件请求
  - 2 个中断输出
  - 用于寄存器配置的双 APB 从接口，指定为安全和非安全
  - 支持 TrustZone 技术和每个 DMA 通道的可编程安全状态
- 信任执行环境系统
  - 支持以下组件的 TrustZone 技术
    - Cortex-A35，支持安全和非安全模式，软件切换
    - 系统通用DMAC，支持专用通道，只在安全模式下工作
    - 安全 OTP，只能由 Cortex-A35 在安全模式和安全密钥读取器块下访问
    - 内部SRAM，部分空间仅在安全模式下寻址，详细大小可通过软件与TZMA（TrustZone内存适配器）一起编程
    - 嵌入防火墙以管理其他主/从功能组件

密码引擎
- 支持 SHA-1、SHA-256/224、SHA-512/384、MD5 和硬件填充
- 支持 SHA-1、SHA-256、SHA-512、MD5 的 HMAC，带硬件填充
- 支持 AES-128、AES-192、AES-256 加密和解密密码
- DES 和 TDES 密码支持
- 支持AES ECB/CBC/OFB/CFB/CTR/CTS/XTS/CCM/GCM/CBC-MAC/CMAC模式
- 支持DES/TDES ECB/CBC/OFB/CFB模式
- 支持高达 4096 位的 PKA 数学运算，用于 RSA/ECC
- 支持 DDR3/DDR3L 数据加扰
- 支持高达 256 位的 TRNG 输出
- 支持安全OTP
- 支持安全调试
- 支持安全操作系统

视频输出处理器（VOP）

显示界面
- 支持并行RGB液晶输出接口
  - 24位（RGB888）
  - 18位（RGB666）
  - 16位（RGB565）
- 支持MCU接口
- 最大输出分辨率： 1080p
显示过程
- 背景层：可编程 24 位颜色
- Win0 层
  - RGB888、ARGB888、RGB565、YCbCr422、YCbCr420、YCbCr444
  - RB/alpha/mid/uv 掉期
  - 1/8 至 8 缩小和扩大引擎
  - 支持虚拟显示
  - 256 级 alpha 混合（预乘 alpha 支持）
  - 透明颜色键
  - YCbCr2RGB（rec601-mpeg/ rec601-jpeg/rec709）
  - RGB2YCbCr(BT601/BT709)
- Win1 层
  - RGB888、ARGB888、RGB565
  - RB/alpha/endian 掉期
  - 支持虚拟显示
  - 256 级 alpha 混合（预乘 alpha 支持）
  - 透明颜色键
  - RGB2YCbCr(BT601/BT709)
- 其他
  - Win0 层和 Win1 层覆盖可互换
  - BCSH（亮度、对比度、饱和度、色调调整）
  - BCSH：YCbCr2RGB（rec601-mpeg/rec601-jpeg/rec709）
  - BCSH：RGB2YCbCr（BT601/BT709）
  - 支持 PAD 的 Gamma 调整
  - 支持抖动下调、快板RGB888to666、RGB888to565和抖动下FRC（可配置）、RGB888to666
  - 空白和黑色显示
  - 待机模式
  - 支持 RB/RG/BG/delta/dummy 交换

音频接口

具有 2 通道的 I2S
- 支持 2 个I2S_2CH组件
- I2S_2CH_0支持主 TX/RX 模式和从机 TX/RX 模式

I2S_2CH_0连接到芯片 IO
I2S_2CH_1支持从Rx模式
I2S_2CH_1与芯片内部的音频编解码器连接
支持I2S正常、左右对齐模式串行音频数据传输
支持PCM early、late1、late2、late3模式串行音频数据传输
支持从16位到32位的分辨率
采样率高达192KHz
支持DMA传输
支持单独的发送和接收DMA请求模式
支持 1 个常用 SCLK 信号用于接收和发送
支持 1 个常用 LRCK 信号用于接收和发送
支持 2 个独立的 LRCK 信号用于接收和发送
支持可配置的 SCLK 和 LRCK 极性

具有 8 通道的 I2S
- 支持 4 个I2S_8CH组件
- I2S_8CH_0支持主 TX/RX 模式和从机 TX/RX 模式
- I2S_8CH_1支持主 Tx/Rx 模式和从机 Tx/Rx 模式
- I2S_8CH_0/1 连接到芯片 IO
- I2S_8CH_0同时支持最大 8 通道输入和最大 8 通道输出
- I2S_8CH_1同时支持 TX Plus RX Max 10ch
- I2S_8CH_2支持主 TX/RX 模式和从机 TX/RX 模式
- I2S_8CH_3支持从接收模式，只能作为4CH模式工作
- I2S_8CH_2/3 与芯片内部的音频编解码器连接
- 支持I2S正常、左右对齐模式串行音频数据传输
- 支持PCM early、late1、late2、late3模式串行音频数据传输
- 支持从16位到32位的分辨率
- 采样率高达192KHz
- 支持DMA传输
- 支持单独的发送和接收DMA请求模式
- 支持 1 个常用 SCLK 信号用于接收和发送
- 支持 2 个独立的 SCLK 信号用于接收和发送
- 支持 1 个常用 LRCK 信号用于接收和发送
- 支持 2 个独立的 LRCK 信号用于接收和发送
- 支持可配置的 SCLK 和 LRCK 极性

具有 16 通道的 I2S
- 通过收集I2S_8CH_0和I2S_8CH_1来支持一个I2S_16CH
- 支持主 tx/rx 模式和从机 tx/rx 模式

带 8 通道的 PDM
- 支持PDM主接收模式
- 支持 5 线 PDM 接口，1 个时钟和 4 个数据线
- 支持多达 8 个单声道麦克风或 4 个立体声麦克风
- 支持每个数据路径独立启用或禁用
- 支持DMA握手接口和可配置的DMA水位
- 支持 16~24 位采样分辨率
- 支持高达192KHz的采样率
- 支持可编程数据采样灵敏度，上升沿或下降沿
8通道TDM
- 支持4 TDM_8CH，相应地共享同一I2S_8CH控制器
- 支持I2S正常、左右对齐模式串行音频数据传输
- 支持PCM正常，1/2周期左移，1周期左移，3/2周期左移，2周期左移模式串行音频数据传输
- 支持TDM可编程插槽位宽：16~32bits
- 支持TDM可编程帧宽：32~512bits

支持TDM可编程FSYNC宽度
采样率高达 192KHz@2CH 和 48KHz@8CH
支持DMA传输
支持单独的发送和接收DMA请求模式
支持 1 个常用 SCLK 信号用于接收和发送
支持 2 个独立的 SCLK 信号用于接收和发送
支持 1 个常用 LRCK 信号用于接收和发送
支持 2 个独立的 LRCK 信号用于接收和发送
支持可配置的 SCLK 和 LRCK 极性
SPDIF
- 支持 SPDIF TX x 1
- 支持 SPDIF RX x 1
- 支持HDMI ARC
- 支持16bits/20bits/24bits分辨率
- 支持DMA传输
- 支持线性PCM模式（IEC-60958）
- 支持非线性PCM传输（IEC-61937）
- 采样率高达192KHz
- 支持SPDIF RX直接旁路到SPDIF TX

语音活动检测（VAD）
- 支持单麦克风人声检测
- 支持人声频段滤波
- 支持人声振幅检测
- 支持多麦克风阵列数据存储前的语音检测事件或之后的语音检测事件两种模式，也可以支持多麦克风阵列数据在语音检测过程中不存储
- 支持来自模拟麦克风、I2S 数字麦克风或 PDM 数字麦克风的麦克风数据
- 存储内存与系统内部存储器共享

嵌入式音频编解码器
- 24位DAC，支持立体声耳机输出和线路输出
- 24 位 ADC，支持最多 8 通道麦克风输入
- 支持差分麦克风输入，也可配置为单端
- 支持 Po=18mW （16ohm）和 9mW （32ohm 耳机输出）
- 支持自动电平控制（ALC）
- 支持可编程输入/输出模拟增益
- 支持两个可编程麦克风偏置。最大可编程电压可达85*AVDD3V3
- 支持 I2S 作为 ADC 和 DAC 的数字信号接口
- 支持主从模式
- 支持16bits/24bits分辨率
- 支持I2S正常、左右对齐模式
- 支持采样率，
  - 组1：8khz，16khz，32kHz，64kHz，128khz
  - 组2：11.025khz，22.05khz，44.1khz，88.2khz，176.4khz
  - 组3：12khz，24khz，48khz，96khz，192khz
  - 支持ADC/DAC采样率group1/group2/group3任意组合
- 支持耳机插孔检测输入

连接

SDIO接口
- 兼容SDIO3.0协议
- 4位数据总线宽度

MAC 10/100 以太网控制器
通过 RMII 接口支持 10/100Mbps 的数据传输速率
支持全双工和半双工操作
支持接收帧的 IEEE 802.1Q VLAN 标记检测
支持检测 LAN 唤醒帧和 AMD Magic Packet 帧
处理用于传输的碰撞帧的自动重传

USB 2.0 OTG
- 兼容 USB 2.0 规范
- 支持高速（480Mbps）、全速（12Mbps）和低速（1.5Mbps）模式

USB 2.0 主机
- 兼容 USB 2.0 规范
- 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），修订版0
- 支持开放主机控制器接口规范（OHCI），修订版 1.0a

SPI接口
- 支持3个SPI控制器（SPI0/SPI1/SPI2）
- 每个SPI控制器支持一个片选
- 支持串主和串从模式，软件可配置

I2C 接口
- 支持4个I2C接口（I2C0/I2C1/I2C2/I2C3）
- 支持 7 位和 10 位地址模式
- 软件可编程时钟频率
- I2C总线上的数据在标准模式下的传输速率最高可达100 kbit/s，在快速模式下最高可达400 kbit/s，在快速模式Plus下可传输高达1 Mbit/s
UART控制器
- 支持5个UART接口（UART0/UART1/UART2/UART3/UART4）
- 嵌入两个 64 字节 FIFO，分别用于 TX 和 RX 操作
- 支持5bit，6bit，7bit，8bit串行数据传输或接收
- 标准异步通信位，如启动、停止和奇偶校验
- 支持不同的输入时钟进行UART操作，以获得高达4Mbps的波特率
- 支持 UART0/UART1/UART4 的自动流控模式

OWIRE控制器
- 支持两个内部 8 位宽和 16 位深度 FIFO，一个用于发送，另一个用于接收串行数据
- 支持三种数据传输模式：位模式、字节模式和旁路模式
- 支持复位/存在检测序列生成
- 时隙：write-1、write-0、read-1 和 read-0
- RPP 和写入/读取时隙是可配置的
- 支持时钟分频器产生1MHz基础时钟，时钟分频因子可配置为0~255

其他

多组GPIO
- 所有GPIO都可用于产生中断
- 支持电平触发和边沿触发中断
- 支持可配置的电平触发中断极性
- 支持可配置的上升沿、下降沿和双沿触发中断
- 支持可配置的拉向（上拉或下拉）
- 支持可配置的驱动强度
温度传感器（TS-ADC）
高达 50KS/s 的采样率
支持两个温度传感器
-20~120°C温度范围和5°C温度分辨率