触觉智能研发的RK3576开发板,开发板型号为Purple Pi OH2,可用于核心板功能验证。

采用底板+核心板设计,核心板采用邮票孔+LGA封装,型号为SOM7609

1、产品概述

Purple Pi OH2是一款采用瑞芯微RK3576设计的开发板。RK3576是一款ARM架构通用型SoC,集成了四核Cortex-A72和四核Cortex-A53 CPU,以及6 TOPs算力的NPU。内置多种功能强大的嵌入式硬件引擎,支持 8K@30fps 或4K@120fps 的 H.265,AVS2,AV1 和 VP9 解码器、4k@60fps 的 H.264 解码器;还支持 4K@60fps 的 H.264 和H.265 编码器,高质量的 JPEG 编码器/解码器,专门的图像预处理器和后处理器。引入了新一代完全基于硬件的 16M 像素 ISP(图像信号处理器),它实现了众多算法加速器,如 HDR、3A、CAC、3DNR、2DNR、锐化、去雾、鱼眼校正、伽马校正等。适用于工控主机、云终端产品、边缘计算、大模型本地化、智慧商显、汽车电子等行业领域。RK3576 Soc框图,如下图所示:


1.1 产品特点

  1. 搭载RK3576高性能、低功耗SoC,集成了四核Cortex-A72和四核Cortex-A53;
  2. 6TOPS AI算力,三核架构,支持INT4/INT8/INT16/FP16/BF16/TF32;
  3. 支持H.265/H.264/AV1/VP9/AVS2视频解码, 最高8K@60FPS;
  4. 支持 H.264/H.265视频编码, 最高8K@30FPS;
  5. MIPI_DSI,支持到2K@60Hz ;
  6. 支持AHD摄像头视频采集;
  7. WiFi/蓝牙无线通信;
  8. 两路独立的千兆以太网口;
  9. 丰富的系统支持,如OpenHarmony、Debian、Ubuntu、Android

1.2 产品外观及尺寸

Purple Pi OH2正面实物图,如下图所示:

Purple Pi OH2背面实物图,如下图所示:

Purple Pi OH2正面尺寸图,如下图所示:

Purple Pi OH2背面尺寸图,如下图所示:


2、技术参数

2.1 硬件参数

硬件参数如下表所示:

基本参数

SOC

RockChip RK3576/RK3576J

CPU

Quad-core Cortex-A72 and quad-core Cortex-A53,主频高达2.2GHz

GPU

  1. ARM Mali G52 MC3 GPU
  2. OpenGL ES 1.1,2.0, and 3.2
  3. Vulkan 1.1
  4. OpenCL 2.0 Full Profile
  5. 2D Graphics Engine (RGA)

NPU

6TOPS INT8,支持INT4/INT8/INT16/FP16/TF32混合运算

ISP

  1. ISP V3.9
  2. 16M Pixel ISP with HDR (up to 120dB)

VPU

视频解码:

  1. H.265/HEVC/AVS2/VP9/AV1, 8K@30fps or 4K@120fps
  2. H.264/AVC/MJPEG, 4K@60fps

视频编码:

  1. H.265/H.264, 4K@60fps
  2. MJPEG, 4K@60fps

内存

4GB LPDDR4/4x 4266Mbps(Purple Pi OH2)

8GB LPDDR5/5x 5400Mbps(Purple Pi OH2 Pro)

存储

64GB / 128GB / 256GB eMMC

1 × PCIe2.1(M.2接口NVME固态硬盘)

1 × TF-Card Slot(可支持TF 卡扩展)

硬件参数

以太网络

2×千兆以太网(1000 M bps)

无线网络

支持双频2.4G/5.8G,802.11 a/b/g/n/ac,WIFi5

支持BT5.2

显示

视频输出:

1 x HDMI2.1(up to 4K@120fps);

1 x MIPI-DSI(up to 2560x1600@60fps);

1 x DP1.4(up to 4K@120fps);

视频输入:

3 x MIPI CSI(支持组合 4+4+4lane,4+2+2lane,or 4+2+2+2+2lane )

音频接口

1 × HDMI 音频输出

1 × Speaker,左右双声道喇叭输出(4Ω3W)

1 × Headphone(3.5mm耳机接口CTIA )

1 × MIC

USB

1 × USB3.0

1 × Type-C OTG(调试+固件下载)

3 × USB2.0

扩展接口

1 × Debug(UART0)

5 × ADC

1 × TP 座(I2C)

1 × SPI(双排针)

2 × I2C(双排针)

3 x UART(双排针)

1 x I2S(双排针)

1 × Power on(双排针)

其他

主板尺寸

120mm X80mm


2.2 工作环境

工作环境如下表所示:

工作环境

工作温度

-20~+70℃(商业级)

工作湿度

0~90% RH 非冷凝

存储温度

-40~+85℃


2.3 系统支持

系统支持如下表所示:

序号

操作系统

支持

说明

1

Android

/

2

Debian

/

3

Buildroot

/

4

OpenHarmony

/


3、主要接口定义

Purple Pi OH2正面接口位号图,如下图所示:

Purple Pi OH2背面接口位号图,如下图所示:


3.1 电源供电接口

主板额定电压: 12V。

电流要求:不小于2A 。

注意:主板可适应的供电电压范围:9V-26V。

供电方法:通过J1 DC005座 (内径2mm,外径6.3mm) 连接电源适配器。

电源插头参考图片,如下图所示:


3.2 Ethernet接口

自适应双千兆网口,支持WAN口+LAN口双IP,如下图所示:


3.3 USB接口

3.3.1 Type-C OTG接口

(J7) 主板支持1个 Type-C OTG接口(USB3.0 OTG 带DP功能),为固件下载口,如下图所示:

3.3.2 USB3.2接口

(J10) 主板默认支持1个USB3.2接口,接口为标准双层Type-A下层接口,如下图所示:

注意:

  1. USB3.2 Type-A母座提供5V@2A供电能力

3.3.3 USB2.0接口

主板默认支持3个USB2.0接口。

(J10) 1个USB2.0接口,接口为标准双层Type-A上层接口,如下图所示:

(J8、J9) 2个USB2.0 接口 PH2.0-4P 直插 米白色 ,如下图所示:

序号

定义

电平/V

备注

1

VCC

5V

供电输出5V

2

DM

/

USB信号线

3

DP

/

4

GND

GND

电源地

注意:

  1. USB2.0 提供5V@2A供电能力

3.4 PCIe2.1接口

(J6) 硬件连接器采用标准M2_NGFF-M-KEY座,支持PCIe2.1,适用2280尺寸SSD固态硬盘,如下图所示:

3.5 HDMI-TX接口

  1. HDMI2.1-TX,支持最大4K@120fps;
  2. HDMI 连接器为标准HDMI-A型接口,如下图所示:


3.6 MIPI_DSI_TX接口

(J15) 40Pin FPC 0.5mm 上接 MIPI_DSI_TX接口,如下图所示:

序号

定义

电平/V

说明

1

VCC_LEDA_TX1

/

屏幕背光源输出正极

2

VCC_LEDA_TX1

/

3

NC

/

悬空

4

TP_RST

3.3V

复位信号

5

TP_INT

3.3V

中断信号

6

TP_SCL

3.3V

I2C时钟信号

7

TP_SDA

3.3V

I2C数据信号

8

NC

/

悬空

9

VCC_LEDK_TX1

/

屏幕背光源输出负极

10

VCC_LEDK_TX

/

11

GND

GND

电源地

12

NC

/

悬空

13

NC

/

14

NC

/

15

NC

/

16

GND

GND

电源地

17

VCC3V3_SYS

3.3V

触摸屏供电输出3.3V

18

GND

GND

电源地

19

GND

GND

电源地

20

MIPI_DPHY1_TX_D3P

/

MIPI_DPHY1_TX_D3信号对

21

MIPI_DPHY1_TX_D3N

/

22

GND

GND

电源地

23

MIPI_DPHY1_TX_D2P

/

MIPI_DSI_TX_D2信号对

24

MIPI_DPHY1_TX_D2N

/

25

GND

GND

电源地

26

MIPI_DPHY1_TX_CLKP

/

MIPI_DSI_TX_CLK信号对

27

MIPI_DPHY1_TX_CLKN

/

28

GND

GND

电源地

29

MIPI_DPHY1_TX_D1P

/

MIPI_DPHY1_TX_D1信号对

30

MIPI_DPHY1_TX_D1N

/

31

GND

GND

电源地

32

MIPI_DPHY1_TX_D0P

/

MIPI_DPHY1_TX_D0信号对

33

MIPI_DPHY1_TX_D0N

/

34

GND

GND

电源地

35

NC

/

悬空

36

MIPI_DPHY_TX1_RST

3.3V

LCD复位信号

37

GND

GND

电源地

38

VCC3V3

3.3V

屏幕供电输出3.3V

39

VCC3V3

3.3V

40

NC

/

默认悬空

注意:MIPI_DPHY1_TX背光电流可通过更改物料调节,默认100mA。


3.7 TP接口

(J16) 6Pin FPC座 0.5mm 下接,如下图所示:

序号

定义

电平/V

说明

1

VCC_TP

3.3V

TP供电输出3.3V

2

TP_RST

3.3V

TP复位信号

3

TP_INT

3.3V

TP中断信号

4

TP_SCL

3.3V

I2C总线信号

5

TP_SDA

3.3V

6

GND

GND

电源地


3.8 MIPI-CSI接口

3.8.1 MCSI0

(J25) 24Pin FPC 0.5mm 上接 ,如下图所示:

序号

定义

电平/V

说明

1

VCC2V8_CAM

2.8V

电源2.8V输出

2

VCC2V8_CAM

2.8V

电源2.8V输出

3

VCC1V1_CAM

1.1V

电源1.1V输出

4

VCC1V8_CAM

1.8V

电源1.8V输出

5

MIPI_CAM1_RESET_L_

/

复位信号

6

MIPI_CAM1_PDN_L_

/

断电信号

7

I2C_SCL_Camera1

/

I2C时钟信号

8

I2C_SDA_Camera1

/

I2C数据信号

9

MIPI-CAM3_CLK_M0_

/

CIF时钟信号

10

GND

GND

电源地

11

MIPI_DPHY0_RX_D0N

/

MIPI_DPHY0_RX_D0信号对

12

MIPI_DPHY0_RX_D0P

/

13

GND

GND

电源地

14

MIPI_DPHY0_RX_D1N

/

MIPI_DPHY0_RX_D1信号对

15

MIPI_DPHY0_RX_D1P

/

16

GND

GND

电源地

17

MIPI_DPHY0_RX_CLKN

/

MIPI_DPHY0_RX_CLK信号对

18

MIPI_DPHY0_RX_CLKP

/

19

GND

GND

电源地

20

MIPI_DPHY0_RX_D2N

/

MIPI_DPHY0_RX_D2信号对

21

MIPI_DPHY0_RX_D2P

/

22

GND

GND

电源地

23

MIPI_DPHY0_RX_D3N

/

MIPI_DPHY0_RX_D3信号对

24

MIPI_DPHY0_RX_D3P

/

3.8.2 MCSI1/2

(J19) 32Pin FPC 0.5mm 上接 ,如下图所示:

序号

定义

电平/V

说明

1

I2C_SDA_Camera1

/

I2C数据信号

2

I2C_SCL_Camera1

/

I2C时钟信号

3

MIPI_CAM1_PDN_L_

/

摄像头1断电信号

4

MIPI_CAM1_RESET_L_

1.8V

复位信号

5

GND

GND

电源地

6

MIPI-CAM1_CLK

/

摄像头时钟

7

MIPI_CAM2_PDN_L_

/

摄像头2断电信号

8

MIPI_CAM2_RESET_L_

/

摄像头2复位信号

9

MIPI-CAM2_CLK

/

摄像头2时钟信号

10

GND

GND

电源地

11

MCSIA-D0N

/

D0负极性信号

12

MCSIA-D0P

/

D0正极性信号

13

GND

/

·电源地

14

MCSIA-D1N

/

D1负极性信号

15

MCSIA-D1P

/

D1正极性信号

16

GND

GND

电源地

17

MCSIA-CKN

/

MCSIA时钟负信号

18

MCSIA-CKP

/

MCSIA时钟正信号

19

GND

/

电源地

20

MCSIB-D0N

/

MCSIBD0负极性信号

21

MCSIB-D0P

/

MCSIBD0正极性信号

22

GND

GND

电源地

23

MCSIB-D1N

/

D1负极性信号

24

MCSIB-D1P

/

D1正极性信号

25

GND

GND

电源地

26

MCSIB-CKN

/

MCSIB时钟负信号

27

MCSIB-CKP

/

MCSIB时钟正信号

28

GND

/

电源地

29

GND

/

电源地

30

VCC5V0

5.0V

电源

31

VCC5V0

5.0V

电源

32

VCC5V0

5.0V

电源

3.8.3 MCSI3/4

(J20) 32Pin FPC 0.5mm 上接,如下图所示:

序号

定义

电平/V

说明

1

I2C_SDA_Camera0

/

I2C数据信号

2

I2C_SCL_Camera0

/

I2C时钟信号

3

MIPI_CAM0_PDN_L_

/

摄像头0断电信号

4

MIPI_CAM0_RESET_L_

1.8V

复位信号

5

GND

GND

电源地

6

MIPI-CAM1_CLK

/

摄像头时钟

7

MIPI_CAM3_PDN_L_

/

摄像头3断电信号

8

MIPI_CAM3_RESET_L_

/

摄像头3复位信号

9

MIPI-CAM2_CLK

/

摄像头2时钟信号

10

GND

GND

电源地

11

MCSIC-D0N

/

D0负极性信号

12

MCSIC-D0P

/

D0正极性信号

13

GND

/

·电源地

14

MCSIC-D1N

/

D1负极性信号

15

MCSIC-D1P

/

D1正极性信号

16

GND

GND

电源地

17

MCSIC-CKN

/

MCSIA时钟负信号

18

MCSIC-CKP

/

MCSIA时钟正信号

19

GND

/

电源地

20

MCSID-D0N

/

MCSIDDO负极性信号

21

MCSID-D0P

/

MCSIDDO正极性信号

22

GND

GND

电源地

23

MCSID-D1N

/

D1负极性信号

24

MCSID-D1P

/

D1正极性信号

25

GND

GND

电源地

26

MCSID-CKN

/

MCSID时钟负信号

27

MCSID-CKP

/

MCSID时钟正信号

28

GND

/

电源地

29

GND

/

电源地

30

VCC5V0

5.0V

电源

31

VCC5V0

5.0V

电源

32

VCC5V0

5.0V

电源


3.9 TF卡接口

TF卡座支持SD3.0, 支持高速SD卡,如下图所示:


3.10 Headphone接口

(J12) 支持1路3.5mm四节耳机座(CTIA),如下图所示:

注意:

美标耳机的插头示意图如下所示。国标(OMTP)和美标(CTIA)的区别在于MIC和GND,两者相反, Purple Pi OH2 CTIA接口示意图,如下图所示:


3.11 Speaker接口

(J13) PH2.0-4P 米白色 直针,双声道扬声器接口,每个声道支持4Ω@3W输出,如下图所示:

序号

定义

电平/V

说明

1

VOLP

/

右声道喇叭驱动输出

2

VOLN

/

3

VORP

/

左声道喇叭驱动输出

4

VORN

/


3.12 MIC接口

(J11) MX1.25T-2P 米白色 立贴 ,单麦克风录音接口,支持驻极体麦克风输入,如下图所示:

序号

定义

电平/V

说明

1

MIC2P

3.3V

麦克风正极输入

2

MIC2N

/

麦克风负极输入


3.13 Debug接口

主板上设计了USB转UART电路,直接通过Type-C母座(J5)连接到电脑进行调试。


3.14 WiFi/BT

板载WiFi/BT模组,支持WiFi5(802.11 a/b/g/n/ac)+BT5.2功能;WIFI天线采用IPEX 1代座,如下图所示:

IPEX一代天线座示意图,如下图所示:


3.15 LED指示灯

LED指示灯如下图所示:

LED

颜色

定义

说明

LED2

黄灯(上)

SYS_LED

系统状态灯,进入系统后闪烁


3.16 GPIO扩展接口

(J24) 2.54-2X20P 彩色双排针针,如下图所示:

序号

定义

电平/V

说明

1

VCC3V3

3.3V

3.3V电源

2

VCC5V0_E

5.0V

5.0V电源

3

IIC4_SDA

/

I2C4数据信号

4

VCC5V0_E

5.0V

5.0V电源

5

IIC4_SCL

/

I2C4时钟信号

6

GND

GND

电源地

7

UART7_CTS

/

UART7发送允许信号

8

UART7_TXD

/

UART7数据发送端

9

GND

GND

电源地

10

UART7_RXD

/

UART7数据接收端

11

UART1_RTS

/

UART1发送请求信号

12

UART7_RTS

/

UART7发送请求信号

13

UART1_TXD

/

UART1数据发送端

14

GND

GND

电源地

15

UART1_RXD

/

UART1数据接收端

16

UART1_CTS

/

UART1发送允许信号

17

VCC3V3

3.3V

3.3V电源

18

UART5_TXD

/

UART5数据发送端

19

SPI0_MOSI

/

SPI0主机输出从机输入

20

GND

GND

电源地

21

SPI0_MISO

/

SPI0主机输入从机输出

22

UART5_RXD

/

UART5数据接收端

23

SPI0_SCLK

/

SPI0时钟信号

24

SPI0_CS0

/

SPI0片选信号

25

GND

GND

电源地

26

SPI0_CS1

/

SPI0片选信号

27

IIC7_SDA

/

I2C4数据信号

28

IIC7_SCL

/

I2C4时钟信号

29

SAI2_SDO

/

SAI2信号输出

30

GND

GND

电源地

31

SAI2_SCLK

/

SAI2主时钟

32

CAN0_TXD

/

CAN0数据发送端

33

SAI2_LRCK

/

SAI2帧时钟

34

GND

GND

电源地

35

SAI2_SDI

/

SAI2信号输入

36

CAN0_RXD

/

CAN0数据接收端

37

PWRON_L

/

主板开关机信号

38

CAN1_TXD

/

CAN1数据发送端

39

GND

GND

电源地

40

CAN1_RXD

GND

CAN1数据接收端

注意:SAI2信号组可复用为UART10信号;CAN0信号组可复用为UART6信号组。


3.17 ADC接口

(J26) PHD2.0-6P 米白色 直针,如下图所示:

序号

定义

电平/V

说明

1

ADC3

1.8V

ADC采样输入3

2

ADC4

5V

ADC采样输入4

3

GND

GND

电源地

4

ADC5

1.8V

ADC采样输入5

5

ADC6

1.8V

ADC采样输入6

6

ADC7

1.8V

ADC采样输入7


3.18 RTC电池

(J4) 主板留有一个RTC电池座,使用CR1220电池。保证主板在断电情况下,时间保持正常运作,如下图所示:

3.19 系统烧录

3.19.1 Recovery按键

烧录按键 ,用于通过USB升级烧录系统固件。断电情况下按住烧录键,通过电脑连接主板USB OTG接口(Type-C口)再给主板通电,主板进入USB烧录模式后,使用烧录工具进行系统烧录,如下图所示:

3.19.2 BOOT测试点

BOOT测试点 ,用于主板变"砖"后,通过USB强制烧录固件。断电情况下短接BOOT测试点,通过电脑连接主板USB OTG接口(Type-C口)再给主板通电,主板进入Maskrom烧录模式后,使用烧录工具进行系统烧录,如下图所示:


4、电气性能

4.1 标准电源

标准电源如下表所示:

属性

最小

典型

最大

标准电源输入

电压

9V

12V

26V

电流

/

2A

/

4.2 功耗说明

功耗说明如下表所示:

属性

功能

典型

最大

标准电压

(12V输入)

工作电流

(HDMI输出1080P)

静止桌面

120mA

/

满负载(CPU负载99%)

440mA

484mA

待机电流

/

<1mA

/

关机电流

/

<1mA

/

4.3 USB供电

USB供电如下表所示:

属性

电压

典型电流

最大电流

标准电源

USB3.0

5V

/

2000mA

USB2.0

5V

/

2000mA

注意:USB 外设总电流建议不超过 2000mA ,否则会导致机器无法正常运转。

4.4 MIPI屏工作电流

MIPI屏工作电流,如下表所示:

属性

规格书

典型

备注

MIPI屏工作电流

3.3V工作电流

/

400mA

10.1寸,MIPI屏


5、型号

采购型号

DDR

eMMC

标称工作温度

Purple Pi OH2

4GB(LPDDR4/4x)

64GB

-20℃ ~ +70℃

Purple Pi OH2 Pro

8GB(LPDDR5/5x)

64/128GB

-20℃ ~ +70℃


6、使用注意事项

主板在使用时,请特别注意以下事项:

  1. 从包装盒中取出主板后,请确认没有由于运输过程造成的针脚或其它短路再上电。
  2. 电子产品对静电非常敏感,拿主板前,请戴上静电手环或静电手套以将您身上的静电导走。
  3. 请在断电条件下插拔部件。在连接电源接头到主板前请先确认电源处于关闭状态,以避免瞬间的电源冲击造成敏感元件的损坏。
  4. 通过线材连接外设时,请确保各外设针脚定义和主板接口对应,避免因线序错误导致短路烧板。
  5. 螺丝固定主板时,注意避免板卡因变形导致PCB开路或元件脱落。
  6. 连接外设如USB/扩展座时,注意电流限制。
  7. 选择电源时注意电压和电流符合主板及外设功率要求。
  8. 设计整机产品时,应考虑主板散热和限高问题。
  9. 平时不使用主板的时候,请将主板放置在静电桌垫或静电袋内密
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