硬件设计指导

1、电源

电源适配器输入 12V/3A 电源,通过前端降压变换器(buck)电源后,得到系统电源 VCC5V0_SYS_S5, 然后系统电压提供给 PMIC 电源管理芯片, 输出不同电压供系统使用。
上电时序:
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12V

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5V

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3.3V

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VCC3.3_RTC

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1.8V

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2、烧录

USB3 OTG0 控制器支持 SS/HS/FS/LS,内嵌的 USB2.0(HS/FS/LS)信号采用 USB2.0 OTG PHY,信号名见下图的红色方框内; RK3576 默认使用该接口做 Fireware 的 Download, 应用中请务必要预留出此接口。
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3、USB

USB3.0

USB2/USB3 设计中请注意:
⚫ USB2_OTG0_DP/USB2_OTG0_DM 是系统固件烧写口,如果产品不用这个接口,在调试与生产过程中必须要预留此接口,不然会无法调试及生产烧写固件;
⚫ USB2_OTG0_ID 内部有大概 12Kohm 电阻上拉到 USB2_OTG_AVDD1V8;
⚫ USB20_OTG0_VBUSDET 是 OTG 和 Device 模式检测脚,芯片内部有一个下拉 40Kohm 的电阻;高为 DEVICE 设备, 2.7-3.3V,TYP: 3.0V,建议在管脚放置一个 100nF 电容。 OTG 模式可以设置以下三种模式:
⚫ OTG 模式:根据 ID 脚状态自动切换是 Device 模式或 HOST 模式,ID 高为 Device,ID 拉低为HOST,处在 Device 模式时,还会判断 VBUSDET 脚是否为高(大于 2.3V),如果为高,才会拉高 DP,开始枚举;
⚫ Device 模式:设置为这个模式时,无需 ID 脚,只需判断 VBUSDET 脚是否为高(大于 2.3V), 如果为高,才会拉高 DP,开始枚举;
⚫ HOST 模式:设置为这个模式时, ID 和 VBUSDET 状态都无需要关心。(如果产品只需要 HOST模式,但是由于 USB2_OTG0_DP/ USB2_OTG0_DM 是系统固件烧写口,在调试与生产过程都需要用这个口,烧写和 adb 调试时,需要设置成 Device 模式,因此 USB2_OTG0_VBUSDET 信号也必须接)。在 uboot 起来前默认为 Device 模式,进 uboot 后,可根据实际需求配置这三种模式。
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USB2.0

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4、WIFI

WIFI天线的走线,注意要用Π型电路滤波。
WIFI天线的走线最好全程包地。
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5、SD卡

RK3576 集成了2个SDMMC控制器,均可支持 SDIO3.0 协议,以及 MMC V4.51 协议。4 线的数据总线宽度;支持 SDR104 模式, 速率最高可以达到 200MHz。

SDMMC0 接口

⚫ SDMMC0 接口复用在 VCCIO1 电源域;
⚫ SDMMC0 支持 System Boot,默认分配接 SD 卡功能; 支持 EMMC/UFS 为空片时,通过 SD 卡来升级固件,同时也支持 EMMC/UFS 启动后, 通过 SD 卡对 EMMC/UFS 进行固件升级;
⚫ SDMMC0 与 JTAG 等功能复用在一起,默认通过 SDMMC_DETN 状态进行功能选择,具体请参考 2.1.6 小节描述;
⚫ VCCIO1 供电电源,需要外部提供 3.3V 或 1.8V 供电;
⚫ 当接 SDIO 设备时:根据外设以及实际运行的模式供 1.8V 或 3.3V; 当通过连接器实现板对板连接时,建议串接一定阻值的电阻(22ohm-100ohm 之间,具体以能满足SI 测试为准),并预留 TVS 器件;
⚫ 当接 SD卡使用时,需要注意以下问题:
  1. SD 卡的 VDD 脚供电电压为 3.3V,去耦电容不得删减,布局时,要靠近卡座放置;

  2. SDMMC_D[3: 0], SDMMC_CMD, SDMMC_CLK 需串接 22ohm 电阻,SDMMC_DETN 串接 100ohm 电阻;

  3. SDMMC_D[3: 0], SDMMC_CMD, SDMMC_CLK, SDMMC_DETN 信号在 SD 卡位置需要放置 ESD 器件,需要支持 SD3.0 模式, ESD 器件的结电容必须小于 1pF,如只需支持 SD2.0模式, ESD 器件的结电容可放宽到 9pF;

  4. 使用 SDMMC0 的探测 BOOT 档位时,SDMMC0_PWREN所在的 GPIO0_B6会输出高电平,SDMMC0_PWREN 直接用于控制 SD 卡供电 Load switch 的使能,不需要通过三极管取反。需要注意, 如果SDMMC0探测SDMMC0_PWREN的拉高过程会影响外设状态,那么需要注意不要使用这个 IO 来控制敏感的外设,比如当 SARADC_IN0_BOOT 配置为 Config8 档位时, UFS 启动后,还会去探测 SD 卡, SDMMC0_PWREN 会拉高一下, 此时如果硬件上没有 SD 卡时,需要注意不要使用这个 IO 来控制敏感的外设,建议不需要 SD 卡时, SARADC_IN0_BOOT 配置选择 Config7 来代替 Config8;

  5. SDMMC 接 SD 卡时,需要注意 SD 卡供电的设计,要保证 SD 卡供电电源下电速度够快,避免快速插拔时,下电不完全又重新上电,导致 SD 卡的逻辑混乱;

  6. 针对低功耗场景,需要考虑有 SD 卡接入时, SDMMC0_DETN 会一直拉低,则此时电流会比较大,针对功耗比较敏感的客户,建议软件把 SoC 的内部 SDMMC0_DETN 引脚的上下拉配置为高阻态,同时将外部上拉电阻改大为 100k。

  7. SDMMC0 接口上下拉和匹配设计推荐如表:

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SDMMC1 接口

⚫ SDMMC1 接口复用两个位置,一个在 VCCIO3 电源域,一个在 VCCIO4 电源域,只能使用其中一个,要么全部用 VCCIO3 电源域,要么全部用 VCCIO4 电源域,不支持有些使用 VCCIO3 电源域,有些使用 VCCIO4 电源域;
⚫ 不支持 System Boot;
⚫ VCCIO3、 VCCIO4 供电电源为 1.8V or 3.3V,根据外设需要选择对应的电压,需要注意和外设的 SDMMC1 接口上下拉和匹配设计推荐如表: 当通过连接器实现板对板连接时,建议串接一定阻值的电阻(22ohm-100ohm 之间,具体以能满足 SI 测试为准),并预留 TVS 器件。
⚫ SDMMC 接 Wi-Fi 时注意点:
  1. 请确保模组的 IO 电平与 CPU 的 IO 电平保持一致,否则需要做电平匹配处理;

  2. 晶体负载电容请根据实际使用的晶体的 CL 电容值选择,并控制常温下的频率容限在 10ppm以内;

  3. 天线预留π型电路用于天线匹配调节;

  4. 确认 PCM 与 UART 接口的连接方向,如 IN 和 OUT、 TXD 和 RXD;

  5. 如果需要使用 32.768k 时钟输入的模组, RTC 芯片输出需要上拉电阻且上拉电压或分压需要满足 Wi-Fi 模组的参数。

6、MIPI-CSI

RK3576 有两个 MIPI DPHY CSI RX 接口,都支持 MIPI V1.2 版本,每个通道最大传输速率为 2.5Gbps。 MIPI DPHY CSI1/2 RX 接口模式支持情况:
⚫ 支持 4Lane 模式, MIPI_DPHY_CSI1_RX_D[3:0]数据参考 MIPI_DPHY_CSI1_RX_CLK
⚫ 支持 2Lane+2Lane 模式:
◼ MIPI DPHY CSI1_RX_D[1:0]数据参考 MIPI_DPHY_CSI1_RX_CLK
◼ MIPI DPHY CSI2_RX_D[1:0]数据参考 MIPI_DPHY_CSI2_RX_CLK
MIPI DPHY CSI3/4 RX 接口模式支持情况:
⚫ 支持 4Lane 模式, MIPI_DPHY_CSI3_RX_D[3:0]数据参考 MIPI_DPHY_CSI3_RX_CLK
⚫ 支持 2Lane+2Lane 模式:
◼ MIPI DPHY CSI3_RX_D[1:0]数据参考 MIPI_DPHY_CSI3_RX_CLK
◼ MIPI DPHY CSI4_RX_D[1:0]数据参考 MIPI_DPHY_CSI4_RX_CLK
RK3576 有一个 MIPI DCPHY CSI RX Combo PHY; DPHY 支持 V2.0 版本, CPHY 支持 V1.1 版本。DPHY 模式有 4Lane,最高传输速率 4.5Gbps/Lane; CPHY 模式有 3Trios,最高传输速率 5.7Gbps/Trio。 DPHY 和 CPHY 配置支持情况:
⚫ MIPI DCPHY Combo PHY 的 TX 和 RX 只能支持同时配置成 DPHY TX、 DPHY RX 模式,或同时配置成 CPHY TX、 CPHY RX 模式。不支持一个配置成 DPHY TX 一个配置成 CPHY RX, 或者一个配置成 CPHY TX 一个配置成 DPHY RX。MIPI DCPHY 工作在 DPHY 模式时支持情况:
⚫ 支持 4Lane/2Lane/1Lane 模式, MIPI_DPHY_CSI0_RX[3:0]数据参考 MIPI_DPHY_CSI0_RX_CLK 不支持拆分成 2Lane+2Lane
MIPI DCPHY 工作在 CPHY 模式时支持情况:
⚫ 支持 0/1/2 Trio,每个 Trio 有 Trio_A/Trio_B/Trio_C 3 根线, MIPI_CPHY_CSI_RX_TRIO[2:0]_A,
MIPI_CPHY_CSI_RX_TRIO[2:0]_B, MIPI_CPHY_CSI_RX_TRIO[2:0]_C。
MIPI DCPHY CSI RX Combo PHY 设计中清注意:
⚫ 为提高 MIPI DCPHY CSI RX Combo PHY 性能, PHY 各路电源的去耦电容不得删除,布局时请靠近管脚放置(注意 MIPI DCPHY CSI RX 和 MIPI DCPHY DSI TX 电源合并同一路);
⚫ MIPI_DCPHY_AVDD 电压选择:当 MIPI 速率大于 DPHY 2.5Gbps 或 CPHY 1.5Gsps 时,MIPI_DCPHY_AVDD 电压配置成 0.85V;当 MIPI 速率小于 DPHY 2.5Gbps 或 CPHY 1.5Gsps 时,MIPI_DCPHY_AVDD 电压配置成 0.75V,MIPI_DCPHY_VREG 的 1uF 电容不可删除,布局时,必须靠近对应管脚放置;Camera 的 DVDD 供电有 1.2V/1.5V/1.8V 等不同情况,请根据 Camera 的规格书提供准确的电源,参考电路默认是 1.2V;
⚫ 有些 Camera 的 DVDD 电流比较大,超过 100mA 建议使用 DCDC 供电; Camera 的几路电源有上电时序要求,请根据 Camera 的规格书相应调整上电时序,参考图默认上电时序为: 1.8V–>1.2V–>2.8V;
⚫ 使用 CIF 接口的 Camera 时,要注意 Camera 的 DOVDD(IO 电源)与 VCCIO6 供电必须用相同的电压;
⚫ 使用两个 Camera 时,可根据需求实际情况电源分开或合并,参考图默认是分开;
⚫ 若 Camera 带 AF 功能,则 VCC2V8_AF 需要单独供电;或是与 AVCC2V8_DVP 共用,必须用磁珠隔离;
⚫ Camera 的所有电源的去耦电容不得删减,必须保留,靠近座子放置;
⚫ Camera 的 PWDN 信号必须使用 GPIO 控制, GPIO 电平必须和 Camera IO 电平匹配;
⚫ Camera 的 Reset 信号建议使用 GPIO 控制, GPIO 电平必须和 Camera IO 电平匹配, Reset 信号的100nF 电容不得删除,靠近座子放置,加强抗静电能力;
⚫ Camera 的 MCLK 可以从以下获取:
◼ VI_CIF_CLKOUT
◼ REF_CLK0_OUT/REF_CLK1_OUT/REF_CLK2_OUT
◼ CAM_CLK0_OUT/CAM_CLK1_OUT/CAM_CLK2_OUT
◼ 注意:时钟的电平必须和 Camera IO 电平匹配,如果不匹配,必须电平转换或电阻分压使电平匹配;
⚫ 如果两个 Camera 同型号,要注意 I2C 地址是否一样,如果地址也一样,那么需要两个 I2C 总线
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7、MIPI-DSI

RK3576 芯片的 VOP 显示输出处理器,它从系统存储器的帧缓冲器中读取视频数据和 UI 数据,执行相应的处理,如裁剪、色域空间转换、缩放和叠加,并输出到每个高速显示接口。
有三个 Port 输出,可以从 DP、 HDMI/eDP、 MIPI DSI、 LCDC(Parallel Interface)视频接口输出。最大的视频输出能力:
(1) 三屏异显方案,如 4096x2160@60Hz2560x1600@60Hz1920x1080@60Hz
(2) 双屏异显方案,如 4096x2160@120Hz2560x1600@60Hz
VOP 和视频接口输出路径图:
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8、HDMI

RK3576 内置一个 HDMI/eDP TX Combo PHY。HDMI/eDP TX Combo PHY 支持以下两个模式:
⚫ HDMI TX 模式: 最高支持 HDMI2.1,支持 HDMI FRL 模式并向下兼容 HDMI TMDS 模式,支持RGB/YUV444/YUV422/YUV420(Up to 10bit)格式。
⚫ eDP TX 模式: 最高支持 eDP1.3, 最大分辨率支持 4K@60Hz,支持 RGB/YUV444/YUV422(Up to 10bit)格式。
HDMI/EDP_TX_REXT 是 HDMI/eDP Combo PHY 的外置参考电阻管脚,外接对地 8.2K 精度为 1%的电阻,不得更改电阻值,布局时靠近 RK3576 芯片管脚放置。
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⚫ HDMI2.1 TX 模式
RK3576 支持 HDMI2.1 并向下兼容 HDMI2.0 和 HDMI1.4。HDMI2.1 工作在 FRL 模式; HDMI2.0 及以下模式时,工作在 TMDS 模式。采用 AC 耦合电压模式驱动器。
AC 耦合电容容值采用 220nF,不得随意更改,交流耦合电容建议使用 0201 封装,更低的 ESR 和 ESL,也可减少线路上的阻抗变化。
工作在 HDMI2.1 模式, HDMI_TX_ON_H 配置为低电平,四个 MOS 管不导通。
⚫ 工作在 HDMI2.0 及以下模式时, HDMI_TX_ON_H 配置为高电平, MOS 管会导通,对地 590ohm电阻与 Sink 端上拉 50ohm 电阻形成一个直流偏置,大约 3V。
⚫ 如果只要工作在 HDMI2.0 及以下模式时,外接是 HDMI A 座,可以考虑省成本方案,考虑需要过 HDMI 认证,可删除三个 MOS 管,对地 590ohm 电阻合并之后和 MOS 连接, AC 电容不能删减,见如下设计示意图。
⚫ 如果只要工作在 HDMI2.0 及以下模式时,板上对接 HDMI 接收芯片(比如 RK628F),不需要HDMI_TX_ON_H 控制 MOS 管打开/关闭, MOS 管可以全部删除,只留 8 个 590ohm 直接接地, AC 电容不能删减。
HDMI2.1 的连接座上 HPDIN 信号与 HDMI_TX_SBDN 复用,检测到 HDMI 设备插入时, HDMITX_HPDIN_M0 输出高电平通知 RK3576。
HDMI_TX_HPDIN 复用到普通 GPIO 域中,电平随所在电源域电压,电源域供电电压有更改,外围电路的上拉电阻电源也必须同步调整。
HDMI_TX_HPDIN 分别复用在两个不同的电源域,一个在 VCCIO6 电源域的 IO 上面,一个在 PMUIO1电源域的 IO 上面。
为加强抗静电能力,信号上必须预留 ESD 器件, HDMI2.1 信号的 ESD 寄生电容不得超过 0.2pF,其它信号的 ESD 寄生电容建议使用不超过 1pF。
eDP TX 模式
支持 eDP V1.3 版本,总共 4Lane, eDP TX 最大输出分辨率可达 4K@60Hz ◼ 每个 Lane 速率可支持 1.62/2.7/5.4Gbps;
◼ 支持 1Lane 或 2Lane 或 4Lane 模式;
◼ 支持 AUX 通道,速率可达 1Mbps;
◼ 不支持 Swap。
eDP_TX_D0P/D0N、 eDP_TX_D1P/D1N、 eDP_TX_D2P/D2N、 eDP_TX_D3P/D3N 需要串接的 100nF 交流耦合电容,交流耦合电容建议使用 0201 封装,更低的 ESR 和 ESL,也可减少线路上的阻抗变化,布局时,靠近 RK3576 管脚放置。
eDP_TX_AUXP/AUXN 需要靠近接口端串接 100nF 交流耦合电容, AUXP 需要预留对地 100Kohm 电阻, AUXN 预留 100K 电阻上拉到 3.3V。在 eDP V12 协议版本以上的,上下拉电阻可以不贴。
RK3576 有一个 MIPI D-PHY/C-PHY Combo PHY TX:
⚫ D-PHY 支持 V2.0 版本, D-PHY 模式有 0/1/2/3 Lane,每个 Lane 2 根线; 最高传输速率 2.5Gbps/Lane。
⚫ MIPI_DPHY_TX 最大分辨率支持 2560x1600@60Hz
⚫ C-PHY 支持 V1.1 版本, C-PHY 模式有 0/1/2 Trio,每个 Trio A/B/C 3 根线; 最高传输速率1.7Gsps/Trio。
⚫ MIPI_CPHY_TX 最大分辨率支持 2560x1600@60Hz
RK3576 LCDC TX 接口,支持并行 24bit RGB 模式、 16bit BT1120 模式、 8bit BT656 模式以及 MCU模式,其中, RGB、 BT1120 以及 BT656 的分辨率支持如下:
24bit RGB 模式:最大输出分辨率可达 1920x1080@60Hz
16bit BT1120 模式:最大输出分辨率可达 1920x1080@60Hz
8bit BT656 模式:最大分辨率为 720x576@60Hz 支持 PAL 和 NTSC;
RGB/BT1120/MCU 输出接口设计中请注意:
⚫ 这些并行信号输出接口电源域为 VCCIO5 供电,实际产品设计中,需要根据外设的实际 IO 供电要求(1.8V or 3.3V)选择对应的供电,必须保持一致;
⚫ 为提高并行信号输出接口性能, VCCIO5 电源的去耦电容不得删除,布局时请靠近管脚放置。
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9、以太网

RGMII/RMII 接口设计中请注意:
⚫ GMAC0 存在两组复用。 GMAC0_M0 复用在 VCCIO5 电源域,可支持 1.8V 或 3.3V 电平,由VCCIO5_VCC (Pin 2A4+2A5)决定。 GMAC0_M1 复用在 VCCIO4 电源域,可支持 1.8V 或3.3V 电平,由 VCCIO4_VCC(Pin 2A7)决定。
⚫ GMAC1 存在两组复用。 GMAC1_M0 复用在 VCCIO4 电源域,可支持 1.8V 或 3.3V 电平,由VCCIO4_VCC(Pin 2A7)决定。 GMAC1_M1 复用在 VCCIO3 电源域,可支持 1.8V 或 3.3V 电平,由 VCCIO3_VCC(Pin 2B10)决定。
⚫ GMACx_M0, GMACx _M1 两处复用,只能使用其中一组,不能同时使用,例如不能同时使用GMAC0_M0 和 GMAC0_M1。
⚫ 建议 RGMII/RMII 优先采用 1.8V 电平,能获得更好的信号质量。
⚫ 为提高 RGMII/RMII 接口性能,所在 VCCIOx_VCC 电源的去耦电容不得删除,布局时请靠近管脚放置。
⚫ ETH_CLK0_25M_OUT_Mx 需在 RK3576 端预留串接 0 ohm 电阻,根据实际情况有条件提高信号质量。
⚫ ETH_CLK1_25M_OUT_Mx 需在 RK3576 端预留串接 0 ohm 电阻,根据实际情况有条件提高信号质量。
⚫ TXD0~TXD3, TXCLK, TXCTL 需在 RK3576 端预留串接 0 ohm 电阻,根据实际情况有条件提高信号质量。
⚫ RXD0~RXD3, RXCLK, RXCTL 需在 PHY 端串接 22 ohm 电阻,以提高信号质量。
在 RGMII 模式下, RK3576 芯片内部 TX/RX 时钟路径集成了 delayline,支持调整;参考图默认配置是: TXCLK 与 data 之间时序由 MAC 来控制, RXCLK 与 data 之间时序由 PHY 来控制(如使用 RTL8211F/FI 即 RXCLK 默认开启 2nS delay,其它 PHY 要注意这个配置)。
Ethernet PHY 的 Reset 信号需要用 GPIO 来控制, GPIO 电平必须和 PHY IO 电平匹配,靠近PHY 管脚必须增加 100nF 电容,加强抗静电能力,注意: RTL8211F/FI 的复位管脚只支持 3.3V电平。
⚫ RTL8211F/FI 的 INTB/PMEB 为开漏输出,外部必须增加上拉电阻。
⚫ PHY 使用外置晶体时,晶体电容请根据实际使用的晶体的负载电容值选择,控制频偏在+/-20ppm 以内。
⚫ RTL8211F/FI 的 RSET 管脚外接电阻为 2.49K ohm 精度为 1%,不得随意修改。
⚫ PHY 的初始化硬件配置必须和实际需求匹配。
⚫ MDIO 必须外部加上拉电阻,推荐 1.5-1.8Kohm,上拉电源必须和 IO 电源保持一致。
⚫ RTL8211F/FI 的变压器中心抽头的连接必须按照参考图接,如果换其它 Ethernet PHY,那么变压器中心抽头的连接,建议参考各 Ethernet PHY 厂家的参考设计,因为不同的 PHY 厂家会有不同的连接方式。
⚫ 1000pF 隔离电容建议采用高压安规电容,有足够大的电气间隙保证雷击的安全性。
⚫ 网络变压器高压侧的 75 ohm 电阻建议采用 0805 以上的封装。
⚫ 雷击防护等级达到 4KV 以上需要增加防雷管,普通的隔离变压器只能满足 2KV 等级要求。
⚫ 如果有雷击差分测试要求, MDI 差分对间需要增加 TVS 管。
⚫ 务必确认 RJ45 封装和原理图是否一致,RJ45 有分 Tab down 和 Tab up,信号顺序刚好是相反,如果使用 RTL8211F/FI 建议采用 Tab down, MDI 顺序是顺的。
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音频

RK3576 提供了丰富的音频接口能力与资源,共提供了 10 组 SAI 接口、 2 组 PDM 接口、 6 个 SPDIF_TX接口、 3 个 SPDIF_RX 接口、 1 组 DSM 接口,同时新增了 4 组 ASRC 处理单元。
其中对外提供了 5 组 SAI 接口、 2 组 PDM 接口、 2 个 SPDIF_TX 接口、 2 个 SPDIF_RX 接口、 1 组DSM 接口,这些接口的 IO 域复用情况以及所属电源域如下表所示,供用户灵活分配选用。
RK3576 总共提供了 10 组 SAI 接口,其中 5 组对外引出。SAI 接口的全称为串行音频接口(Serial Audio Interface),是一种用于数字音频数据通信的串行接口,支持广泛的音频协议,支持 PCM、 I2S 和 TDM 等标准格式,可满足单声道、立体声以及多声道音频传输。作为应用最广泛的数字音频接口, SAI 可用于音频 ADC、音频 DAC、音频 Codec、 DSP 等外设的通讯,也可为视频输入/输出接口提供集成的音频输入与输出支持。RK3576 的 SAI 接口具有如下特性:
⚫ 支持 8 至 32bits 的位宽,包括常见的如 32bits、 24bits、 16bits;
⚫ 支持高至 128 通道(slots);
⚫ 支持单声道(Mono)模式;
⚫ 主模式(Master)下的 TX/RX、从模式(Slave)下的 RX, SCLK 设计速率上限为 50M;
⚫ 从模式(Slave)下的 TX, SCLK 设计速率上限为 25M;
以对外 SAI 接口举例, SAI0、 SAI1 支持 4TX Lanes+4RX Lanes, SAI2、 SAI3、 SAI4 支持 1TX Lanes +1RX Lanes,这里的 TX 代表输出数据线 SDOx、 RX 代表输入数据线 SDIx。每根 TX 或 RX 数据线的采样率上限可按如下计算: IO rate / ( slots * width ), slots 为通道数、 width 为位宽。为提高 SAI 接口性能, 对应 VCCIO 电源域的去耦电容不得删除,布局时请靠近管脚放置;
⚫ 当通过连接器实现板对板连接时,建议时钟/控制/信号都串接一定阻值的电阻(22ohm-100ohm 之间,具体以能满足 SI 测试为准),并预留 TVS 器件。
对于喇叭放音需求,实现方案如下, RK3576 通过 I2S 连接 Codec 或音频 DAC 实现模拟输出,再通过音频功放实现功率放大驱动喇叭。
在 AIOT 的参考图以及 EVB 板上,使用了一颗ES8388的 Codec 来实现上述功能,如下图。在实际图纸设计中,请注意和 Codec 连接的控制信号、 I2C 信号、音频信号的电平配置,确保匹配。
如果直接套用参考设计的电路,相关模拟接口和耳机、 LINEOUT、 MIC 建议尽可能保持一致,这样可以套用 SDK 软件的配置。如有调整,则需要自行修改代码,确保耳机切换、功放使能等逻辑和物理上音频通道的对应。
需要特别说明的是,参考设计使用了带 DET 检测的耳机接口,默认开启 HP_DET_L 引脚的内部上拉。该处配置应根据实际使用的耳机座子类型进行调整。
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4G

此4G模块用到了一组USB信号。
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PCIE

SATA 设计中请注意:
⚫ Slot 设计时,外围电路及电源需要满足 Spec 要求;
⚫ 一个 SATA 接口外接 SATA PM 时,最多只能支持 5 个 Port,不支持多个 SATA PM 超过 6 个 Port以上;
⚫ SATA 接口的 TXP/N, RXP/N 差分信号上串接的 10nF 交流耦合电容, AC 耦合电容建议使用 0201封装,更低的 ESR 和 ESL,也可减少线路上的阻抗变化;
⚫ eSATA 接口座子所有信号都必须增加 ESD 器件,布局时靠近座子放置, ESD 寄生电容不得超过0.4pF; RK3576 拥有 2 个 PCIe2.1 控制器,两个都只支持 RC 模式(RC 是 Root Complex 缩写),不支持 EP,如下:
(1) Controller 0(1Lane), PCIe0 Controller x1 Lane(Only RC)
(2) Controller 1(1Lane), PCIe1 Controller x1 Lane(Only RC)
2 个 PCIe2.1 控制器与 SATA3.1/USB3.2_Gen1x1 组成两个 Combo PHY,一个是 PCIe2.1/SATA3.1 Combo PHY0、 另一个是 PCIe2.1/SATA3.1/USB3.2_Gen1x1 Combo PHY1。
PCIe2.1 设计中请注意:
⚫ Slot 设计时,外围电路及电源需要满足 Spec 要求;
⚫ PCIe2.1 接口的 TXP/N 差分信号上串接的 100nF 交流耦合电容, AC 耦合电容建议使用 0201 封装,更低的 ESR 和 ESL,也可减少线路上的阻抗变化;
⚫ PCIe2.1 的 TXP 和 TXN 信号支持极性反转(polarity inversion)功能,此功能是协议层的支持,无需软件做任何配置和修改;
⚫ PCIE0/1_CLKREQN 必须使用功能脚,不能用 GPIO 替代;
⚫ PCIE0/1_PERSTN/WAKEN/PRSNT 在 RK3576 上面不指定特定的 IO,直接使用电平匹配的 GPIO口来做控制功能脚就可以;
⚫ 标准的 PCIe Slot: PCIEx_CLKREQN, PCIEx_WAKEN, PCIEx_PERSTN 正常为 3.3V 电平,需要注意做好 RK3576 端的电平匹配。
⚫ 使用 PCIe 功能的时候,复用的 SATA/USB 功能无法使用, SATA/USB 对应的功能详见其模块说明。
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按键

分别为V+、V-,MENU_Key,ESC_Key,MASKROM,RESET,PWR_ON OFF
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传感器

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CAN

RK3576 芯片拥有 2 个 CAN 控制器, 支持最高 5M 的速率, 支持以下功能:
⚫ 支持 CAN FD;
⚫ 支持 1Mbps。
考虑不同产品应用灵活性, 2 个 CAN 分别复用在几个不同的电源域,用后缀_M0/_M1/_M2/_M3 区分不同复用位置。 _M0/_M1/_M2/_M3 不能同时使用,分配时只能选择其中一组,例如:选择了 CAN_M0,就不能再选择 CAN_M1。
当通过连接器实现板对板连接时,建议串接一定阻值的电阻(22ohm-100ohm 之间,具体以能满足 SI 测试为准),并预留 TVS 器件。
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RS485

  1. 终端电阻匹配

  • 总线两端需安装120Ω终端电阻,消除信号反射,尤其长距离传输时(超过100米必须配置)。

  • 多分支网络需根据拓扑调整阻抗匹配。

  1. 布线规范

  • 使用双绞屏蔽线(如AWG22),降低电磁干扰(EMI)。

  • 避免与强电线路平行走线,交叉时保持直角。

  • 总线长度不超过1200米(波特率≤100kbps时),更高波特率需缩短距离。

  1. 接地与防干扰

  • 单点接地,避免地环路电流,推荐使用屏蔽层单端接地。

  • 雷击风险环境加装TVS二极管或隔离模块(如ADM2483)。

  1. 拓扑结构

  • 优先采用线性总线拓扑,分支长度不超过1米。

  • 星型或环形拓扑需加装中继器或信号分配器。

  1. 设备配置

  • 确保所有节点处于同一网络,地址唯一,波特率、数据位、停止位一致。

  • 半双工通信时,启用流控或软件防冲突机制。

  1. 电源与偏置

  • 无通信时,通过上下拉电阻(通常4.7kΩ)维持AB线电压差,防止“悬空”状态误触发。

  • 隔离电源设计可提升抗干扰能力。

  1. 浪涌保护

  • 户外应用需在总线入口加装气体放电管或专用防雷模块(如Bourns TBU系列)。

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LED

RK3576底板上有三个LED灯,一个表示12V电源,一个表示5V电源,还有一个表示系统灯。
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SARADC

RK3576 集成了一个分辨率为 12bit 的 SARADC 控制器, 速度达到 1MS/s, 输入电压范围为 0-1.8V,可提供 8 路 SARADC 输入。
SARADC_IN0_BOOT 专用于 SYSTEM BOOT 启动顺序的设置,不能用于其它功能,通过上下拉电阻分压采样得到的值,用来判断从哪个接口进行 BOOT,设置如下表:(Rup/Rdown 代表上、下拉电阻)
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若 Rup=DNP, Rdown=10K; RK3576 设备连接好 USB 线,此时上电,系统可以直接进入 Maskrom。
SARADC_IN1 当做按键的键值输入采样,并复用为 Recovery 模式按键(不可修改)。
SARADC_IN1 通过 10Kohm 1%上拉电阻上拉到 VCCA_1V8_S0,默认为高电平(1.8V),在没有按键动作且系统已经烧录固件的前提下,上电直接进入系统;若系统启动时 Recovery 模式按键处于按下状态,即将 SARADC_IN1 保持为低电平(0V),则 RK3576 进入 Loader 烧写模式,当 PC 识别到 USB 设备时,松开按键使 SARADC_IN1 恢复为高电平(1.8V),即可进行固件烧写。因此,在产品未有按键情况下, SARADC_IN1 悬空时,会不定态,可能会影响开机,所以 SARADC_IN1 的 10Kohm 1%上拉电阻必须保留,不可删减,保证默认的正常启动判断;为了方便开发, SARADC IN1 建议预留按键或预留测试点。
RK3576 上,按键阵列采用并联型,可以通过增减按键并调整分压电阻比例来调整输入键值,实现多键输入以满足客户产品需求; 设计中建议任意两个按键键值之差必须大于 300, 即中心电压差必须大于132mV。
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FAN

采用PWM控制。
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Debug

Debug采用Type-C接口,采用CH340T芯片,TTL转为USB信号。
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GPIO

这是预留出来的GPIO,其中包括3.3V电源和5V电源和GND。
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红外

当红外接收头信号输入时,需要注意以下:
◼ 待机下,要支持红外接收头唤醒,而且考虑低功耗(即 LOGIC_DVDD 电源断电方案),只能选择 PWM0_CH0/ PWM0_CH1 当红外接收头输入;
◼ 红外接收头的电源需要使用 VCC_3V3_S3 供电;
◼ 红外接收头的电源需要 22-100ohm 电阻和 10uF 以上电容进行 RC 滤波;
◼ 红外接收头默认采用 38KHz,如果换成其它频率软件需要相应稍调;
◼ 红外接收头输出脚电平必须和 RK3576 IO 电平匹配;
◼ 红外接收头输出脚建议串 22 ohm 电阻并对 1nF 电容,再连接到 RK3576,加强抗静电浪涌能力。
红外接收头布局时,应远离无线模块天线,如 Wi-Fi 天线,以免无线传输数据时,影响红外信号接收。
◼ 红外接收头布局应避开板上 LED 光源直射,避免 LED 闪烁频率影响红外接收。
◼ IR 信号建议全程包地处理,无法包地处理,建议和其它信号间隔: ≥2 倍线宽 。
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