1. 简介

D21x是一款高性能的全高清显示和智能控制 SoC，采用国产自主64位高算力 RISC-V 内核， 内置16位 DDR 控制器并提供丰富的互联外设接口，配备了 2D 图像加速引擎和 H.264 解码引擎， 可以满足各类交互设计场景和多媒体互动体验，具有高可靠性、高安全性、高开放度的设计标准，可以面向于泛工业领域应用。

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2. 功能特性

CPU内核

  • 单核C906，RV64IMAFDC 指令架构，600MHz@1.2V

  • 一级指令缓存 32KB，一级数据缓存 32KB

  • 单精度/双精度浮点单元

  • Sv39 内存管理模式和物理内存保护（PMP）

  • 核内中断 (CLINT) 和中断控制器 (PLIC)

系统启动

  • S默认按SD Card(SDMC1)→ SPI NAND→ SPI NOR→ eMMC(SDMC0)顺序扫描启动

  • 可通过烧写 eFuse 改变并固定启动介质

  • 可通过 BOOT 引脚进入 USB 升级烧写模式

系统安全

  • 支持数字签名安全启动方式

  • 安全算法加速引擎（Crypto Engine，CE），支持AES/TDES/RSA加解密算法及 SHA/HMAC 摘要算法

  • SPI总线加密模块（SPI Crypto，SPI ENC），支持SPI NAND/SPI NOR 在线加解密

  • 内置eFuse 2048bits，其中512bits供客户自定义使用

  • 内置256bits TRNG 产生器

片内存储

  • BROM 32KB

  • SRAM 96KB

  • DRAM 两种规格可选：

    • DDR2 512Mb，16-bit位宽，最高频率 528MHz

    • DDR3 1Gb，16-bit位宽，最高频率 672MHz

  • 支持展频功能

存储接口

  • QSPI 支持 SPI NAND Flash / SPI NOR Flash

    • 支持单/双/四数据线

    • 支持最大速率 SDR 100MHz

  • eMMC 4.41/SD 3.01/SDIO 3.0，总共三套

    • eMMC 4数据线或8数据线，支持 SDR25/SDR50/DDR50 模式

    • SD卡，支持SDR25/SDR50模式

    • 支持最大速率 DDR 50MHz，仅支持 3.3V IO 电压

图像引擎

  • DE 显示引擎：

    • 支持一个 UI 图层，一个 VI 图层，最高性能 1080P@60fps

    • 支持VI 图层 1/31.999x ~ 32x 缩放

    • 支持抖动、伽马及色彩矩阵调整

  • GE 图像引擎：

    • 支持2D图形加速，最大性能 1080P@60fps

    • 支持水平和垂直翻转，90/180/270 度旋转

    • 支持RGB格式任意角度旋转和不同扫描顺序

    • 支持 1/16x ~ 16x 缩放，采用 6x4 taps 16 phases 滤波算法

    • 支持命令队列

  • VE 视频编解码：

显示接口

  • 支持24-bit并口RGB，最高性能 1080P@60fps

  • 支持单Link / 双 Link LVDS，接口速率最高 700Mbps，最高性能 1080P@60fps

  • 支持MIPI DSI 1/2/4 LANE，接口速率最高 1Gbps，最高性能 1080P@60fps

  • 支持 SRGB/I8080/QSPI 屏接口，IO 速率最高 200MHz

  • 支持DVP 8-bit 输入，像素时钟最高150MHz，最高性能 1080P@30fps

  • 支持展频功能

音频接口

  • 一路 Audio ADC，信噪比＞ 90dB

  • 两通道数字麦克风（DMIC）接口输入

  • 两路I2S，支持输入输出，支持 TDM 模式

  • 左右声道数字 PWM 输出（DSPK）

通用接口

  • 两路 USB2.0，USB0 可配置为 DEVICE/HOST，USB1为 HOST

  • 两路 GMAC，支持 100M RMII/1000M RGMII，支持 IEEE1588 协议

  • 三路 SPI，支持 3 线/4 线接口，可配置为Master

  • 八路 UART，支持 2线/3线/4线接口，兼容工业标准 165500，波特率最高5Mbps，波特率偏差 <2%

  • 四路 I2C，支持 7 bits 和 10 bits 寻址，最高速率 400Kb/s

  • 两路 CAN，支持CAN2.0A 和 CAN2.0B，可编程通信速率最高1Mbps

  • 一组 CIR，支持红外输入和红外输出

  • 一组 PBUS，支持16-bit 100MHz时钟，用于对外部设备地址空间进行读写访问，速率100MB/s

  • 六组 GPIO 总共100 个 IO，支持每个 IO 独立配置：

    • 可选无上下拉/上拉 33KΩ/下拉 33KΩ

    • 输出驱动八个档位可调

    • 支持二级去抖和中断

    • 支持位操作

计数器

  • GTC 通用计时器

    • 支持52 位计时器，提供系统心跳时钟，计时周期大于 35 年

    • 支持调试模式下可配置为暂停计时或继续计时

  • WDOG 看门狗

    • 支持中断和复位，超时时间 1ms~37小时可配置

    • 支持调试模式下可配置为暂停计时或继续计时

    • 支持硬件写保护机制

  • RTC 实时时钟

    • 以秒为单位，100 年时间跨度，支持硬件闹钟设置

    • 外挂 32.768KHz 晶体，支持数字校准，范围 ±975ppm

    • 独立备用供电输入引脚，内置电源切换开关

    • 128bits 寄存器用于系统数据备份，如掉电重点保护数据

    • RTC 模块工作电流 < 3uA

  • PWM

    • 内置 16-bit 计数器，支持四路计时器

    • 最大可支持八路独立PWM或四路互补PWM

  • EPWM

    • 内置 16-bit PWM计数器，支持六路计时器

    • 最大可支持12路独立PWM或六路互补PWM

    • 支持硬件触发ADC采样

  • CAP

    • 内置 32-bit CAP计数器，支持三路计时器

    • 最大可支持三路输入信号捕获或三路简易PWM信号输出

    • 支持连续捕获模式或单次捕获模式

  • QEP

    • 最多支持两个 QEP 信号解析

    • 内置 32-bit 的位置计数器

    • 支持 AB 正交信号解析

    • 支持 CW/CCW 信号解析

    • 支持 CLK/DIR 信号解析

    • 内置 32-bit 看门狗定时器

模拟

  • 内置 12 通道 12-bit PSADC，采样速率最高 1MSPS

  • 内置 8 通道 12-bit GPADC，采样速率最高 1MSPS

  • 集成 RTP 电阻触摸屏接口

时钟和电源管理

  • CMU 内置五个 PLL：

    • PLL_INT0用于CPU单独使用

    • PLL_INT1用于总线，内部模块，及低速接口模块使用

    • PLL_FRA0用于存储接口模块使用，支持展频

    • PLL_FRA1用于音频接口模块使用，支持小数分频

    • PLL_FRA2用于屏输出模块使用，支持展频

  • SYSCFG 内置三个 LDO：

    • LDO30 (3.0V 100mA)，用于系统复位启动、Audio ADC供电

    • LDO25 (2.5V 50mA)，用于DDR模拟电路、eFuse供电

    • LDO1x (1.8/1.5V 500mA)，可配置输出

  • 内置 THS 温度传感器，支持高低温中断报警

3. 产品对比

表 3.1 产品型号信息

型号

特性

封装

温度(Tj)

D211BBV

64MB DDR2

QFN88, 10x10mm, 0.4mm间距

-20至+105°C

D211BBX

64MB DDR2

QFN88, 10x10mm, 0.4mm间距

-40至+125°C

D211BCV

128MB DDR3

QFN88, 10x10mm, 0.4mm间距

-20至+105°C

D211BCX

128MB DDR3

QFN88, 10x10mm, 0.4mm间距

-40至+125°C

D211DBV

64MB DDR2

QFN100, 12x12mm, 0.4mm间距

-20至+105°C

D211DBX

64MB DDR2

QFN100, 12x12mm, 0.4mm间距

-40至+125°C

D211DCV

128MB DDR3

QFN100, 12x12mm, 0.4mm间距

-20至+105°C

D211DCX

128MB DDR3

QFN100, 12x12mm, 0.4mm间距

-40至+125°C

D213ECV

128MB DDR3

QFN128, 12.3x12.3mm, 0.35mm间距

-20至+105°C

D213ECX

128MB DDR3

QFN128, 12.3x12.3mm, 0.35mm间距

-40至+125°C
表 3.2 产品规格对比

项目
D211BBV/D211BBX
D211BCV/D211BCX
D211DBV/D211DBX
D211DCV/D211DCX
D213ECV/D213ECX

内核

C906 600MHz @ 1.2V

C906 600MHz @ 1.2V

C906 600MHz @ 1.2V

安全

支持

支持

支持

RGB

x 1

x 1

x 1

LVDS

x 2

x 2

x 2

MIPI DSI

x 1

x 1

x 1

RTP

x 1

x 1

x 1

DVP

x 1

x 1

x 1

RTC

x 1

x 1

x 1

eMMC 4.41

x 1

x 1

x 1

SD 3.01

x 1

x 1

x 1

SDIO 3.0

x 1

x 1

x 1

AMIC

x 1

x 1

x 1

DMIC

x 2

x 2

x 2

I2S

-

x 1

x 2

CIR

x 1

x 1

x 1

DSPK

x 2

x 2

x 2

SPI

x 4

x 4

x 4

UART

x 8

x 8

x 8

I2C

x 4

x 4

x 4

CAN

x 2

x 2

x 2

EMAC-100M

x 1

x 2

x 2

GMAC-1000M

-

-

x 2

USB2.0

x 1

x 2

x 2

PWM

x 4 (8 ch)

x 4 (8 ch)

x 4 (8 ch)

EPWM

x 6 (12 ch)

x 6 (12 ch)

x 6 (12 ch)

CAP

x 3

x 3

x 3

QEP

x 2

x 2

x 2