DSOM-110R RK3568核心板

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产品名称:DSOM-110R
产品型号:RK3568


1. 产品说明

1.1 产品概述和范围

DSOM-110R金手指核心板采用瑞芯微的RK3568 64位处理器，包括一个双核GPU和高性能NPU。此外，它还具有蓝牙5.2和千兆以太网连接，高达4Kp60的H.265和VP9编解码器视频编码和解码，高达两个800万像素摄像头或一个1600万像素摄像头的摄像头接口，以及对包括Android、Linux和Ubuntu在内的操作系统的支持。它还支持USB 3.0和2.0、用于4K视频输出的HDMI 2.0a、MIPI-DSI和LVDS显示接口以及I2S和PDIF音频接口等接口。

该核心板支持高达8G的RAM，非常适合各种应用，包括智能NVRs、云终端、物联网网关和工业控制系统。

DSOM-110R核心板提供了广泛的免费和开源的开发文档和软件资源。这种便利使开发者能够提高开发效率，缩短开发周期。


1.2 特点

  • 镀金连接器使安装变得容易。即插即用。
  • 尺寸82毫米* 50.5毫米
  • eMMC 64GB (32GB/64GB/128GB可选)
  • 8GB内存(2GB/4GB/8GB可选)
  • 支持睡眠/唤醒功能
  • 支持Android 11.0，Ubuntu 18.04
  • 双端口千兆以太网
  • 支持Wi-Fi6和5G/4G扩展
  • MXM3.0 314P标准接口，0.5mm间距，浸金工艺，金手指电镀硬金
  • 采用RK3568/RK3568B2作为CPU，核心模块温度范围-20~60度
  • RoHS认证
  • 产品稳定可靠，经过高低温、反复重启、Android稳定性和AnTuTu基准测试
  • 连续工作7天7夜不死机(或故障)。


1.3 应用

  • 工业嵌入式Linux计算机
  • 家用电器
  • 家庭自动化–智能家居
  • 人机界面(HMI)
  • 销售点终端
  • 收银机
  • 2D条形码扫描仪和打印机
  • 智能电网基础设施
  • 物联网网关
  • 住宅网关
  • 机器视觉设备
  • 机器人学
  • 健身/户外设备



2. 基本参数和接口

2.1 主芯片框图


2.2 核心板框图



3. 基本参数和接口

项目参数
CPU四核64位Cortex-A55，22纳米光刻工艺，
频率高达2.0GHz
GPUARM G52 2EE
支持OpenGL ES 1.1/2.0/3.2、OpenCL 2.0、Vulkan 1.1
嵌入式高性能2D加速硬件
NPU0.8点@INT8，集成高性能人工智能加速器
RKNN NPU
支持一键切换
caffe/tensor flow/TF lite/ONNX/py torch/Keras/Darknet
VPU支持4K 60fps H.265/H.264/VP9视频解码
支持1080P 60fps H.265/H.264视频编码
支持8M ISP，支持HDR
随机存取存储8GB(可选2GB/4GB/8GB LPDDR4)
储存；储备eMMC 64 GB (32GB / 64GB / 128GB eMMC可选)
电源管理RK809-5/RK860输出电压的动态调整
每个DC-DC转换器
工作电压典型电压为5V/1.5A
操作系统（Operating System）安卓/德拜
温度工作温度:-20摄氏度~60摄氏度
储存温度:-20摄氏度~70摄氏度
湿度10~80%(非冷凝)
大气压76千帕~ 106千帕
大小82毫米×50.5毫米


项目参数
以太网集成GMAC以太网控制器
扩展2倍RJ45 (1000Mbps)
无线的通过SDIO端口扩展WiFi和蓝牙二合一模块
-支持2.4G/5GHz双频WiFi，WiFi 6，802.11
a/b/g/n/ac/ax
-支持BT5.0
支持5G/4G LTE
显示1 × HDMI2.0，4K@60fps
2 × MIPI DSI，1920年*1080@60fps(或双通道1×MIPI DSI
2560*1440@60fps)
1 × eDP1.3，支持2560x1600@60fps输出
*支持多达三种不同显示器的屏幕输出
照相机2 × MIPI-CSI(单通道4Lan MIPI CSI或双通道2Lan MIPI CSI)
声音的1 × HDMI音频输出
1 ×扬声器输出(1.3W 8Ω)
1 ×耳机输出
1 ×麦克风板载音频输入
PCIE1×PCIe 3.0(2车道)
1 × PCIe 2.1英寸(1英寸)
SATA3 × SATA 3.0
通用串行总线2个USB 3.0接口，2个USB 2.0接口
连接3×sdmc
3倍SPI
10倍UART
6倍I2C
2个I2S/PCM(2ch)/TDM(8ch)
16倍脉宽调制
7倍模数转换器
3×罐
130×GPIO
电源5V输入(±5%)
VCC_1V8输出
VCC3V3_SD输出
VCCIO_ACODEC输出
VCC_3V3输出
VCCIO_WL输入




4. 电气参数

4.1 绝对电气参数
参数描述Min典型最大单位
VCC5V0_SYS(_1/_2/_3)VCC5V0_SYS-0.3
6.0 _V
VCC_IO_1
VCC_IO_2		3.3V IO输出电压-0.3
3.6 _V
VCC5V0_SYS Supply1.8V IO输出电压0.7
2V
Ta工作温度范围-20
60℃
Ts存储温度范围-20
70℃

注意:暴露在超过绝对最大额定值的条件下可能会导致永久性损坏，并影响设备及其系统的可靠性和安全性。在推荐条件下，不能保证功能操作超过规定值。


4.2 正常工作参数

参数描述Min典型最大单位
VCC5V0_SYS(_1/_2/_3)VCC5V0_SYS4.853.2V
VCC_IO_1
VCC_IO_2		3.3V IO输出电压3.03.33.5V
VCC_1V81.8V IO输出电压1.71.81.9V
VCC5V0_SYS SupplyVCC5V0_SYS输入电流


A
Ta工作温度范围-202560℃
Ts存储温度范围-192570℃



5.硬件设计指南

5.1 SDMMC0/1/2

RK3568集成了三个SDMMC控制器，均支持SD V3.01和MMC V4.51协议。其中，SDMMC0和SDMMC1最高可支持200MHz，而SDMMC2最高只能支持150MHz。


5.1.1 SDMMC0接口:

  • SDMMC0接口在VCCIO3电源域中多路复用。
  • 支持系统引导，默认分配给SD卡功能。
  • SDMMC0与JTAG和其它功能复用。默认情况下，功能选择由SDMMC0_DET状态控制。更多详情见第2.1.5节。

  • VCCIO3是电源，需要外部3.3V或1.8V电源。如果连接SD卡:如果只支持SD2.0模式，可以直接提供3.3V电源。如果除了SD2.0模式之外还支持SD3.0模式，则默认电源为3.3V。在与SD卡协商以SD3.0模式运行后，电源需要切换到1.8V。这可以使用RK809-5的LDO5来实现，LDO 5单独向VCCIO3供电。如果连接了SDIO设备，则必须提供1.8V或3.3V电压，具体取决于外设和实际工作模式。

  • 当通过连接器进行板对板连接时，建议增加一定值的串联电阻(22至100欧姆，取决于SI测试)并保留TVS器件。
  • 如果使用SD卡，必须遵守以下几点:
  • SD卡的VDD引脚应提供3.3V电压
    不应移除去耦电容。他们应该被安置
    靠近卡槽。
  • 信号SDMMC0_D[3:0]、SDMMC0_CMD和SDMMC0_CLK必须
    与一个22欧姆的电阻串联，信号
    SDMMC0_DET必须与一个100欧姆的电阻串联。
  • ESD设备必须放置在SD卡位置，以便
    SDMMC0_D[3:0]、SDMMC0_CMD、SDMMC0_CLK和SDMMC0_DET
    信号。如果要支持SD3.0模式，则的结构电容
    ESD器件必须小于1pF。如果只需要SD2.0模式
    支持的话，ESD器件结构电容可以放宽到9pF。


SDMMC0接口的推荐上拉/下拉和匹配设计如下:

信号内部上拉/下拉连接方法描述
SDMMC0_D[3:0]上拉带有22欧姆电阻的上拉电阻系列
使用相应的内部IO
上拉电阻		标清数据
传输/接收
SDMMC0_CLK下拉带22欧姆电阻的系列标清时钟传输
SDMMC0_CMD上拉带有22欧姆电阻的上拉电阻系列
使用相应的内部IO
上拉电阻		SD命令
传输/接收
SDMMC0_DET上拉带100欧姆电阻的系列
使用相应的内部IO
上拉电阻		SD卡插入检测


5.1.2 SDMMC0接口:

  • SDMMC1接口在VCCIO4电源域中多路复用。
  • 它不支持系统引导，默认分配给SDIO WIFI功能。
  • VCCIO4电源可以是1.8V或3.3V，具体取决于外设和实际工作模式。务必确保与外设的IO保持一致。使用SD卡功能时，应注意电源域电压，与SDMMC0一样。
110R SDMMCO


SDMMC1接口的推荐上拉/下拉和匹配设计如下:

信号内部上拉/下拉连接方法描述
SDMMC1_D[3:0]上拉当接线较短时，可以去掉一个22欧姆的串联电阻，而使用相应的IO内部上拉电阻标清数据传输/接收
SDMMC1_CLK下拉带22欧姆电阻的系列标清时钟传输
SDMMC1_CMD下拉当接线较短时，可以去掉一个22欧姆的串联电阻，而使用相应的IO内部上拉电阻SD命令发送/接收
  • 连接到SDIO WIFI模块时，必须考虑低功耗待机解决方案，包括将相关控制引脚移至PMUIO1/2电源域。当VDD逻辑关闭时，VCCIO1/2/3/4/5/6/7电源域中的IO状态无法保持。
  • 当通过连接器实现板对板连接时，建议增加一定值的串联电阻(22欧姆至100欧姆之间，取决于SI测试要求)并保留TVS器件。


5.1.3 SDMMC2接口:

  • SDMMC2接口有两个位置可以复用，一个在VCCIO5电源域，另一个在VCCIO6电源域。只能使用一个，要么全部在VCCIO5电源域中，要么全部在VCCIO6电源域中。不支持在某些情况下使用VCCIO5，而在其他情况下使用VCCIO6。
  • 不支持系统启动。

  • VCCIO5或VCCIO6的电源电压可以设置为1.8V或3.3V，具体取决于外部器件和实际工作模式。有必要确保与外部设备的IO保持一致。使用SD卡功能时，应考虑电源电压，要求与SDMMC0相同。


SDMMC2接口的推荐上拉/下拉和匹配设计如下:

信号内部上拉/下拉连接方法描述
SDMMC2_D[3:0]上拉当接线较短时，可以去掉一个22欧姆的串联电阻，而使用相应的IO内部上拉电阻标清数据传输/接收
SDMMC2_CLK下拉带22欧姆电阻的系列标清时钟传输
SDMMC2_CMD上拉当接线较短时，可以去掉一个22欧姆的串联电阻，而使用相应的IO内部上拉电阻SD命令发送/接收

当通过连接器实现板对板连接时，建议增加一定值的串联电阻(在22欧姆和100欧姆之间，取决于是否满足SI测试要求)并保留TVS器件。



6. 产品尺寸

项目参数
外部金手指
核心板尺寸82毫米* 50.5毫米
引脚间距0.5毫米
引脚焊盘尺寸2.7毫米* 0.35毫米
引脚数量314个引脚
层数8层
扭曲不到0.5 %



7. 芯板热控方法

7.1 热控制策略
Linux内核中有一个通用的热系统驱动程序框架，它定义了许多温度控制策略。以下是目前常用的三种策略:

  • 功率分配器:引入比例-积分-微分(PID)控制，根据当前温度动态分配功率给各个模块，并将功率转换为频率，实现基于温度的频率限制。

  • 逐步地:根据当前温度逐步限制频率。

  • 用户空间:不限制频率。
    RK3568芯片有一个T传感器，可以检测芯片的内部温度，默认情况下使用Power_allocator策略。操作状态如下:

  • 如果温度超过设定温度值:
  • 如果温度趋势上升，频率逐渐降低。
  • 如果温度趋势下降，频率逐渐增加。
  • 当温度降至设定温度值时:
  • 如果温度趋势增加，频率保持不变。
  • 如果温度趋势下降，频率逐渐增加。
  • 如果频率达到最大值，而温度仍低于设定值，则CPU频率不再受热控制，CPU频率变为系统负载频率调制。
  • 如果芯片在降低频率后仍然过热(例如，由于散热不良)，并且温度超过95度，软件将触发重启。如果由于死锁或其他原因重启失败，芯片超过105度，芯片内部的otp_out会触发PMIC直接关断。

注意:温度趋势是通过比较先前和当前温度确定的。如果设备温度低于阈值，则每l秒采样一次温度；如果设备温度超过阈值，则每隔20ms对温度进行采样，并且频率受到限制。

RK3568 SDK为CPU和GPU提供独立的热控制策略。具体配置请参考(Rockchip _ Developer _ Guide _ Thermal)文档。



8. 生产指南

8.1 表面贴装工艺

根据客户的PCB设计方案，选择SMT或直插式封装的模块。如果电路板设计用于SMT封装，请使用SMT封装模块。如果电路板设计用于在线组装，请使用在线组装。模块必须在开箱后24小时内焊接。如果没有，将它们放在相对湿度不超过10%的干燥柜中或在真空中重新包装，并记录暴露时间(总暴露时间不得超过168小时)。

SMT组装所需的仪器或设备:

  • SMT贴片机
  • 精力
  • 回流焊接
  • 烘箱温度测试仪
  • AOI

烘烤所需的仪器或设备:

  • 橱柜烤箱
  • 抗静电高温托盘
  • 抗静电高温手套


8.2 模块储存条件:

防潮袋必须储存在温度< 40°C、湿度< 90% RH的环境中。干包装产品的保质期为自包装密封之日起12个月。带湿度指示卡的密封包装。


8.3 在以下情况下需要烘烤:

拆包前发现真空袋破损。

开箱后，发现袋子里没有湿度指示卡。

开箱后湿度指示卡读数为10%以上，色环变为粉红色。

开箱后的总暴露时间超过168小时。

自首次密封包装之日起超过12个月。

烘焙参数如下:

烘烤温度:卷盘包装为60 ℃,湿度小于或等于5% RH；托盘包装为125°C，湿度小于或等于5% RH(耐高温托盘，非塔盘泡罩包装)。

烘烤时间:卷筒包装48小时；托盘包装12小时。

报警温度设置:卷盘包装为65 ℃;托盘包装为135°C。

在自然条件下冷却至36°C以下，即可进行生产。

如果烘烤后的暴露时间大于168小时且未用完，则再次烘烤。

如果暴露时间超过168小时不烘烤，不建议使用回流焊工艺焊接该批模块。模块为3级湿敏设备，当暴露时间超过时可能会受潮。当进行高温焊接时，这可能导致器件故障或焊接不良。


8.4 ESD

请在整个生产过程中保护模块免受静电放电(ESD)的影响。


8.5 一致性

为确保产品合格率，建议使用SPI和AOI测试设备来监控锡膏印刷和贴装质量。


8.6 推荐的炉温曲线

请遵循峰值温度为245°c的SMT贴装回流焊温度曲线。下面以SAC305合金焊膏为例显示了回流焊温度曲线。

曲线图的描述。
答:温度轴
b:时间轴
C:合金液相线温度:217-220℃
d:温度上升的斜率:1-3 C/s
e:恒温时间:60-120秒，恒温温度:150-200℃
f:高于液相线的时间:50-70s
g:峰值温度:235-245℃
h:温度下降的斜率:1-4 C/s
注:以上推荐曲线以SAC305合金焊膏为例。请根据锡膏规格为其他合金锡膏设置推荐的烘箱温度曲线。


8.7 储存


8.8 型号信息

模型随机存取存储eMMC
DSOM-110R-12GB32GB
DSOM-110R-24GB64GB
DSOM-110R-38GB128GB


型号
DSOM-110R
产品描述
DSOM-110R金手指核心板采用瑞芯微的RK3568 64位处理器，包括一个双核GPU和高性能NPU。此外，它还具有蓝牙5.2和千兆以太网连接，高达4Kp60的H.265和VP9编解码器视频编码和解码，高达两个800万像素摄像头或一个1600万像素摄像头的摄像头接口，以及对包括Android、Linux和Ubuntu在内的操作系统的支持
CPU
RK3568
RAM
2GB/4GB/8GB
操作系统
Android Linux