搭載勘智K230的AI視覺開發(fā)板介紹

11月29日，以嘉楠科技(Canaan Inc.)(納斯達(dá)克股票代碼：CAN)旗下勘智K230芯片為主控芯片的?立創(chuàng)·廬山派K230-CanMV開發(fā)板正式上市，獲得良好的市場(chǎng)反饋，首批開發(fā)板現(xiàn)貨上千套開售僅三小時(shí)即售罄。據(jù)悉，此開發(fā)板定位為AI視覺開發(fā)板，支持多種AI識(shí)別、檢測(cè)、追蹤功能，擁有自主學(xué)習(xí)能力。適用于電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、AI與邊緣計(jì)算平臺(tái)、各領(lǐng)域的項(xiàng)目制作與研發(fā)等多個(gè)場(chǎng)景。?????????

作為全球首款支持RISC-V Vector 1.0標(biāo)準(zhǔn)的商用SoC芯片，勘智K230集成兩顆RISC-V處理器核心，第三代高性能KPU，雙核玄鐵C908，12nm 制程工藝，主頻高達(dá)1.6GHz，具有高精度、低延遲、高性能、超低功耗、快速啟動(dòng)等特點(diǎn)，是一款專門為圖像、視頻、音頻處理和AI加速而設(shè)計(jì)的端側(cè)AIoT芯片。目前已廣泛應(yīng)用于智能家居、特種設(shè)備、開源硬件以及智能教育硬件等眾多領(lǐng)域。

立創(chuàng)開發(fā)板隸屬于嘉立創(chuàng)旗下，秉承著“不靠賣板賺錢，以培養(yǎng)中國(guó)工程師為己任”的理念，堅(jiān)持開源所有軟硬件資料，無保留地分享技術(shù)，并提供嵌入式交流平臺(tái)、免費(fèi)訓(xùn)練營(yíng)、開發(fā)者扶持計(jì)劃以及電子競(jìng)賽支持等，致力于讓廣大開發(fā)者盡情發(fā)揮才華。????????????

而此次與嘉楠科技的合作，不但為2025年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽提供更高性價(jià)比的視覺方案，還希望依靠勘智K230在視覺處理任務(wù)中的性能，為用戶提供一個(gè)極具性價(jià)比的視覺嵌入式設(shè)備，服務(wù)更多在監(jiān)控系統(tǒng)、無人駕駛、機(jī)器人、醫(yī)療影像分析等領(lǐng)域的開發(fā)者。??????

此外，立創(chuàng)·廬山派K230-CanMV開發(fā)板作為立創(chuàng)開發(fā)板首款搭載RISC-V芯片的開發(fā)板，可供用戶后續(xù)繼續(xù)學(xué)習(xí)RT-Thread-SMART版本及AI視覺等開發(fā)場(chǎng)景。

為方便用戶使用與學(xué)習(xí)，立創(chuàng)·廬山派K230-CanMV開發(fā)板內(nèi)含超130個(gè)應(yīng)用案例，并提供配套入門手冊(cè)與CanMV固件。同時(shí)，立創(chuàng)開發(fā)板還提供面向所有用戶的全開源軟硬件資料，務(wù)求讓開發(fā)者更快上手。??????????????????????

嘉楠科技勘智K230芯片——全球首款支持RISC-VVector1.0的商用SoC 作為一款高性能SoC芯片，勘智K230芯片在計(jì)算架構(gòu)、內(nèi)核升級(jí)、超清視覺、豐富外設(shè)和超低功耗設(shè)計(jì)五個(gè)維度進(jìn)行升級(jí)。

采用全新的多異構(gòu)單元加速計(jì)算架構(gòu)，內(nèi)置新一代 KPU（Knowledge Process Unit）智能計(jì)算單元，具備多精度 AI 算力，廣泛支持通用的 AI 計(jì)算框架，部分典型網(wǎng)絡(luò)的利用率超過70%，極大提升計(jì)算效率。

最新高性能RISC-V CPU內(nèi)置雙核玄鐵 C908 CPU, 主頻高達(dá) 1.6GHz；是全球首款支持RISC-V Vector 1.0標(biāo)準(zhǔn)的商用SoC。

4K 超高清視頻輸入，提供高達(dá)三路MIPI CSI視頻輸入；最大支持分辨率達(dá)3840*2160，讓畫面成像更清晰；支持HDR、視頻編解碼。

3D 深度引擎支持。內(nèi)置 DPU，支持3D結(jié)構(gòu)光高精度高清立體視覺，捕捉畫面深度信息，抗環(huán)境光干擾能力更強(qiáng)。

搭載豐富多樣的外設(shè)接口，以及2D、2.5D等多個(gè)專用硬件加速單元，可以對(duì)多種圖像、視頻、音頻、AI等多樣化計(jì)算任務(wù)進(jìn)行全流程計(jì)算加速，具備低延遲、高性能、低功耗、快速啟動(dòng)和高安全性等多項(xiàng)特性。

超低功耗設(shè)計(jì)，支持快速啟動(dòng) 采用大小核設(shè)計(jì)兼顧性能與功耗，提供百毫秒級(jí)快速啟動(dòng)軟件SDK支持，適合各種電池供電型產(chǎn)品開發(fā)。 ?

媒體聯(lián)系：pr@canaan-creative.com

嘉楠科技(Canaan Inc.)（納斯達(dá)克股票代碼：CAN）是一家專注于ASIC高性能計(jì)算芯片設(shè)計(jì)、芯片研發(fā)、計(jì)算設(shè)備生產(chǎn)和軟件服務(wù)的科技公司。嘉楠科技成立于2013年，在ASIC領(lǐng)域擁有豐富的芯片設(shè)計(jì)和精簡(jiǎn)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。2013年，在張楠賡先生(公司創(chuàng)始人兼CEO)的領(lǐng)導(dǎo)下，嘉楠科技的創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)向客戶交付了以Avalon品牌命名的世界首批采用ASIC技術(shù)的比特幣礦機(jī)，這標(biāo)志著比特幣歷史上ASIC技術(shù)的首次應(yīng)用。2019年，嘉楠科技在納斯達(dá)克全球股票市場(chǎng)完成了首次公開發(fā)行。欲了解更多關(guān)于嘉楠科技的信息，請(qǐng)?jiān)L問https://www.canaan.io/。

附： 立創(chuàng)·廬山派K230-CanMV開發(fā)板技術(shù)文檔 01 電路設(shè)計(jì)圖總覽 ”

Power Architecture Block

處理器的框架圖

Power SUPPLY USB AND PIN

Power SUPPLY 8-24V

Power-0V8-1V1-1V8-3V3

K230 BOOT

K230 GPIO

K230 GPIO PINOUT

LPDDR4

LPDDR4 POWER

CSI INTERFACE

DSI INTERFACE AND TP

WIFI

DBG AUDIO KEY LED

TF CARD OR SDNAND

K230 POWER

SCREW HOLES AND POGO PIN

USB TYPE-A HOST AND BEEP

PCB圖

上下滾動(dòng)查看17張?jiān)韴D+1張PCB圖

02 開發(fā)板簡(jiǎn)介 ” 該開發(fā)板是立創(chuàng)開發(fā)板團(tuán)隊(duì)精選打造的一款超高性價(jià)比的AI視覺開發(fā)板。以嘉楠科技Kendryte系列AIoT芯片中的最新一代SoC芯片K230為主控芯片。

03 勘智K230簡(jiǎn)介 ” 勘智K230芯片集成了兩顆RISC-V處理器核心，雙核玄鐵C908，12nm 制程工藝，主頻高達(dá)1.6GHz，是全球首款支持RISC-V Vector 1.0標(biāo)準(zhǔn)的商用SOC，配備第三代KPU處理單元，專為圖像、視頻、音頻處理和AI加速設(shè)計(jì)，提供強(qiáng)勁的本地AI推理能力。支持三路MIPI CSI視頻輸入，最大分辨率可達(dá)4K?？敝荎230支持常見的AI計(jì)算框架如TensorFlow和PyTorch。下面是該處理器的框架圖：

04 如何設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品級(jí)開發(fā)板？ ” 01 設(shè)計(jì)定位 4.1.1 為25年的電賽國(guó)賽做準(zhǔn)備 做超高性價(jià)比的視覺方案，助力電賽。 4.1.2提供一個(gè)AI與邊緣計(jì)算平臺(tái) 依靠勘智K230在AI推理加速、低功耗、高效能方面的優(yōu)勢(shì)，特別是在邊緣設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景下出色的性能。為用戶提供一個(gè) AI與邊緣計(jì)算平臺(tái) 4.1.3提供一個(gè)視覺嵌入式設(shè)備 為用戶提供一個(gè) 極具性價(jià)比的 視覺嵌入式設(shè)備， 依靠勘智K230在視覺處理任務(wù)中的性能，如圖像識(shí)別、目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤、圖像分類等。目標(biāo)用戶包括監(jiān)控系統(tǒng)、無人駕駛、機(jī)器人、醫(yī)療影像分析等領(lǐng)域的開發(fā)者。 4.1.4兼顧多種應(yīng)用場(chǎng)景 物聯(lián)網(wǎng)(IoT)：結(jié)合勘智K230的視覺處理能力，提供IoT設(shè)備中的智能視覺功能，如安全監(jiān)控、智能門禁、智能家居控制等。 智能家居與消費(fèi)電子：集成勘智K230芯片的視覺處理能力，用于智能安防攝像頭、家用機(jī)器人、智能門鎖等設(shè)備。 工業(yè)自動(dòng)化：應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化和制造業(yè)。在工業(yè)視覺檢測(cè)、質(zhì)量控制、自動(dòng)化操作中的使用勘智K230，結(jié)合工業(yè)4.0。 無人系統(tǒng)：依靠勘智K230的高性能和低延遲特性，能夠用于實(shí)時(shí)圖像處理、目標(biāo)識(shí)別與導(dǎo)航系統(tǒng)中。例如無人機(jī)、自動(dòng)駕駛、無人設(shè)備等領(lǐng)域的開發(fā)者。 4.1.5補(bǔ)充開發(fā)板在泰山派和天空星之間生態(tài)的空缺 作為立創(chuàng)開發(fā)板首款RISC-V芯片的開發(fā)板，完善產(chǎn)品線，作為立創(chuàng)開發(fā)板用戶后續(xù)學(xué)習(xí)RT-Thread-SMART版本及AI視覺的開發(fā)板。 其次，立創(chuàng)開發(fā)板還考慮到這3個(gè)方面！

02 考慮宗旨

4.2.1 簡(jiǎn)約法則

如無必要，勿增實(shí)體！主打一個(gè)打造極高性價(jià)比！ 因此，基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)版只提供能正常使用CanMV的硬件，比如HDMI，WIFI，網(wǎng)口，在正常比賽或視覺識(shí)別應(yīng)用中基本用不到，完全可以做成擴(kuò)展板，或者不貼。

4.2.2 可靠性

重點(diǎn)考慮電源保護(hù)，防反接，過流，過壓等模塊+將重點(diǎn)接口防靜電+提供多種供電方式，滿足多種應(yīng)用場(chǎng)景。

4.2.3 兼容性

所有接口盡量都采用市面上通用的接口形式和線序，方便后續(xù)連接擴(kuò)展模塊，存量大的東西性價(jià)比高，方便用戶自行尋找價(jià)格合適的配件。 最后，對(duì)供電進(jìn)行優(yōu)化處理，讓廬山派適用于多種工作場(chǎng)景和設(shè)備環(huán)境。

03 電源路徑 為了方便各位用戶直接將本開發(fā)板用于比賽或者實(shí)際項(xiàng)目，提高易用性和可靠性，這里針對(duì)供電做了優(yōu)化處理。

總共有三路供電可以輸入：

USB5V_IN+（5V輸入）USB(Type-C)可以直接從電腦或電源適配器取電。提供最高5V 2A的電流，具備過流保護(hù)、反接保護(hù)以及防倒灌功能。

PIN5V_OUT_IN+（雙向供電）排針或GH.25-4P帶鎖座子可以從外部取電，也可以在已有供電時(shí)對(duì)外部供電，適用范圍更高。帶有反向保護(hù)電路和自動(dòng)切換功能，兩個(gè)MT9700和反向器實(shí)現(xiàn)供電方向控制，TVS二極管提供簡(jiǎn)單的過壓保護(hù)。

8V-24V_IN+（GH1.25-2P）可通過自鎖2P座子或背部大焊盤觸點(diǎn)直接接入3S鋰電池，支持8V至24V的輸入電壓，通過DCDC降壓轉(zhuǎn)換為5V輸出，最大支持28V輸入，這里寫24V是留出余量，保證可靠性。

以上三路，每路都有獨(dú)立的過流，防倒灌和防反接保護(hù)。這三個(gè)輸入電源路徑最終會(huì)變?yōu)镻RE_VDD_5V的電源網(wǎng)絡(luò)，為后續(xù)電路供電。排針處的5V是雙向供電，只要PRE_VDD_5V有電就會(huì)對(duì)外供電；為了保護(hù)電腦USB，排針處PIN5V_OUT_IN+的輸入功能只會(huì)在非USB供電時(shí)生效。 再往下就是勘智K230上電的時(shí)序要求了，大家可以看下面的電源路徑框圖。

05 原理圖設(shè)計(jì)原理 ” 原理圖部分使用的畫幅尺寸為A4，建議大家從原始工程導(dǎo)出PDF然后打印查看。 開源網(wǎng)址：https://oshwhub.com/li-chuang-kai-fa-ban/li-chuang-lu-shan-pai-k230-canmv-kai-fa-ban

2.1 電源架構(gòu)圖

本頁(yè)是廬山派-K230開發(fā)板的電源架構(gòu)圖，重點(diǎn)考慮了這三路電源輸入，提高了靈活性和適應(yīng)性，可以適合多種工作場(chǎng)景和設(shè)備環(huán)境。

2.2 Power SUPPLY USB AND PIN

圖中上半部分是TYPE-C接口，既可以供電，也可以數(shù)據(jù)交互。兩個(gè)CC腳都接入了5.1K的下拉電阻：

A口供電，不焊接這兩個(gè)5.1K下拉電阻是OK的

C口供電，沒有下拉電阻，開發(fā)板不會(huì)被供電

勘智K230有兩個(gè)USB，在開發(fā)板上：

USB0用作DEVICE設(shè)備和CanMV上位機(jī)進(jìn)行交互

USB1用作HOST等待后續(xù)接入以太網(wǎng)或者U盤

這里的TYPE-C連入了勘智K230的的USB0。 再往右看有很多二極管標(biāo)志的元件是一個(gè)來自BORN(伯恩半導(dǎo)體) 的ESD保護(hù)器件，同時(shí)還內(nèi)置了一個(gè)鉗位二極管。與右邊的MT9700實(shí)現(xiàn)下面的這些保護(hù)。

USB數(shù)據(jù)口靜電防護(hù)：USB數(shù)據(jù)的D+和D-接到了防護(hù)器件的IO上。靜電防護(hù)部分就是由多個(gè)二極管指向同一個(gè)地來實(shí)現(xiàn)的。在正常條件下這些二極管是不導(dǎo)電的，但在遇到高電壓時(shí)會(huì)導(dǎo)通，將電流迅速導(dǎo)向地線。他們就是用來響應(yīng)高電壓尖峰的，ESD事件的持續(xù)時(shí)間非常短，通常在納秒級(jí)別。保護(hù)器件能夠在極短的時(shí)間內(nèi)響應(yīng)，從而保護(hù)電路不受瞬間高電壓的影響，保護(hù)了我們的芯片管腳和電腦USB接口。

鉗位（過壓）保護(hù)：在正常電壓條件下，鉗位二極管處于高阻態(tài)，對(duì)電路的正常工作幾乎沒有影響。當(dāng)電路中的電壓超過鉗位二極管的設(shè)計(jì)激活電壓時(shí)，器件迅速?gòu)母咦钁B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈妥钁B(tài)。在低阻態(tài)時(shí)，鉗位二極管允許電流流過，從而將過高的電壓“鉗位”在一個(gè)安全的水平。

過流保護(hù)：選用MT9700電子負(fù)載開關(guān)，這里我選擇的電阻值是3.4kΩ，其計(jì)算公式為Iset(A)=6.8KΩ/Rset(KΩ)，考慮到后面還會(huì)搭配屏幕擴(kuò)展板，電流較大，這里限制為2A。

右下角實(shí)現(xiàn)了排針5V的限流輸出，考慮到勘智K230本身要消耗電流，所以這里的限流改成了1A，這樣的設(shè)計(jì)既保證了勘智K230芯片及其周邊電路的穩(wěn)定供電，又避免了因電流過大而導(dǎo)致的潛在風(fēng)險(xiǎn)，確保了整個(gè)電路系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

2.3 Power SUPPLY 8-24V

這里是DCDC降壓，可以把8-24V輸入的電壓降為5V給后續(xù)電路使用。 這里使用了和泰山派一致的GH1.25-2P帶鎖座子，用戶連入供電線后不會(huì)輕易脫落，座子背面也引出了可接大電流的2.54間距焊盤，可以直接焊接排針使用，也可以直接焊線供電。 這里使用的DCDC芯片為TPS54302DDCR，最高支持28V的輸入，這里標(biāo)注最大24V是為了留出余量，確保在輸入電壓波動(dòng)或瞬時(shí)過壓的情況下，電源系統(tǒng)仍能穩(wěn)定工作，不會(huì)因電壓過高而損壞。 這樣的設(shè)計(jì)提高了電源系統(tǒng)的可靠性和魯棒性，同時(shí)也延長(zhǎng)了DCDC芯片的使用壽命，建議大家在使用時(shí)不要供超過24V。 可以實(shí)現(xiàn)以下這些保護(hù)：

過壓保護(hù)：原理同上。

過流保護(hù)：利用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲（F1）來檢測(cè)和控制電流。當(dāng)電路中的電流超過保險(xiǎn)絲的額定值時(shí)，保險(xiǎn)絲會(huì)呈高阻態(tài)，切斷電源供應(yīng)。在正常工作條件下，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的電阻很低，允許電流正常流過。當(dāng)流過自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的電流超過其額定電流時(shí)，由于電流過大導(dǎo)致的熱量會(huì)使PTC熱敏電阻器迅速升溫。隨著溫度的升高，PTC熱敏電阻器的電阻會(huì)增加，這是因?yàn)樗鼈兪钦郎囟认禂?shù)元件，即電阻隨溫度升高而增加。電阻的增加導(dǎo)致通過自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的電流顯著減少，從而限制了電流，防止過流對(duì)電路造成損害。當(dāng)過流條件消除，電路中的電流下降，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲開始冷卻，其電阻值會(huì)逐漸降低，最終恢復(fù)到低電阻狀態(tài)，允許電流再次正常流過。大家可以自行做個(gè)小實(shí)驗(yàn)，當(dāng)電路正常工作時(shí)，用熱風(fēng)槍對(duì)著自恢復(fù)保險(xiǎn)絲吹，自恢復(fù)保險(xiǎn)就會(huì)生效了。

防反接保護(hù)：當(dāng)電源正確輸入時(shí)，二極管（D3）不會(huì)被導(dǎo)通。當(dāng)供電電源接反時(shí)上圖中二極管D3的接地腳就變成了正極，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲左邊的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)8V-24V_IN+就變成了負(fù)極。那么這個(gè)鉗位二極管(D3)就會(huì)導(dǎo)通，所有的電流就會(huì)都加在自恢復(fù)保險(xiǎn)絲上面，又因?yàn)闆]有負(fù)載，此時(shí)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲流過的電流將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2A，此時(shí)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲生效，變成高阻態(tài)，從而避免電源反接時(shí)對(duì)開發(fā)板造成損壞。

2.4 Power-0V8-1V1-1V8-3V3

上圖中的中部是四路DCDC降壓，將輸入的電壓（5V）轉(zhuǎn)化為多個(gè)不同的輸出電壓，包括0.8V、1.1V、1.8V和3.3V，這里采用的降壓芯片都是TLV62569DBVR。這四路的電路結(jié)構(gòu)都是一樣的，重點(diǎn)就是調(diào)整反饋電組的阻值和電感的容量。 以0.8V降壓為例

C13，C14用于濾除輸入電壓中的噪聲和紋波，確保輸入電壓的穩(wěn)定性；

R12默認(rèn)把DCDC芯片的使能腳拉高，5V有輸入供電，0.8V就立馬輸出；

L2為一體成型電感，和降壓芯片共同配合工作儲(chǔ)存和釋放能量，平滑輸出電流，減少紋波，保證輸出電壓的穩(wěn)定性；

R13和R14與DCDC降壓芯片的反饋引腳（FB）相連，決定輸出電壓的大小。

電阻值的選擇決定了輸出電壓的分壓比，從而調(diào)節(jié)輸出電壓，計(jì)算公式如本圖上方公式所示。 上圖中的每個(gè)電源輸出都都有一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，如TP9，TP10等。這些測(cè)試點(diǎn)主要是為了工程師在調(diào)試時(shí)進(jìn)行電壓測(cè)量，也可以作為后續(xù)制作測(cè)試架時(shí)的測(cè)試點(diǎn)使用，結(jié)合各種自動(dòng)測(cè)試工具，就可以方便的批量量產(chǎn)了。大家在實(shí)際使用檢查開發(fā)板問題時(shí)也可以用萬用表測(cè)量這些地方的電壓是否正常。 左下角的U11是一個(gè)LDO，給芯片的RTC和ADC部分供電。U12為一個(gè)電子功率開關(guān)，當(dāng)OUT0輸出高電平時(shí)PRE_VDD_5V就可以供給VDD_5V,從而讓系統(tǒng)后級(jí)供電。這里的OUT0時(shí)有勘智K230芯片的PMU模塊來控制的，勘智K230設(shè)計(jì)有PMU功能，可通過INT管腳檢測(cè)外部事件，然后觸發(fā)OUT輸出，如檢測(cè)外部按鍵長(zhǎng)按后，OUT控制總電源的使能完成系統(tǒng)上電。不需要PMU功能可直接將VDD1V8_RTC和系統(tǒng)1V8接到一起即可。生效的前提條件是：VDD1V8_RTC供電，提供32.768khz晶振，INT0設(shè)計(jì)為長(zhǎng)按3s后OUT0輸出高電平，INT4設(shè)計(jì)為檢測(cè)到上拉，OUT0立即輸出高電平?？梢钥春罄m(xù)電路原理圖，本開發(fā)板只用到了INT4，給INT4做了上拉處理，所以當(dāng)開發(fā)板上點(diǎn)時(shí)，如果低速晶振和RTC供電正常，勘智K230的PMU模塊就會(huì)控制VDD_5V上電。 需要注意的是，這里除了0.8V電壓在使能腳處沒有電容，其他三路都有電容，主要是為了讓其他三路延遲上電來滿足勘智K230的上電需求，官方硬件文檔中對(duì)上電時(shí)序要求如下： VDD0P8_CORE上電必須早于VDD1P8、VDDIO3P3_0到VDDIO3P3_5的IO接口上電，AVDD0P8_MIPI上電必須早于AVDD1P8_MIPI，AVDD1P8_RTC不晚于AVDD1P8_LDO，其余順序無要求。 當(dāng)VDD_5V被供電時(shí)，0.8V的降壓芯片直接使能并輸出了，而其他三路還需要等待EN腳的電容充滿電才會(huì)對(duì)下一級(jí)電路供電，就可以滿足上述的供電時(shí)序要求。

2.5 K230 BOOT

上圖中左上角為本開發(fā)板的時(shí)鐘電路，晶振電路是數(shù)字電路中非常重要的部分，可以為我們的系統(tǒng)提供穩(wěn)定的時(shí)間基準(zhǔn)。這里的時(shí)鐘電路包括兩個(gè)不同頻率的時(shí)鐘源：

低速晶振32.768kHz晶振（Y1）：這個(gè)晶振提供一個(gè)低頻時(shí)鐘，用于RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）。周圍的電容（C41、C42）是用于匹配晶振的負(fù)載電容，保證時(shí)鐘的穩(wěn)定性。

高速晶振24MHz晶振（Y2）：這個(gè)晶振為主系統(tǒng)提供一個(gè)高頻時(shí)鐘源，用于主處理器的運(yùn)行。C43、C44也是負(fù)載電容，確保24MHz時(shí)鐘的穩(wěn)定輸出。NC的電阻R25是預(yù)留用來做反饋電阻的，實(shí)際電路中未貼。

左邊部分的R32和C46組成了一個(gè)上電自動(dòng)復(fù)位電路，目的是在系統(tǒng)上電時(shí)生成一個(gè)短暫的復(fù)位信號(hào)（低電平復(fù)位），以確保系統(tǒng)芯片能夠從一個(gè)已知的初始狀態(tài)啟動(dòng)。具體來說，它能夠在電源開啟的瞬間，自動(dòng)為芯片提供一個(gè)低電平的復(fù)位信號(hào)，保證系統(tǒng)在正確的狀態(tài)下運(yùn)行。

R32：電阻，通常用于拉低復(fù)位引腳，在電路上電后，確保復(fù)位信號(hào)保持足夠的時(shí)間。

C46：電容，初始上電時(shí)起到儲(chǔ)存電荷的作用，并隨著時(shí)間逐漸充電，導(dǎo)致復(fù)位信號(hào)從低電平慢慢升高到高電平。

主要工作原理如下： 上電瞬間：

當(dāng)電源剛接通時(shí)，電容C46的初始狀態(tài)是未充電的，就是說它在該瞬間表現(xiàn)為一個(gè)短路狀態(tài)。此時(shí)，復(fù)位引腳RSTN通過R32和C46被拉低到地電位（GND），產(chǎn)生一個(gè)低電平復(fù)位信號(hào)。這就是“復(fù)位”狀態(tài)，系統(tǒng)芯片因此進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，避免在上電時(shí)出現(xiàn)混亂狀態(tài)。

電容充電（芯片復(fù)位狀態(tài)）：

隨著時(shí)間的推移，C46通過電阻R32開始充電。電容的充電時(shí)間由RC時(shí)間常數(shù)（τ = R32 * C46）決定，在這里大概是10ms。隨著電容的充電，復(fù)位引腳的電壓逐漸上升，當(dāng)達(dá)到足夠的高電平時(shí)，系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)解除，芯片退出復(fù)位狀態(tài)，開始正常工作。

復(fù)位信號(hào)消失：

當(dāng)C46充滿電后，復(fù)位引腳的電壓升至接近電源電壓，復(fù)位信號(hào)變?yōu)楦唠娖?，系統(tǒng)正常運(yùn)行。這個(gè)高電平是通過R32維持的，確保復(fù)位引腳在正常運(yùn)行時(shí)保持在高電平狀態(tài)。

再往右邊看，這里的R33，R34，R37，R38用來選擇勘智K230的啟動(dòng)模式： BOOT0 = 0, BOOT1 = 0：SPI Nor Flash啟動(dòng)。 BOOT0 = 0, BOOT1 = 1：eMMC啟動(dòng)。 BOOT0 = 1, BOOT1 = 0：SPI Nand啟動(dòng)。 BOOT0 = 1, BOOT1 = 1：SD卡啟動(dòng)。 立創(chuàng)廬山派目前只支持SD卡啟動(dòng)，BOOT0和BOOT1都是被拉高的，R37和R38默認(rèn)不貼裝。 右邊部分就是勘智K230芯片部分了，這里有個(gè)小細(xì)節(jié)就是在G8引腳（AVSS）用了一個(gè)0歐姆把GND和AGND連起來了，并且并聯(lián)了一個(gè)X7R材質(zhì)的電容。GND是數(shù)字電路的地，AGND是模擬電路的地。把它們通過一個(gè)0歐姆電阻連接的主要目的是為了控制接地點(diǎn)，確保模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的電流回路分開，來減少噪聲干擾，同時(shí)確保整個(gè)系統(tǒng)有共同的參考電位。 這部分也涉及到了WIFI，USB，音頻等電路的引腳分配，這里就不再贅述了。

2.6 K230 GPIO

這部分就是勘智K230的引腳了，VDDIO_BANK控制了每組引腳的高電平，可以看到這些引腳的IO電平都是3.3V的，大家在使用時(shí)需要注意不要接入高于3.3V的電壓，否則可能會(huì)損壞開發(fā)板。

2.7 K230 GPIO PINOUT

上圖中的左上角是本開發(fā)板的ADC引出，主要考慮到勘智K230的ADC僅支持最高1.8V的輸入電壓。為了避免用戶在使用過程中意外將超過1.8V的電壓輸入ADC，從而導(dǎo)致芯片損壞，這里并未將ADC接口直接引出到標(biāo)準(zhǔn)的GPIO排針上，而是采用了FPC排線座來引出ADC信號(hào)。這一設(shè)計(jì)主要是防止用戶在使用排針接線時(shí)可能發(fā)生的錯(cuò)誤接線，比如不小心將3.3V或更高電壓接入ADC。 具體來看，本廬山派開發(fā)板提供了4路ADC輸入，大家在做小項(xiàng)目時(shí)可以從這里接入兩個(gè)電位器搖桿。 在原理圖的左側(cè)中間部分，可以看到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的40針GPIO（通用輸入輸出）引腳排列，該排列與Raspberry Pi（樹莓派）的40引腳GPIO接口一致。包括5V電源、3.3V電源，以及多個(gè)地線（GND）引腳。同時(shí)，GPIO引腳還為用戶提供了豐富的通信接口，涵蓋了I2C、SPI、UART等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。同時(shí)三路CSI攝像頭也都兼容了樹莓派ZERO的定義和間距，能用于樹莓派5和樹莓派ZERO的攝像頭理論上也可以用于廬山派，當(dāng)然后續(xù)還需要軟件適配，不過只要硬件適配，以后可以輕松支持。 左下角是我們開發(fā)板上額外引出的一個(gè)串口/IIC通信接口，這一物理接口為GH1.25-4P帶鎖接口，具有良好的物理連接穩(wěn)定性，確保在設(shè)備連接過程中不會(huì)因震動(dòng)或意外拔出而導(dǎo)致連接松動(dòng)或數(shù)據(jù)傳輸中斷。用戶可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求靈活配置該接口：

既可以將其配置為串口2，用于與外部設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的串行通信（UART）；

也可以將其配置為IIC2，用于通過I2C總線與其他設(shè)備進(jìn)行雙向通信。

2.8 K230 POWER

這部分都沒啥好說的，都是些電容及芯片供電引腳。

2.9 LPDDR4

本頁(yè)原理圖主要是勘智K230和DDR-LPDDR4的連線圖，連接了數(shù)據(jù)線，地址總線，命令控制信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)。需要注意的是左邊勘智K230的引腳后面還標(biāo)注了芯片內(nèi)部的走線長(zhǎng)度，在進(jìn)行PCB布局（LAYOUT）時(shí)，必須將這些內(nèi)部走線長(zhǎng)度計(jì)算在內(nèi)，以確保時(shí)序和信號(hào)完整性。

2.10 LPDDR4 POWER

本頁(yè)主要是LPDDR4的供電，主要就是各種去耦電容，在布局時(shí)盡量讓每對(duì)供電腳附近都有去耦電容。

2.11 CSI INTERFACE

本頁(yè)是廬山派K230開發(fā)板的攝像頭接口引出，其中CSI2攝像頭是我們的默認(rèn)攝像頭，它在板子上是立式的0.5mm間距的FPC座。剩下兩個(gè)都是臥式的0.5mmFPC座。這三個(gè)攝像頭均兼容樹莓派5和樹莓派zero的CSI接口。 K230支持兩種組合：

一種三路攝像頭：2lane+2lane+2lane

另一種是兩路攝像頭：2lane + 4 lane( 這個(gè)4lane固定是 CSI0+CSI1組合）

K230還支持三路輸入。 從使用場(chǎng)景上， 三個(gè)lane是適用于三路攝像頭場(chǎng)景，比如車輛前后攝像檢測(cè)+駕駛倉(cāng)內(nèi)一路。 我們板子上這三個(gè)攝像頭都是2line的，大家后續(xù)如果有更大分辨率及更高幀率的攝像頭要求，可以將CSI0和CSI1合成一個(gè)4lane線通過外部擴(kuò)展板組合起來驅(qū)動(dòng)一個(gè)高分辨率HDR攝像頭，比如說IMX335 4K HDR， 為了提高可擴(kuò)展性和可靠性，本開發(fā)板在PCB LAYOUT 走線時(shí)也將CSI0和CSI1做了等長(zhǎng)處理。

2.12 DSI INTERFACE AND TP

左上角是屏幕的背光驅(qū)動(dòng)電路，可以簡(jiǎn)單把他當(dāng)成一個(gè)恒流源。 LCD_EN可以是一個(gè)使能電平，也可以是PWM信號(hào)。

使能電平只能控制屏幕的亮滅

使用PWM信號(hào)時(shí)可以調(diào)節(jié)屏幕背光的平均亮度，通過改變PWM信號(hào)的占空比（就是高電平時(shí)間和整個(gè)周期時(shí)間的比值）

芯片F(xiàn)B腳連接了兩個(gè)電阻，F(xiàn)B腳的阻值決定了驅(qū)動(dòng)芯片的最大輸出電流，這里采用兩個(gè)0603封裝的電阻主要是為了 方便大家焊接 和 通過兩個(gè)電阻組合出不常用的阻值。FB腳通過這部分電阻來檢測(cè)通過屏幕背光LED的電流，并將此電流值反饋給驅(qū)動(dòng)芯片。驅(qū)動(dòng)芯片根據(jù)反饋電流與設(shè)定值進(jìn)行比較，從而調(diào)整輸出，使之維持恒流狀態(tài)。這里兩個(gè)電阻默認(rèn)是貼兩個(gè)3.6歐姆的，按照他的計(jì)算公式I(led)=0.2V/R(cs)，這里設(shè)定的最大電流是111mA，一般驅(qū)動(dòng)大尺寸（10寸以上）的屏幕就需要設(shè)置為100MA以上的驅(qū)動(dòng)電流，這里是為了兼容泰山派，和泰山派共用一款3.1寸屏幕擴(kuò)展板，我們默認(rèn)適配的屏幕擴(kuò)展板上面是自帶一個(gè)適配小屏幕的驅(qū)動(dòng)電流的。這樣處理可以讓我們的板子既能驅(qū)動(dòng)大屏幕，也能驅(qū)動(dòng)小屏幕。 同時(shí)，我們目前選用的這個(gè)31p屏幕接口的MIPI線序，是可以直接接入市面上常見的大屏幕的（小屏幕一般沒有這個(gè)接口，需要轉(zhuǎn)換），也就是說理論上大屏幕不需要額外的擴(kuò)展板就可以直接接入我們的DSI接口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，當(dāng)然還需要軟件適配一下。 左下角是我們開發(fā)板的觸摸接口引出，和泰山派的線序和位置都是兼容的，這里的I2C默認(rèn)貼了兩個(gè)4.7KΩ上拉電阻，這樣屏幕或者屏幕擴(kuò)展板那邊就不需要有上拉電阻了；3V3供電處也有兩個(gè)電容來保持供電電壓的穩(wěn)定；同時(shí)，考慮到FPC接口可能會(huì)經(jīng)常插拔，所以這里給四個(gè)信號(hào)腳都加入了雙向TVS來抑制靜電。 右邊是MIPI-DSI接口，與泰山派的接口線序和位置都保持一致，這個(gè)接口的定義也是參考了市面上常見的MIPI大屏，這也體現(xiàn)了我們的對(duì)兼容性的追求，盡量讓用戶可以直接使用常見的屏幕，讓用戶在使用過程中可以直接連接市面上常見的MIPI大屏，無需進(jìn)行額外的適配或修改。不過我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)為了讓我們的板子更精致，第一款配套屏幕是3.1寸的MIPI屏，它只比我們的板子大一點(diǎn)。

2.13 WIFI

這部分是板子WIFI部分的原理圖，左上角是兩種天線引出方式，既兼容了陶瓷天線，也兼容了IPEX天線座引出。板子默認(rèn)是使用板載陶瓷天線的，雖然信號(hào)會(huì)差一點(diǎn)，但是使用更優(yōu)雅，沒有拖拖拉拉的天線。 如果需要信號(hào)更強(qiáng)或者裝了外殼需要把天線引出時(shí)就可以將R62的0Ω電阻拆下來焊接到R60上，在RF1上接入高增益的天線就可以正常使用外置天線了。 右下角的L8，C180，C181等不實(shí)際貼裝，是為了預(yù)留來兼容不同的WIFI模塊，板子上默認(rèn)貼裝的是RTL8189，同時(shí)也兼容AP6212，只需要把缺的物料補(bǔ)焊上就可以了。

2.14 DBG AUDIO KEY LED

左上角是板子的電源指示燈和板載RGB燈：電源指示燈只要3V3有電就會(huì)亮，可以讓用戶初步判斷供電是否正常；右邊的RGB燈可以由用戶控制，分別接入了三路不同的引腳，可以看到這三路RGB燈的限流電阻阻值都是不同的，這是因?yàn)檫@三種顏色的LED燈正向壓降是不一樣的，為了平衡這三種LED燈的亮度所以用了三種不同的阻值。 中間是板子上的三個(gè)按鈕，從上往下分別是

復(fù)位按鈕

BOOT0按鈕（在上電前按下可以進(jìn)行USB燒錄）

用戶按鍵（支持用戶自定義功能）

右邊是兩個(gè)串口引出：

當(dāng)用戶使用Linux+RT-Smart固件時(shí)，串口0被小核linux占用，串口3被大核RT-Smart占用；

當(dāng)用戶使用最新版本的CanVM固件（2024年9月15日之后的固件），他內(nèi)部是RT-Smart only，小核不占用串口資源，串口0被大核RT-Smart占用，串口3可以正常被用戶調(diào)用。

左下角是我們的3.5mm耳機(jī)接口引出和板載麥克風(fēng)。

2.15 TF CARD OR SDNAND

這部分是本廬山派開發(fā)板存儲(chǔ)運(yùn)行固件的部分：提供了兩種存儲(chǔ)固件的方式：

默認(rèn)會(huì)貼裝帶自鎖的TF卡座，用戶可以自行選擇容量更大，速度等級(jí)更高的TF卡來存儲(chǔ)固件。

另一個(gè)是一種貼片TF卡，也叫SD NAND或NAND FLASH，在原理圖中選用的是2G大小的MKDV16GCL-STP。

當(dāng)然這兩個(gè)不能同時(shí)使用，畢竟他們用的都是同一條SDIO信號(hào)線，同時(shí)在PCB LAYOUT 時(shí)，貼片TF卡的焊盤在TF卡座下方，這兩者是不能同時(shí)使用的。 增加這個(gè)貼片TF卡主要是為了提高開發(fā)板的穩(wěn)定性，考慮到TF卡座接口在工作時(shí)（比如用戶做小車，無人機(jī)等可能會(huì)有劇烈震動(dòng)的場(chǎng)景）容易受到震動(dòng)影響造成接觸不良，同時(shí)增加一個(gè)SD NAND的焊盤接口，方便追求高可靠性的用戶使用。

2.16 USB TYPE-A HOST AND BEEP

左上角是USB HOST的限流控制芯片，這里的電阻設(shè)置為11.3KΩ，也就是I(set)=6.8KΩ/11.3KΩ≈600mA，當(dāng)從USB HOST輸出的電流超過600mA時(shí)就會(huì)進(jìn)行保護(hù)。 左下角是實(shí)際的USB HOST接口了，就是常見的USB2.0母口，和泰山派上用的是一樣的，考慮到可能需要經(jīng)常插拔，這里也給信號(hào)腳添加了雙向TVS保護(hù)，來降低靜電直接打壞芯片。 右邊就是我們的板載無源蜂鳴器了，蜂鳴器可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲音信號(hào)，可以向用戶提供聲音反饋或者警報(bào)信號(hào)。蜂鳴器從構(gòu)造類型上有電磁式和電壓式兩種，從驅(qū)動(dòng)方式上來說有無源（由外部方波驅(qū)動(dòng)）和有源（由內(nèi)部驅(qū)動(dòng)，外部給電就行）兩種，這里選擇的是無源電磁式貼片蜂鳴器，工作電壓2-4v，頻率4000Hz，這里的頻率是指他在這個(gè)頻率下的聲音最響。大家可以用這個(gè)蜂鳴器來做人機(jī)交互的提示，也可以用不同的PWM來驅(qū)動(dòng)這個(gè)蜂鳴器來播放簡(jiǎn)單的純音調(diào)音樂。 D15在這里的主要作用是保護(hù)這個(gè)驅(qū)動(dòng)的MOS管，因?yàn)榉澍Q器和電機(jī)一樣是一個(gè)感性元件，也就是說它的電流是不能瞬變的。必須有一個(gè)續(xù)流二極管提供續(xù)流。如果沒有這個(gè)續(xù)流二極管，停止給蜂鳴器供電的時(shí)候在蜂鳴器兩端會(huì)有反向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生高達(dá)幾十V的尖峰電壓，很有可能損壞驅(qū)動(dòng)電路。 R89:限流電阻，防止電流太大損壞芯片的PWM輸出引腳。R90就是一個(gè)簡(jiǎn)單的下拉電阻了。

2.17 SCREW HOLES AND POGO PIN

那四個(gè)螺絲孔是支持M3螺栓的，內(nèi)徑為3.2mm，和的泰山派，梁山派，天空星等都是兼容的。右邊是我們的大焊盤測(cè)試點(diǎn)，間距為2.54mm，既可以直接焊接線材，亦可以直接焊接排針。引出了多種供電和信號(hào)，方便大家使用和DIY。 這里引出了USB5V，PIN5V和8V-24V的供電，亦提供了串口3，串口0，串口2（同時(shí)也可以復(fù)用為IIC2），音頻信號(hào)的引出。