HiPico硬件接口设计

1 产品概述

1.1 产品简介

HongOU PI PICO 开发板是一种专门设计用于快速软硬件开发和学习的电路板。为开发者提供了一个基础的硬件平台。帮助开发者快速搭建和测试硬件系统，降低开发成本和时间。支撑开发者快速入门以及客户产品快速量产。

HongOU PI PICO 开发板采用 HI3516CV610（ARM Cortex-A7 MP2）芯片， 最高支持2 路 sensor 输入，支持最高 6M@30fps 的 ISP 图像处理能力，支持多级降噪等多种传统图像增强和处理算法支持高效的神经网络推理引擎，最高 1Tops 算力。支持业界主流的神经网络框架。支持 Transformer 特性加速，内置专属多模态大模型，工具支撑模型高效生产和进化。 内置人脸人形车形检测/包裹检测/宠物检测等算法。开发板小型化PICO 版型，可以扩展接口。

提供稳定可靠软硬平台、官方 SDK、板卡源码、底板源文件、官方文档、快速开发文档资料等。

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产品外观图

1.2 产品配置

  • NPU：1Tops 运算性能支持 Transformer 特性加速

  • DDR：内置 DDR3/3L 2133Mbps

  • 以太网：1* RJ45 10 M/100 M 自适应以太网口

  • 视频编码：3840×2160@20fps+1280×720@20fps H264/265/SVAC3.0 编码

  • 图片编码：3840×2160@20fps(YUV420) JPEG编码

  • RST：1* Reset 按键

  • USB2.0：1* Type C Host/Device 接口 支持动态切换

  • UART： 侧边排针

  • 电源：Type C 5V/2A，功耗:≤3W

1.3 应用领域

  • 智能监控：用于构建高清监控系统，如安防监控、交通监控等。

  • 智能家居：可集成到智能家居系统中，实现家庭设备的监控和控制。

  • 工业自动化：在工业生产环境中，用于监控设备状态、生产过程等。

  • 机器人：用于机器人的视觉感知和控制。

  • 智能交通：例如交通信号灯控制、车辆识别等。

  • 医疗影像：在医疗设备中用于图像采集和处理。

  • 教育科研：供学生和研究人员进行相关项目的开发和实验。

2 产品介绍

2.1 芯片参数

Hi3516CV610 20S基于ARM Cortex-A7 主频950MHz，Hi3516CV610是一颗应用在安防市场的IPC SoC。在开放操作系统、新一代视频编解码标准网络安全和隐私保护、人工智能方面引领行业发展，主要面向室内外场景下的枪机、球机、半球机、海螺机、枪球一体机、双目长短焦机等产品形态，打造极具竞争力的方案与产品。根据功能不同，将Hi3516CV610分为00B/10B/20B/00S/20S型号。

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Hi3516CV610中嵌入的视频编码器不仅支持超高清H.265/H.264/SVAC3.0编码。它还支持多流编码，最高可支持3840×2160@20fps+1280×720@20fps。借助于这一功能，摄像机的视频可以被编码成更高的分辨率并存储在本地存储器中，同时将另一个低分辨率的视频传输到云存储中。

2.2 产品参数

功能

类型

硬件参数

处理器

CPU

支持 ARM Cortex-A7 MP2 时钟速率 950MHz

NPU

1Tops 运算性能支持 Transformer 特性加速

存储

DDR

内置 DDR3/3L 2133Mbps

eMMC

N/A

FLASH

SPI NAND FLASH 128MB

编解码性能

视频编码

3200x1800@30fps+1280x720@30fps

3840x2160@20fps+1280x720@20fps

H264/265/SVAC3.0编码

视频解码

N/A

图片编码

3840×2160@20fps(YUV420) JPEG编码

图片解码

N/A

视频接口

MIPI RX

4Lane MIPI RX DPHY

网络接口

以太网( Ethernet) | 1* RJ45 10 M/100 M 自适应以太网口

USB 接口

USB2.0

1* Type C Host/Device 接口 支持动态切换

串口接口

DEBUG

3P debug 调试接口

UART

侧边排针

报警接口

继电器

N/A

GPIO

侧边排针

其它接口

LED

1*PWR LED（红色） 1*RUN LED(绿色)

按键接口

RST

1 * Reset 按键

UPD

1 * Update按键

加密功能

加密芯片

N/A

侧排针 扩展功能

TF卡槽

可扩展 1*Micro SD 卡座

音频

可扩展音频输入输出

WIFI/BT

可扩展SDIO 2.0 WIFI/BT

扩展板

SENSOR 板

SC4336P/SC450AI/SC500AI

底板

支持MICSPK星闪WIFI蓝牙UARTTFDebug

规范要求

供电接口

电源: Type C 5V/2A，功耗:≤3W

可靠性

7*24 小时 70℃高温测试稳定可靠

防雷

全面防雷保护，符合国家国际标准;

ESD

GB/T17626.2 等级为 4 级

EMC

GB/T17626.5、 GB/T17626.9 试验等级为 5 级

版型尺寸

PICO 类型

2.3 产品框架

HongOU PI PICO硬件框图如下图所示：

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HongOU PI PICO硬件框图

2.4 产品尺寸

HongOU PI PICO主板和HongOU PI PICO PB主板（即HongOU PI PICO的底板）机械尺寸如下图所示（单位：mm），图中4个定位孔的内孔直径为4mm。

../../../_images/image-20241018120510282.png
HongOU PI PICO 机械尺寸图
../../../_images/image-20241018120543130.png
HongOU PI PICO PB 机械尺寸图

2.5 产品外观图

HongOU PI PICO型主板实物图如下图所示，在本方案中默认使用20S规格，10B\20B\20S\20G是pin to pin兼容的，可共用主板，以适用于不同性能、场景要求。

../../../_images/image-20241018121045418.png
HongOU PI PICO 正面图
../../../_images/image-20241018121112246.png
HongOU PI PICO 反面图
../../../_images/image-20241018120948663.png
HongOU PI PICO+HongOU PI PICO PB组合图

2.6 硬件接口图

HongOU PI PICO主板和HongOU PI PICO PB主板含有大量的接口资源，必须设计可靠的外围电路与其配合。本手册给出了部分外围电路的参考设计方法，所有电路都经过了严格的功能验证。

../../../_images/image-20241018124102071.png
HongOU PI PICO 外围接口示意图
../../../_images/image-20241018124101071.png
HongOU PI PICO PB 外围接口示意图

3 产品接口介绍

3.1 调试串口（HongOU PI PICO）

HongOU PI PICO的Debug调试串口，接口对应PCB丝印位号为J2，座子规格型号为1x3P/间距:1.25mm/直插，如下图所示：

../../../_images/image-20241018124454526.png

引脚号

信号描述

功能

PIN16

GND

地

PIN17

UART0_TXD

调试TTL串行数据发送

PIN18

UART0_RXD

调试TTL串行数据接收

3.2 GPIO（HongOU PI PICO）

HongOU PI PICO的GPIO，接口对应PCB丝印位号为J10，座子规格型号为1.25MM间距/5P/立式贴片加盖，如下图所示：

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引脚号

信号描述

功能

PIN1

5V

5V输入

PIN2

SD_DECT/EM_RST/SDIO0_CARD_DETECT

SD卡/EM_RST/SD卡、WiFi

PIN3

SD_D1/EMC_D1/SDIO0_CDATA1

SD卡/EMC_D1/SD卡、WiFi

PIN4

SD_D0/EMC_D0/SDIO0_CDATA0

SD卡/EMC_D0/SD卡、WiFi

PIN5

SDIO0_CCLK_OUT

SD卡、WiFi

PIN6

SD_CMD/EMC_CMD/SDIO0_CCMD

SD卡/EMC_CMD/SD卡、WiFi

PIN7

SD_D3/EMC_D3/SDIO0_CDATA3

SD卡/EMC_D3/SD卡、WiFi

PIN8

SD_D2/EMC_D2/SDIO0_CDATA2

SD卡/EMC_D2/SD卡、WiFi

PIN9

SDIO0_CARD_POWER_EN

SD卡、WiFi

PIN19

JTAG_TDO/EN1/LED1/I2C2_SCL

JTAG数据输出/EN1/LED1/I2C2

PIN20

JTAG_TMS/WAKEUP0/LED0/I2C2_SDA

JTAG模式选择输入/WAKEUP0/LED/I2C2

PIN21

SDIO1_CDATA1/PWM1_OUT5

WiFi 、SD卡/PWM

PIN22

SDIO1_CDATA0/PWM1_OUT4

WiFi、SD卡/PWM

PIN23

SD1_CLK/JTAG_TCK/IRCUT-CONTROL4

SD卡/JTAG时钟输入/IRCUT

PIN24

SDIO1_CCMD/IRCUT-CONTROL3

WiFi 、SD卡/IRCUT

PIN25

SDIO1_CDATA3/IRCUT-CONTROL2

WiFi 、SD卡/IRCUT

PIN26

SDIO1_CDATA2/IRCUT-CONTROL1

WiFi 、SD卡/IRCUT

PIN27

LSADC0

LSADC0

PIN28

LSADC1

LSADC1

3.3 RST（HongOU PI PICO）

HongOU PI PICO上的复位按键，接口对应PCB丝印位号为J6，座子规格型号为1.25MM间距/6P/立式贴片加盖。

引脚号

信号描述

功能

PIN1

GND

地

PIN2

GND

地

PIN3

SYS_RSTN

复位

PIN4

SYS_RSTN

复位

3.4 UPD（HongOU PI PICO）

HongOU PI PICO上的update按键，接口对应PCB丝印位号为J4200，座子规格型号为1.25MM间距/2P/立式贴片加盖。

引脚号

信号描述

功能

PIN1

GND

地

PIN2

GND

地

PIN3

UPDATE_MODE/3V3

Update升级

PIN4

UPDATE_MODE/3V3

Update升级

3.5 USB 2.0 typec供电(HongOU PI PICO）

HongOU PI PICO上的USB-typec供电，接口对应PCB丝印位号为J15，座子规格型号为1.25MM间距/3P/立式贴片加盖。

引脚号

信号描述

功能

A4A9

VBUS

电源线

B4B9

5V

5V输入

A7

GND

地

A6

USB2_DP

传输正信号

B7

USB2_DM

传输负信号

B6

GND

地

A1B12

GND

地

A1A12

GND

地

E1

GND

地

E2

GND

地

E3

GND

地

E4

GND

地

3.6 Sensor Connector（HongOU PI PICO）

HongOU PI PICO上的Sensor Connector，接口对应PCB丝印位号为J13，座子规格型号为1.25MM间距/10P/立式贴片加盖，此接口不仅有网络接口还包含12V电源输入。

引脚号

信号描述

功能

PIN1

3V3_SOC

3V3电源

PIN2

3V3_SOC

3V3电源

PIN3

3V3_SOC

3V3电源

PIN4

3V3_SOC

3V3电源

PIN5

1V8_PER

电压1V8_PER

PIN6

1V8_PER

电压1V8_PER

PIN7

1V8_PER

电压1V8_PER

PIN8

1V8_PER

电压1V8_PER

PIN9

GND

地

PIN10

MIPI_RX_CK1P/VI_DATA10

MIPI接收

PIN11

MIPI_RX_CK1N/VI_DATA11

MIPI接收

PIN12

1V8_PER

电压1V8_PER

PIN13

GND

地

PIN14

SENSOR0_CLK

SENSOR0数据传输

PIN15

GND

地

PIN16

MIPI_RX_D1P/VI_DATA7

MIPI接收

PIN17

MIPI_RX_D1N/VI_CLK

MIPI接收

PIN18

GND

地

PIN19

MIPI_RX_D2N/VI_DATA2

MIPI接收

PIN20

MIPI_RX_D2P/VI_DATA1

MIPI接收

PIN21

GND

地

PIN22

MIPI_RX_D0N/VI_DATA4

MIPI接收

PIN23

MIPI_RX_D0P/VI_DATA3

MIPI接收

PIN24

GND

地

PIN25

MIPI_RX_D3N/VI_DATA9

MIPI接收

PIN26

MIPI_RX_D3P/VI_DATA8

MIPI接收

PIN27

GND

地

PIN28

MIPI_RX_CK0N/VI_DATA5

MIPI接收

PIN29

MIPI_RX_CK0P/VI_DATA6

MIPI接收

PIN30

SENSOR1_CLK

SENSOR1数据传输

PIN31

GND

地

PIN32

GND

地

3.7 DEBUG（HongOU PI PICO PB）

引脚号

信号描述

功能

PIN1

CH_DP

DP

PIN2

CH_DM

DM

PIN3

GND

地线

PIN4

X

X

PIN5

X

X

PIN6

X

X

PIN7

GND

地线

PIN8

UART0_RXD

接收

PIN9

UART0_TXD

发送

PIN10

GND

地线

3.8 UART2（HongOU PI PICO PB）

引脚号

信号描述

功能

PIN1

GND

地线

PIN2

LSADC1/UART2_RXD

LSADC1/接收

PIN3

LSADC0/UART2_TXD

LSADC0/发送

3.9 J7 音频输入（右）（HongOU PI PICO PB）

引脚号

信号描述

功能

PIN1

AC_INR/P

音频输入右

PIN2

GND

地线

3.10 J6 音频输入（左）（HongOU PI PICO PB）

引脚号

信号描述

功能

PIN1

AC_INL/P

音频输入左

PIN2

GND

地线

3.11 J8 音频输出（HongOU PI PICO PB）

引脚号

信号描述

功能

PIN1

AC_OUT

音频输出

PIN2

AGND

地线

4 产品配件

4.1 SENSOR板

GSC4336P-SEN38

传感器

1/3” CMOS GC4336P

像素

400W

最大分辨率

2560H x 1440V @30fps 10bit

灵敏度

7072mV/lux·3

动态范围

线性模式：87db 宽动态模式：＞100dB

信噪比

＞37.3dB

工作温度范围

-30°~+85°

板型尺寸

尺寸: 38mm*38mm

GSC450AI-SEN38

传感器

1/1.8” CMOS GC450AI

像素

400W

最大分辨率

2688H x 1520V @60fps

灵敏度

7072mV/lux·3

动态范围

线性模式：87db 宽动态模式：＞100dB

信噪比

42dB

工作温度范围

-30°~+85°

板型尺寸

尺寸: 38mm*38mm

GSC500AI-SEN38

传感器

1/2.7” CMOS GC500AI

像素

500W

最大分辨率

2880H x 1620V @60fps 10bit

灵敏度

3628mV/lux·3

动态范围

线性模式：79db 宽动态模式：＞100dB

信噪比

＞39dB

工作温度范围

-30°~+85°

板型尺寸

尺寸: 38mm*38mm

备注：详细信息请查看SENSOR规格书。

4.2 HongOU PI PCIO PB（HongOU PI PCIO的底板）

底板

功能接口

支持MICSPK星闪WIFI蓝牙UARTTFDebug

规范要求

供电接口

电源: Type C 5V/2A，功耗:≤2W

可靠性

7*24 小时 70℃高温测试稳定可靠

防雷

全面防雷保护，符合国家国际标准;

ESD

GB/T17626.2 等级为 4 级

EMC

GB/T17626.5、 GB/T17626.9 试验等级为 5 级

5 产品使用

5.1 注意事项

  • 请勿带电插拔外围模块!

  • 使用产品之前，请仔细阅读本手册和相关开发手册，注意平台适用事项。

  • 请遵循所有标注在产品上的指引和警示信息。

  • 请在凉爽、干燥、洁净的地方使用本产品。

  • 请保持本产品干燥。如果不慎被任何液体泼溅或浸润，请立即断电并充分晾干。

  • 请勿使用有机溶剂或腐蚀性液体清洗本产品。

  • 请勿在多尘、脏乱的环境中使用或存放本产品。

  • 如果长期不使用，请包装好本产品，注意防潮防尘。

  • 使用过程中注意本产品的通风散热，避免运行过程中温度过高造成元器件损坏。

  • 请勿在冷热交替环境中使用本产品，避免结露损坏元器件。

  • 请勿粗暴对待本产品，跌落、敲打或剧烈晃动都可能损坏线路和元器件。

  • 在使用本产品时注意严防静电。

  • FPC软排线比较脆弱，插拔排线时注意检查排线两端金属片是否错位、脱落。

  • 产品出货前均通过产品测试，首次使用时请用易百纳对应的开发板进行上电测试。

  • 请勿自行修理、拆卸本公司产品，如果产品出现故障请及时联系本公司进行维修。

  • 擅自修改或使用未经授权的配件可能损坏本产品，由此造成的损坏将不予以维修。