RV4B用户使用指南
产品简介
RV4B是进迭时空生态产品开发板系列，第一代搭载了进迭时空八核RISC-V高性能处理器K1，核内融合2.0Tops通用AI算力，可支持所有AI模型算法的快速部署。
RV4B充分展现了K1的方案和接口扩展性，设计引出了K1芯片原生的MicroHDMI、网口、USB3.0等接口，可适配进迭自研BianbuOS、BianbuNAS、OpenHarmony、OpenKylin、Deepin等操作系统。
前言
概述
本文档主要介绍RV4B基本功能和硬件特性，旨在帮助调试人员更快、更准确地使用RV4B，熟悉K1芯片开发应用方案。
产品版本
本产品对应的产品版本如下：
| 产品名称 | 产品版本 |
|---|---|
| RV4B | RV4B_P1_LP4X200B32X1_D6T_V10_04231610 |
适用对象
本文档主要适用于以下工程师：
技术支持工程师、单板硬件开发工程师、嵌入式软件开发工程师、测试工程师
修订记录
修订记录累积了每次文档更新的说明
| 修订版本 | 修订日期 | 修订说明 |
|---|---|---|
| V1.0 | 2025-03-25 | / |
缩略词
缩略语包括文档中常用词组的简称
| 缩略词 | 英文描述 | 中文描述 |
|---|---|---|
| X60 | Self-Developed X60™ RISC-V Core | 进迭自研RISC-V核 |
产品规格
| 处理器 | SpacemiT K1，8核64位RISC-V处理器, 融合2.0 TOPS AI算力 |
|---|---|
| 显示 | Micro HDMI Type-A接口，最高支持1080P@60Hz、2lane MIPI DSI FPC接口，最高支持1080P@60Hz |
| 内存 | LPDDR4X，2400MT/s速率，可选配4GB/8GB/16GB容量 |
| 本地存储 | eMMC 5.1，配置32GB |
| 扩展存储 | TF卡接口，支持UHS-Ⅱ模式存储卡 |
| 无线通讯 | 支持Wi-Fi6＆BT5.2 |
| 有线网络 | 支持1路以太网，RJ45接口，1000M/100M自适应 |
| 音频接口 | - |
| USB接口 | 4路USB3.0 |
| 调试接口 | 40Pin标准GPIO接口，附带测试点，用于硬件复位、开关机和烧录升级 |
| MIPI接口 | 1路 2lane MIPI DSl、1路 2lane MIPI CSl |
| 操作系统 | 预装Bianbu OS，支持 Ubuntu、OpenHarmony等操作系统 |
| 电源输入 | 支持USB供电 |
| 可靠性 | 外设接口ESD可防护接触±4kV，空气±8kV |
系统概述
1. K1芯片概述
K1是一款高性能、超低功耗的SOC，集成了8核RISC-V CPU内核和SpacemiT®道一™AI计算能力。K1具有以下特点：
• 集成SpacemiT®自主创新X60™RISC-V处理器核，遵循RISC-V 64GCVB体系结构和RVA22标准。
• 通过探索RISC-V定制指令扩展2.OTOPS AI算力，实现CPU AI融合算力，支持TensorFlowLite、TensorFlow、ONNX RunTime等主流AI推理框架
• 通过实现不同电源的划分，以及不同层级的功率状态。实现超低功耗，使K1更具竞争力和领先优势。
• 支持全功能界面，丰富更具创新性的应用程序和产品。
• 兼容主流操作系统，满足各种应用场景的需求。
• 符合工业级可靠性标准。
2. K1芯片框图
3. K1 RV4B参考方案框图
3.1 参考方案框图
K1 RV4B 系统采用K1 的芯片，P1 PMIC+外挂DCDC的供电方案；DRAM采用LPDDR4X、eMMC5.1；包括USB3.0 TYPEA、WIFI/BT、TF Card、micro HDMI TX、MIPI DSI、MIPI CSI、TYPEC、RJ45 等外设接口，集成了一个稳定的可量产化的方案。参考方案框图如下：
3.2 功能概述
K1 RV4B包含的功能如下：
￮ TYPEC：一路USB2.0 DEVICE TYPEC 接口，兼容系统固件升级通道及5V/3A供电通道
￮ HDMI1.4 OUT：一路 HDMI1.4 OUT micro接口，最大可支持 1920x1080@60Hz 输出
￮ MIPI DSI/TP：通过15pin座子，一路2lane MIPI DSI信号支持LCD屏、一路I2C信号支持CTP屏。可通过配套屏转接小板实现显示、触摸功能。
￮ MIPI CSI：通过15 pin高速座子，1路 2lane MIPI CSI 信号分别支持16M与8M摄像头；可通过座子对应线序设计小板匹配特定摄像头模组。实现拍摄录像功能。
￮ 40pin双排插针：兼容树莓派4b标准40pin双排插针，支持I2C、UART、SPI、JTAG和GPIO调试
￮ TF卡座：支持高速TF卡
￮ SDIO WIFI：WIFI型号为RTL8852BS，外置SMA天线，支持无线上网功能
￮ Ethernet：支持一路RJ45接口10/100/1000M以太网
￮ USB3.0 TYPEA：四通道USB3.0 TYPEA接口，用于扩展USB设备
￮ UART Debug：用户调试查看 LOG 信息使用；支持3 pin单排插针（J25）调试X60；支持26pin双排插针pin6、8、10调试RCPU
￮ JTAG：支持26pin双排插针pin7、11、13、15调试PRI JTAG。支持通过配套的TF卡转接子板调试SEC2 JTAG
￮ System Key：包含 Reset、PWRON、DownLoad（FEL）测试点
￮ SWITCH：支持启动介质选择
3.3 功能接口
| 功能 | 是否可用 |
|---|---|
| LPDDR4x (4GB) | YES |
| eMMC (16GB) | YES |
| HDMI1.4 OUT | YES |
| MIPI DSI/TP | YES |
| MIPI CSI | YES |
| TF卡 | YES |
| SDIO WIFI&BT | YES |
| 千兆网口10M/100M/1000M | YES |
| USB3.0 TYPEA X4 | YES |
| UART Debug (3pin+26pin) | YES |
| JTAG (40pin) | YES |
| System Key | YES |
3.4 原理图
3.5 位号图
硬件介绍
1. 实物图
2. 电源框图
3. Boot Download Sel&JTAG Sel
SEC2 JTAG配置电路：K1 SEC2 JTAG与MMC1（TF CARD）接口复用，当JTAG_SEL拉高，MMC1_CMD拉低，即可配置为SEC2 JTAG调试X60 CPU
| TF卡信号名称 | 复用JTAG信号 |
|---|---|
| MMC1_CLK | SEC2_TCK |
| MMC1_DATA0 | SEC2_TRSTn |
| MMC1_DATA1 | SEC2_TDO |
| MMC1_DATA2 | SEC2_TDI |
| MMC1_DATA3 | SEC2_TMS |
需要注意的是，当设备插入了写入固件的TF Card，无论拨码开关在何种配置下，设备都会从TF Card启动。
4. I2C地址
开发板预留丰富的外围接口，用户调试I2C外设会涉及到I2C通道复用情况，下图为现有的开发板器件对应的I2C地址和上拉电源，避免地址冲突和电平不匹配。
模块简述
1. 电源输入
RV4B仅提供一种电源输入方式：Type-C输入，需使用支持5V-3A的适配器。通过前端降压变换器（buck）电源后，得到电源VCC5V0_SYS与VCC4V0，分别给外挂DCDC和PMIC供电，输出不同电压供系统使用。同时支持OTG烧录功能。
2. 存储器
eMMC：开发板上存储类型为eMMC FLASH，默认使用的容量32GB
SPI Flash：开发板预留 SPI 器件位置
DDR：开发板 DDR 使用一片LPDDR4X
EEPROM：开发板支持EEPROM存储板卡信息
3. 按键输入
RV4B支持电源开关按键、烧录按键和复位按键
4. MIPI CSI 高速连接器
RV4B支持某一摄像头模组，高速连接器包含一组2lane信号，可根据高速连接器对应线序自行设计小板来匹配特定模组组合。
15pin-高速连接器接口线序如下：
| pin | 信号名称 | 信号名称 | pin |
|---|---|---|---|
| 1 | GND | MIPI_CSI3_D2N | 2 |
| 3 | MIPI_CSI3_D2P | GND | 4 |
| 5 | MIPI_CSI3_D3N | MIPI_CSI3_D3P | 6 |
| 7 | GND | MIPI_CSI2_CLKN | 8 |
| 9 | MIPI_CSI2_CLKP | GND | 10 |
| 11 | CAM_GPIO111 | NC | 12 |
| 13 | CAM_I2C1_SCL | CAM_I2C1_SDA | 14 |
| 15 | VCC3V3_SYS |
5. MIPI DSI屏连接座
RV4B支持1080P屏，屏座接口型号为FPC-1.0K-NPB
屏接口顺序
| pin | 信号名称 | 信号名称 | pin |
|---|---|---|---|
| 1 | GND | MIPI_DSI1_LANE1_DN | 2 |
| 3 | MIPI_DSI1_LANE1_DP | GND | 4 |
| 5 | MIPI_DSI1_CLK_N | MIPI_DSI1_CLK_P | 6 |
| 7 | GND | MIPI_DSI1_LANE0_DN | 8 |
| 9 | MIPI_DSI1_LANE0_DP | GND | 10 |
| 11 | DSI_I2C0_SCL | DSI_I2C0_SDA | 12 |
| 13 | GND | VCC3V3_SYS | 14 |
| 15 | VCC3V3_SYS |
6. HDMI输出接口
开发板支持一路 HDMI 标准 micro 输出接口，最大支持 HDMI1.4，最大可支持 1080p 60fps 视频输出
7. USB接口
RV4B提供四个USB3.0接口，方便开发者接入USB设备。
8. RJ45接口
RV4B支持1个RJ45千兆网接口
9. wifi/BT模组
RV4B支持wifi/BT模组，支持无线上网和蓝牙功能
10. 40pin接口
RV4B支持40pin双排插针，线序如下：
11. JTAG调试接口
RV4B在40pin 接口中预留Primary JTAG调试通道，线序如下
| 40pin | 网络名称 | JTAG信号名称 |
|---|---|---|
| 7 | GPI0_70_3V3 | PRI_TDI |
| 11 | GPIO_71_3V3 | PRI_TMS |
| 13 | GPI0_72_3V3 | PRI_TCK |
| 15 | GPI0_73_3V3 | PRI_TDO |
12. UART调试接口
RV4B设计3pin测试点焊盘，支持UART0（GPIO68-TX，GPIO69-RX）调试接口。
13. 音频接口
RV4B支持1个3.5mm耳机座（耳机功能尚未开放，敬请期待）
14. TF卡接口（无弹片）
开发板支持TF卡，方便开发者接入TF卡设备。同时支持debug扩展卡，用于UART0或JTAG调试
注意事项
K1 RV4B适用于实验室或者工程环境，开始操作前，请先阅读以下注意事项：
- 任何情况下不可对屏幕接口、CSI接口及扩展板进行热插拔操作。
- 拆封开发板包装和安装前，为避免静电释放（ESD）对开发板硬件造成损伤，请采取必要防静电措施。
- 持开发板时请拿开发板边沿，不要触碰到开发板上的外露金属部分，以免静电对开发板元器件造成损坏。
- 请将开发板放置于干燥的平面上，以保证它们远离热源、电磁干扰源与辐射源、电磁辐射敏感设备（如：医疗设备)等。