D13X 系列是一款高性能的显示交互和智能控制MCU，采用国产自主高算力RISC-V 内核， 内置片上256KB~1MB 大容量SRAM 以及32Mb/64Mb PSRAM，并提供丰富的互联外设接口，配备了2D 图像加速引擎和PNG 解码/JPEG 编解码引擎，可以满足各类交互设计场景和多媒体互动需求，具有高可靠性、高安全性、高开放度的特点，可以面向于泛工业领域应用。
1、D13X功能框图
D13X功能框图
2、功能特性
D13X 系列芯片处理器是基于 RV32 指令架构，具有以下功能特性：
2.1 CPU 核
— 平头哥单核E907，RV32IMAFDCP 指令架构，480MHz@1.1V
— 一级指令缓存 32KB，数据缓存 32KB
— 单精度/双精度浮点单元，集成DSP 指令集
— PMP 安全保护
— 核内中断CLINT 和中断控制器CLIC
2.2 系统启动
— SD Card(SDMC1)→ SPI NOR → SPI NAND → eMMC(SDMC0)顺序扫描启动
— 可通过烧写 eFUSE 改变启动顺序
2.3 系统安全
— 支持数字签名安全启动方式
— CE 实现 AES/TDES/RSA 等加解密算法及 SHA/HMAC 摘要算法
— SPI_ENC 实现 SPI NAND/SPI NOR 在线加解密
— SID 内置熔丝 2048bit ，其中 512bit 供客户自定义使用
— 内置 256bit TRNG 产生器
2.4 片内存储
— BROM 64KB
— SRAM 1MB，其中256KB 可配置为TCM 使用
— PSRAM 两种规格可选：
- 64Mb，16bit 位宽，最高频率 200MHz DDR
- 32Mb，8bit 位宽，最高频率 200MHz DDR
- PSRAM 支持展频功能
2.5 存储接口
— QSPI 支持 SPI NOR Flash / SPI NAND Flash
- 支持单通道/双通道/四通道
- IO 最大速率 SDR 100MHz
- Flash 容量不限制
— eMMC4.5/SD3.01/SDIO3.0，总共 2 套
- eMMC 4 线，支持 SDR25/SDR50/DDR50 模式
- SD 卡，支持SDR25/SDR50 模式
- IO 最大速率 DDR 50MHz，仅支持 3.3V IO 电压
2.6 图像引擎
— DE 显示引擎：
- 1 个 UI 图层，1 个 VI 图层，最高性能 720P60
- VI 图层支持 1/31.999x ~ 32x 缩放
- 集成误差扩散 Dither 算法
— GE 图像引擎：
- 最大输入/输出图像大小 4096x4096
- 支持水平和垂直 Flip，90/180/270 度旋转
- RGB 格式支持任意角度旋转和 scan order
- 支持 1/16x ~ 16x 缩放，采用 6x4 taps 16 phases 滤波算法
- 支持命令队列
— VE 视频编解码：
- MJPEG 基线解码器
- PNG 解码器
- JPEG 编码器
2.7 显示接口
— 并口 RGB 24bit，最高性能 720P60
— 单Link LVDS，接口速率最高 700Mbps，最高性能 720P60
— MIPI DSI 4 LANE，接口速率最高 1Gbps，最高性能 720P60
— 支持 SRGB/I8080/QSPI 屏接口
— DVP 8bit 输入，pixel 时钟最高150MHz，最高性能 1080P30
— 显示输出接口均支持展频功能
2.8 音频接口
— 左右声道数字 PWM 输出（DSPK）
— 2 通道 DMIC 接口输入
— 1 套 I2S，支持输入输出，支持 TDM 模式
2.9 通用接口
— 1 路 USB，可配置为 DEVICE/HOST
— 1 路 EMAC，支持 100M RMII，支持 IEEE1588 协议
— 4 路 SPI，支持 3 线/4 线接口，可配置为Master/Slave
— 8 路 UART，兼容工业标准 16550，波特率精度 <2%
— 3 路 I2C，支持 7bit 和 10bit 寻址，最高速率 400Kb/s
— 2 路 CAN，支持CAN2.0A 和 CAN2.0B，可编程通信速率最高1Mbps
— 1 套 CIR，支持红外输入和红外输出
— 1 套 PBUS，用于对外部设备地址空间进行读写访问
— 5 组 GPIO 总共92 个 IO，每个 IO 独立配置：
- 可选无上下拉/上拉 33KΩ/下拉 33KΩ
- 输出驱动 8 个档位可调
- 支持二级去抖和中断
- 支持位操作
2.10 计数器
— GTC 通用计时器
- 52 位计时器，提供系统心跳时钟，计时周期大于 35 年
- 调试模式下可配置为暂停计时或继续计时
— WDOG 看门狗
- 支持中断和复位，超时时间 1ms~37 小时可配置
- 调试模式下可配置为暂停计时或继续计时
- 硬件写保护机制
— RTC 实时时钟
- 以秒为单位，100 年时间跨度，硬件闹钟设置
- 外挂 32.768KHz 晶体，支持数字校准，范围 ±975ppm
- 独立备用供电输入引脚，实现内置电源切换开关
- 128bits 寄存器用于系统数据备份，如掉电重点保护数据
- RTC 模块工作电流2uA
— PWM
- 内置 16-bit 计数器
- 最大可支持4 路互补 PWM
2.11 模拟
— 内置 12 通道 12bit PSADC，采样速率最高 2MSPS
— 内置 8 通道 12bit GPADC，采样速率最高 2MSPS
— 集成 RTP 电阻触摸屏接口
2.12 时钟和电源管理
— CMU 内置 4 个 PLL：
- PLL_INT0 用于 CPU 单独使用
- PLL_INT1 用于总线，内部模块，及低速接口模块使用
- PLL_FRA0 用于存储接口模块使用，支持展频
- PLL_FRA2 用于屏输出模块使用，支持展频
— SYSCFG 内置 3 个 LDO：
- LDO25 (2.5V 100mA)，用于系统复位启动、ADC 供电、eFuse 供电
- LDO18 (1.8V 100mA)，可用于PSRAM IO 和PSRAM 颗粒供电
- LDO1x (0.9~1.9V 500mA，每档50mV)，可用于VDD11_SYS 供电
— 内置 THS 温度传感器，支持高低温中断报警和过温复位芯片
3、产品信息
| 型号 | 特性 | 封装 | 温度（Tj） | | D131BBS | 8MB PSRAM | QFN68,7x7x0.85mm,0.35mm pitch | -40 至 +105℃ | | D133CBS | 8MB PSRAM | QFN88,10x10x0.85mm,0.4mm pitch | -40 至 +105℃ | | D133EBS | 8MB PSRAM | QFN100,12x12x0.85mm,0.4mm pitch | -40 至 +105℃ |
4、产品对比
| 项目 | D131BB | D133CB | D133EB | | 封装选项 | QFN68,7x7mm，0.35mm 间距 | QFN88,10x10mm，0.4mm 间距 | QFN100,12x12mm，0.4mm 间距 | | 内核 | E907 480MHz @ 1.1V | E907 480MHz @ 1.1V | E907 480MHz @ 1.1V | | 内存 | 512KB SRAM
8MB PSRAM | 1MB SRAM
8MB PSRAM | 1MB SRAM
8MB PSRAM | | 安全 | / | x 1 | x 1 | | RGB | x 1 | x 1 | x 1 | | LVDS | / | x 1 | x 1 | | MIPI DSI | / | x 1 | x 1 | | RTP | x 1 | x 1 | x 1 | | DVP | / | x 1 | x 1 | | RTC | / | x 1 | x 1 | | SD3.01 | x 1 | x 1 | x 1 | | eMMC4.5/SDIO3.0 | x 1 | x 1 | x 1 | | DMIC | x 2 | x 2 | x 2 | | I2S | x 1 | x 1 | x 1 | | CAN | x 1 | x 1 | x 2 | | CIR | x 1 | x 1 | x 1 | | SPK | x 2 | x 2 | x 2 | | SPI | x 4 | x 4 | x 4 | | UART | x 8 | x 8 | x 8 | | I2C | x 3 | x 3 | x 3 | | EMAC-100M | / | x 1 | x 1 | | USB2.0 | / | x 1 | x 1 | | PWM | x 8 | x 8 | x 8 |
匠芯创D13X国产自主 RISC-V数据手册
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发表于 2023-11-3 19:34
