D211 系列是一款高性能的全高清显示和智能控制 SOC，采用国产自主 64 位高算力 RISC-V 内核，内置 16 位DDR 控制器并提供丰富的互联外设接口，配备了 2D 图像加速引擎和 H.264 解码引擎，可以满足各类交互设计场景和多媒体互动体验，具有高可靠性、高安全性、高开放度的设计标准，可以面向于泛工业领域应用。
1.1. 功能框图
D21X功能框图
1.2. 功能特性
D211 系列芯片处理器是基于 RV64 指令架构，具有以下功能特性：
1.2.1. CPU 核
➢ 平头哥 C906 单核，RV64IMAFDC 指令架构，600MHz @ 1.2V
➢ 一级指令缓存 32KB，数据缓存 32KB
➢ 单精度/双精度浮点单元
➢ Sv39 内存管理模式，PMP 安全保护
➢ 核内中断 CLINT 和中断控制器 PLIC
1.2.2. 系统启动
➢ SD Card -> SPI NAND -> SPI NOR -> eMMC 顺序扫描启动
➢ 可通过烧写 EFUSE 改变启动顺序
➢ 可通过 Uboot 引脚进入 USB 烧写模式
1.2.3. 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 校准算法
➢ SPI_ENC 实现 SPI Nand/SPI Nor 在线解密
➢ SID 内置熔丝 2048bit ，其中 512bit 供自定义使用
➢ 内置 256bit TRNG 产生器
1.2.4. 片内存储
➢ BROM 32KB
➢ SRAM 96KB
➢ DRAM SiP 16bit KGD，两种规格可选：
◆ DDR2 512Mb，最高频率 528MHz
◆ DDR3 1Gb ，最高频率 672MHz
➢ DRAM 支持展频功能
1.2.5. 存储接口
➢ QSPI 支持 SPI NAND Flash / SPI Nor 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
➢ eMMC5.0/SD3.01/SDIO3.0，总共 3 套
◆ eMMC 8 线/4 线，支持 SDR25/SDR50/DDR50 模式
◆ IO 最大速率 DDR 50MHz，仅支持 3.3V IO 电压
1.2.6. 图像引擎
➢ DE 显示引擎：
◆ 1 个 UI 图层，1 个 VI 图层，最高性能 1080P60
◆ 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：
◆ H.264/AVC 解码器，最高性能 1080P30?
◆ MJPEG 基线解码器
◆ PNG 解码器
◆ JPEG 编码器
1.2.7. 显示接口
➢ 并口 RGB 24bit，IO 速率最高 200MHz，最高性能 1080P60
➢ 双 Link LVDS，接口速率最高 700MHz，最高性能 1080P60
➢ MIPI DSI 4 LANE，接口速率最高 1GHz，最高性能 1080P60
➢ 支持 SRGB/I8080/QSPI 屏接口，IO 速率最高 200MHz
➢ DVP 8bit 输入，IO 速率最高 150MHz，最高性能 1080P30
➢ 显示输出接口均支持展频功能
1.2.8. 音频接口
➢ 集成 1 路 AUDIO ADC，信噪比＞ 90dB
➢ 2 通道 DMIC 接口输入
➢ 2 套 I2S，均支持输入输出，支持 TDM 模式
➢ 左右声道数字 PWM 输出（SPK）
1.2.9. 通用接口
➢ 2 路 USB，USB0 可配置为 DEVICE/HOST，USB1 做为 HOST
➢ 2 路 GMAC，支持 100M RMII/1000M RGMII，支持 IEEE1588 协议
➢ 3 路 SPI，支持 3 线/4 线接口
➢ 8 路 UART，兼容工业标准 16550，波特率精度 <2%
➢ 4 路 TWI，支持 7bit 和 10bit 寻址，最高速率 400Kb/s
➢ 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
➢ 6 组 GPIO 总共 100 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
1.2.10. 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
◆ 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 用于系统数据备份，如掉电重点保护数据
◆ RTC 模块工作电流＜ 3uA
➢ PWM
◆ 内置 16-bit 计数器
◆ 最大可支持 8 路独立 PWM 或 4 路互补 PWM
1.2.11. 模拟
➢ 内置 12 通道 12bit GPADC，采样速率最高 1MSPS
➢ 内置 12 通道 12bit PSADC，采样速率最高 1MSPS
➢ 集成 RTP 电阻触摸屏接口
1.2.12. 时钟和电源管理
➢ CMU 内置 5 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_FRA1 用于音频接口模块使用，支持小数分频
◆ PLL_FRA2 用于屏输出模块使用，支持展频
➢ SYSCFG 内置 3 个 LDO：
◆ LDO30 (3.0V 100mA)，用于系统复位启动、AUDIO ADC 供电
◆ LDO25 (2.5V 50mA)，用于 DDR 模拟电路、EFUSE 供电
◆ LDO1x (1.8/1.5V 500mA)，用于 DDR IO 供电
➢ 内置 THS 温度传感器，支持高低温中断报警
1.3. 产品信息
| 型号 | 特性 | 封装 | 温度（Tj） | | D211BB | 64MB DDR2 | QFN88, 10x10mm, 0.4mm 间距 | -20 至 +105℃ | | D211DB | 64MB DDR2 | QFN100, 12x12mm, 0.4mm 间距 | -20 至 +105℃ | | D211BC | 128MB DDR3 | QFN88, 10x10mm, 0.4mm 间距 | -20 至 +105℃ | | D211DC | 128MB DDR3 | QFN100, 12x12mm, 0.4mm 间距 | -20 至 +105℃ | | D213EC | 128MB DDR3 | QFN128, 12.3x12.3mm, 0.35mm 间距 | -20 至 +105℃ |
1.4. 产品对比
| 项目 | D211BB | D211DB | D213EC | | 封装选项 | QFN88,10x10mm，0.4m 间距 | QFN100,12x12mm，0.4mm 间距 | QFN128,12.3x12.3mm， 0.35mm 间距 | | 内核 | C906 600MHz @ 1.2V | C906 600MHz @ 1.2V | C906 600MHz @ 1.2V | | DRAM | DDR2 64MB | DDR2 64MB | DDR3 128MB | | 温度 (Tj) | -20 至 +105℃ | -20 至 +105℃ | -20 至 +105℃ | | RGB | RGB888/666/565 | RGB888/666/565 | RGB888/666/565 | | LVDS | x 2 | x 2 | x 2 | | MIPI-DSI | x 1 | x 1 | x 1 | | RTP | x 1 | x 1 | x 1 | | DVP | x 1 | x 1 | x 1 | | RTC | x 1 | x 1 | x 1 | | eMMC5.0 | x 1 | x 1 | x 1 | | SD3.01 | x 1 | x 1 | x 1 | | SDIO3.0 | x 1 | x 1 | x 1 | | AMIC | x 1 | x 1 | x 1 | | DMIC | x 2 | x 2 | x 2 | | I2S | - | 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 | | TWI | x 4 | x 4 | x 4 | | EMAC-100M | x 1 | x 2 | x 2 | | USB2.0 | x 1 | x 2 | x 2 | | PWM | x 8 | x 8 | x 8 |
匠芯创D21X国产自主64位RISC-V数据手册datasheet
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发表于 2023-11-9 15:06
