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Core Board

NE503 硬件设计框图

核心处理板承载 Hailo15H SoC、NPU、内存、存储子系统,通过板对板连接器向接口板暴露扩展接口。本文档从 chip-level 视角描述核心板上的硬件资源及引脚定义。

硬件资源概述

NE503 由以下物理模组组成:

模组主控芯片说明
核心处理板Hailo15H SoCSoC、NPU、内存、存储、I2C 传感器、PCIe 时钟、以太网 PHY
接口板STM32G0B0RET6MCU 管理外部 IO、电源、外设控制,板上集成 TF 卡座(详见 Interface Board
传感器板IMX678-AAQR1-C4K CMOS 图像传感器,通过 FPC 连接器接入
灯板双光灯板(白光/红光 PWM)+ 红外灯板(近/远红外 PWM)
镜头模组AN41908A-VBAAF 自动变焦与自动对焦镜头驱动

核心板与接口板通过板对板连接器互联:核心板提供 SoC 原生引脚,接口板上的设备通过连接器挂接到这些引脚。

功能总览

核心板资源按物理归属分为两类:

核心板板载资源 — 物理焊接在核心处理板上:

#功能芯片型号类别
1LPDDR4MT53E2G32D4DE-046 WT:CSoC 内建
2eMMCSDINBDA6-64G-HSoC 内建
3QSPI FlashIS25WP064D-JKLESoC 内建
4温度传感器TMP1075DSGR板载 I2C
5陀螺仪LSM6DSR板载 I2C
6EEPROMAT24C02D板载 I2C
7PCIe 时钟PI6CG18201板载 I2C
8PCIe & USBHailo15H 内置SoC 高速接口
9以太网 PHYLAN8720AI板载 RMII

通过连接器扩展的资源 — 物理位于接口板或外部模组,通过核心板连接器引脚挂接:

#功能芯片/模组连接方式类别
10图像传感器IMX678-AAQR1-CMIPI CSI-2 + I2C0内部预留
11TF 卡SDIO0 + GPIO整机接口
12调试串口UART0调试接口
13BOOT 模式BOOT0/BOOT1调试接口
14镜头驱动AN41908A-VBASPI(CS1)内部预留
15音频编解码NAU88C10I2S + I2C0内部预留
16雷达模组UART2 + GPIO内部预留
17MCU 复位控制SN74LVC1G14DCKGPIO内部预留

SoC 内建资源

以下资源通过 SoC 原生接口直连,物理焊接在核心处理板上。

LPDDR4(MT53E2G32D4DE-046 WT:C

8 GB LPDDR4,4266 Mb/s,8.5 GB/s 单通道带宽。

引脚功能
DDR_CH0_DQ0 ~ DDR_CH0_DQ15Channel 0 数据线
DDR_CH1_DQ0 ~ DDR_CH1_DQ15Channel 1 数据线
DDR_CH0_CA0 ~ DDR_CH0_CA5Channel 0 命令/地址线
DDR_CH1_DQS1N / DDR_CH1_DQS1PChannel 1 数据选通差分对
DDR_CH0_DQS1N / DDR_CH0_DQS1PChannel 0 数据选通差分对

eMMC(SDINBDA6-64G-H)

64 GB eMMC,SoC SDIO1 接口直连。

引脚功能
SDIO1_DAT0数据线 0
SDIO1_DAT1数据线 1
SDIO1_DAT2数据线 2
SDIO1_DAT3数据线 3
SDIO1_CMD命令线
SDIO1_SDCLK时钟线

QSPI Flash(IS25WP064D-JKLE)

8 MB,四线 SPI 协议,SoC H_SPI 接口直连。

引脚功能
H_SPI_DQ0FLASH_DQ0(数据线 0)
H_SPI_DQ1FLASH_DQ1(数据线 1)
H_SPI_DQ2FLASH_DQ2(数据线 2)
H_SPI_DQ3FLASH_DQ3(数据线 3)
H_SPI_CLKFLASH_CLK(时钟)
H_SPI_CS0FLASH_CS0(片选)

PCIe & USB

Hailo15H SoC 原生 PCIe Gen4 与 USB 接口。PCIe 时钟由板载 PI6CG18201 提供。

以太网 PHY(LAN8720AI)

10/100M 以太网 PHY 芯片,IO 电压 1.6V ~ 3.6V,通过 RMII 接口与 SoC 连接,提供有线网络通信能力。

引脚功能备注
RMII_RXD0ETH_RMII_RXD0
RMII_RXD1ETH_RMII_RXD1
RMII_RX_ERETH_RMII_RXD2SoC 引脚复用名
RMII_CRS_DVETH_RMII_RXD3SoC 引脚复用名
RX_CLKETH_RMII_RX_CLKRMII 参考时钟 50 MHz
RMII_TXD0ETH_RMII_TXD0
RMII_TXD1ETH_RMII_TXD1
RMII_TX_ENETH_RMII_TXD2SoC 引脚复用名
MDIOETH_MDIO
MDCETH_MDC

板载 I2C 设备

以下 I2C 设备物理焊接在核心板上,按总线分配,同一总线上的设备通过不同从设备地址区分。

I2C 总线板载设备从设备地址
I2C1TMP1075(温度传感器)、AT24C02D(EEPROM)、PI6CG18201(PCIe 时钟)0x49、0x50、0x6A
I2C2LSM6DSR(陀螺仪)0x6A

注:PI6CG18201(I2C1,地址 0x6A)和 LSM6DSR(I2C2,地址 0x6A)位于不同的 I2C 总线上,不存在地址冲突。

I2C0 总线通过连接器引出至接口板,挂接 IMX678 和 NAU88C10(见下文扩展接口)。

温度传感器(TMP1075DSGR)

I2C1 从设备地址 0x49,12 bit 分辨率,0.0625°C。

引脚功能
H_I2C1_SDAI2C1 数据线
H_I2C1_SCLI2C1 时钟线

陀螺仪(LSM6DSR)

I2C2 从设备地址 0x6A,集成 3 轴加速度计(±16 g)和 3 轴陀螺仪(±4000 dps)。

引脚功能
I2C2_SDAGPIO_6(I2C2 数据线)
I2C2_SCLGPIO_7(I2C2 时钟线)

EEPROM(AT24C02D)

I2C1 从设备地址 0x50,2 Kb(256 × 8),待机电流 < 1 µA。

引脚功能
H_I2C1_SDAI2C1 数据线
H_I2C1_SCLI2C1 时钟线

PCIe 时钟发生器(PI6CG18201)

I2C1 从设备地址 0x6A,25 MHz,PCIe Gen4 低抖动 0.3 ps。

引脚功能
H_I2C1_SDAI2C1 数据线
H_I2C1_SCLI2C1 时钟线

扩展接口

以下接口通过核心板连接器引出,物理设备位于接口板或外部模组上。

图像传感器(MIPI CSI-2 + I2C0)

核心板通过 MIPI CSI-2 数据通道和 I2C0 控制总线连接图像传感器。IMX678-AAQR1-C 位于独立传感器板上,通过 FPC 连接器接入。I2C0 从设备地址 0x10

引脚功能
CSI0_RX0P ~ CSI0_RX3NMIPI CSI-2 数据通道(4 Lanes)
H_I2C0_SDAI2C0 数据线
H_I2C0_SCLI2C0 时钟线

镜头驱动(SPI CS1)

核心板 SPI 总线通过 CS1 片选引出,连接 AN41908A-VBA AF 自动变焦与自动对焦镜头驱动。与 QSPI Flash 共享 SPI 总线,通过不同片选区分。MCU 侧 SPI1 也连接同一芯片,负责镜头归零与限位保护(详见 Interface Board)。

引脚功能
H_SPI_DQ0FLASH_DQ0
H_SPI_DQ1FLASH_DQ1
H_SPI_DQ2FLASH_DQ2
H_SPI_DQ3FLASH_DQ3
H_SPI_CLKFLASH_CLK
H_SPI_CS1FLASH_CS1(镜头驱动片选)

注:上表中功能列的 FLASH_DQ0 ~ FLASH_DQ3、FLASH_CLK 名称来自 SoC QSPI 控制器的引脚命名。这些引脚通过 CS1 片选连接到镜头驱动芯片 AN41908A,与 QSPI Flash(CS0)共享同一组数据线和时钟线,通过不同片选信号区分访问目标。

音频编解码器(I2S + I2C0)

核心板通过 I2S 数据接口和 I2C0 控制总线引出音频通道,挂接 NAU88C10 音频编解码器(位于接口板上),I2C0 从设备地址 0x1A

引脚功能
H_I2S_SDII2S 数据输入
H_I2S_SDOI2S 数据输出
H_I2S_WSI2S 帧同步
H_I2S_SCKI2S 时钟
H_I2C0_SCLI2C0 时钟线
H_I2C0_SDAI2C0 数据线

UART2(雷达模组)

核心板 UART2 引脚通过连接器引出,可连接外部雷达模组。引脚可复用为 GPIO。

引脚功能备注
H_GPIO_4UART2_TX可复用为 GPIO
H_GPIO_6UART2_RX可复用为 GPIO,与 I2C2_SDA 共用引脚
SAFETY_FATAL安全故障信号

SDIO0(TF 卡)

核心板 SDIO0 接口通过连接器引出至接口板 TF 卡座,支持低速和高速模式。

引脚功能
H_GPIO_17速度模式控制(高电平 = 低速,低电平 = 高速)
SDIO0_DAT0数据线 0
SDIO0_DAT1数据线 1
SDIO0_DAT2数据线 2
SDIO0_DAT3数据线 3
SDIO0_CMD命令线
SDIO0_SDCLK时钟线

GPIO(MCU 复位控制)

核心板 GPIO18 引脚通过连接器引出,挂接 SN74LVC1G14DCK 复位芯片用于复位接口板 MCU(STM32G0B0)。反向地,MCU 也可通过 PD8(POWER_RST)复位核心处理板(详见 Interface Board)。

引脚功能
H_GPIO_18复位控制(高电平有效)

调试接口

以下接口用于系统调试和固件烧录,连接器位于接口板上。

UART0(调试串口)

SoC 原生 UART0,通过连接器引出。该串口具有双重角色:既作为 SoC 调试串口用于系统日志输出与交互调试,同时也作为核心板与接口板 MCU(STM32G0B0)之间的主通信通道。

引脚功能
SOC_UART0_RXDUART0 接收
SOC_UART0_TXDUART0 发送

BOOT 模式

SoC 启动模式配置引脚,通过连接器引出。

引脚功能
BOOT0启动模式选择 0
BOOT1启动模式选择 1

SoC BootMode[0:1] 配置:

模式BOOT[1:0]
QSPI Flash00
PCIe01
UART10