基于米爾全志T536開發(fā)板的視頻識別應用方案


基于米爾全志T536開發(fā)板的視頻識別應用方案
引言
隨著人工智能與安防監(jiān)控技術的快速發(fā)展,視頻識別應用正逐步向高性能、低功耗、低成本的嵌入式平臺方向演進。米爾全志T536開發(fā)板憑借其集成度高、性能全面且成本相對可控的特點,成為嵌入式視頻識別系統(tǒng)設計的理想選擇。本文將從硬件設計、關鍵元器件選型、功能分析、元器件作用、及選型理由等方面,詳細介紹基于米爾全志T536開發(fā)板的視頻識別應用方案。文章在編排上將突出各模塊的功能與元器件選型思路,針對攝像頭圖像采集、存儲與內(nèi)存、電源管理、外設接口、AI加速、軟件框架、散熱設計等環(huán)節(jié),給出優(yōu)選元器件型號并說明其功能與選用原因,旨在為從事嵌入式視頻識別開發(fā)的工程師提供一份完整且深入的參考方案。
系統(tǒng)總體架構
整個系統(tǒng)以全志T536 SoC為核心,圍繞圖像采集、預處理、識別推理、結果輸出四大功能單元進行設計。攝像頭模塊通過MIPI CSI2接口負責圖像采集;T536內(nèi)部集成的DDR3內(nèi)存與片上緩存模塊(L2 Cache)為算法提供數(shù)據(jù)緩存與計算支持;存儲模塊包括eMMC與TF卡接口,用于系統(tǒng)固件與模型文件的存儲;電源管理子系統(tǒng)選用高集成度PMIC與多路DC-DC降壓芯片,為SoC、攝像頭、LPDDR3、eMMC等不同電壓域提供穩(wěn)定電源;外設接口部分包括USB 2.0 Host/Device、以太網(wǎng)、Wi-Fi/BT模塊(通過USB或SDIO接口擴展)、HDMI輸出等,滿足網(wǎng)絡通信及結果顯示需求;AI加速方面,若需要進一步提升推理效率,可通過USB口連接外置神經(jīng)網(wǎng)絡加速器(如Google Coral USB Accelerator或Hailo-8)以獲得更高的推理速度;系統(tǒng)軟件基于Linux操作系統(tǒng),集成OpenCV、TensorFlow Lite或Darknet等機器學習框架。通過模塊化設計思路,各子系統(tǒng)分工明確,實現(xiàn)了從圖像采集到識別推理再到結果輸出的閉環(huán)。
核心處理器——全志T536
全志T536 SoC采用四核ARM Cortex-A53處理器架構,主頻可達1.5GHz,配備Mali-T720MP2 GPU核心,支持1080p H.264/H.265碼流的硬件解碼與1080p硬件編碼,圖形處理性能可滿足簡單圖形界面與視頻渲染需求。同時,全志T536內(nèi)部集成內(nèi)存控制器,兼容LPDDR3/DDR3,最高支持2GB容量,具有較高的帶寬與較低的功耗。芯片還內(nèi)置多個外設控制器,如MIPI CSI2、MIPI DSI、USB 2.0 Host/Device、SDIO、SPI、I2C、UART、CAN等,可靈活擴展各類傳感器與外設。全志T536之所以被選中作為本方案的核心處理器,主要基于以下幾點:第一,T536具備優(yōu)秀的視頻編解碼能力,可在視頻采集與識別環(huán)節(jié)降低CPU負擔,將部分編碼任務交由硬解碼單元處理;第二,其CPU和GPU性能能夠滿足常見中低分辨率目標檢測、分類等算法在嵌入式平臺上的推理;第三,成本相對低廉,生態(tài)成熟,擁有豐富的Linux BSP(板級支持包)與圖像處理驅(qū)動,可加速開發(fā)進程;第四,片上外設齊全,特別是MIPI CSI2接口與多路高速USB接口,方便連接高清攝像頭與外置加速器。基于上述優(yōu)勢,全志T536能夠作為視頻識別應用的高性價比核心,兼具性能、功耗與成本的平衡。
攝像頭及圖像采集模塊
視頻識別應用的第一步是圖像采集,本方案推薦采用高性能的MIPI CSI2攝像頭模塊。經(jīng)過市場調(diào)研與項目要求分析,優(yōu)選以下攝像頭方案:首選索尼(Sony)IMX219傳感器與北科半導體(ON Semiconductor)AR0130SL黑白傳感器兩種不同類型。IMX219是一款200萬像素 RGB 彩色圖像傳感器,支持1080p 30fps輸出,具有良好的圖像質(zhì)量與低光性能;其物理接口為MIPI CSI2 2lane,支持I2C控制,傳輸速率可達800Mbps/lane,兼容全志T536上的MIPI接口。芯片型號為“IMX219PQH”,廠商索尼,封裝類型為BGA;其核心功能包括背照式CMOS光電轉(zhuǎn)換、自動曝光(AE)、自動白平衡(AWB)以及支持RAW10/8輸出格式。之所以選擇IMX219,一方面因為其高分辨率、低噪聲特性可以為目標檢測提供更豐富的圖像細節(jié);另一方面,IMX219因量產(chǎn)廣泛,價格較為經(jīng)濟,且社區(qū)支持資源豐富,便于調(diào)試與參數(shù)優(yōu)化。若對夜間或低光場景識別有更高要求,還可替換為AR0130SL黑白圖像傳感器(130萬像素,支持720p@60fps),該傳感器在純黑白模式下具有更強的低光靈敏度,型號“AR0130SLCP-C”,封裝為CSP,支持MIPI CSI2 2lane接口,可輸出10位RAW。基于實際環(huán)境光線與識別目標的需求,可靈活選擇兩種傳感器之一。攝像頭模塊還需搭配合適的鏡頭,其中建議采用支持CS接口的定焦鏡頭,焦距3.6mm,視場角廣,型號“S-LMH032A-3.6”,滿足室內(nèi)或室外中距離目標識別要求。鏡頭光圈F1.8,保證一定的進光量,以提升識別精度。
為保證圖像采集的穩(wěn)定性,在電源設計上攝像頭模塊所需的1.8V和2.8V電壓可由PMIC(見后文)分路提供,時鐘源建議選用24MHz晶振(型號“SiT1532C-24.000MDCK0”,廠商SiTime),該晶振體積小、相位噪聲低,可提供穩(wěn)定的系統(tǒng)時鐘,確保攝像頭接口時序準確。與此同時,為了減小鏡頭與傳感器之間的距離誤差,可選配定制的MIPI排線(長度約為10cm,線材屏蔽性能良好),型號“FFC-A-CAM-MIPI-10cm”,并在線路設計中添加適當?shù)牟罘肿杩箍刂疲s90Ω),以降低信號反射與串擾。
存儲與內(nèi)存子系統(tǒng)
全志T536內(nèi)部集成LPDDR3/DDR3控制器,本方案推薦采用容量為2GB的LPDDR3(16bit ×2 Banks)內(nèi)存芯片,以確保系統(tǒng)在運行深度學習推理算法時有足夠的緩存空間。具體選型建議使用三星(Samsung)K3QF6F6UFD-VGCL(LPDDR3,DDR3L兼容,單顆容量1GB,單通道數(shù)據(jù)寬度16bit),采用PoP(Package on Package)封裝,所選兩顆組成2GB總容量,支持1866MHz頻率,具有較低功耗及較高帶寬。選擇該型號的理由在于:三星LPDDR3市場占有率高,供應鏈穩(wěn)定;該芯片支持低電壓(1.2V)運行,能有效降低系統(tǒng)整體功耗;PoP方案節(jié)省PCB板面積,有助于簡化板上布線;同時,三星LPDDR3在各大主板廠商中口碑良好,兼容性與穩(wěn)定性經(jīng)多次驗證。
存儲方面,系統(tǒng)鏡像與模型文件需存放在高速閃存中,推薦選用eMMC與TF卡雙方案組合。eMMC部分建議使用Kingston旗下型號“EMMC32G-M625-E”,容量32GB,內(nèi)置8位MMC 5.1接口,最高讀取速度可達250MB/s,寫入速度150MB/s,支持SLC緩存,具備較高的隨機讀寫性能,有效縮短系統(tǒng)啟動與應用加載時間。之所以優(yōu)選Kingston EMMC,是基于其在工業(yè)級產(chǎn)品應用的可靠性驗證較多,且具有較寬溫度范圍(-25°C~85°C),滿足戶外或高溫環(huán)境使用需求。此外,在系統(tǒng)中加入一個TF卡座(型號“RJST0314-GSTD-V”,廠商REXTRON),支持最大128GB TF卡擴展,提供大容量存儲選項,以便存儲大量的圖像、視頻及本地數(shù)據(jù)庫。TF卡選用海康威視(Hikvision)C10等級高速TF卡,型號“HS-TF-C10-64G”,具備Class10 UHS-I標準,順序讀取速度可達90MB/s,可用于臨時存儲與日志記錄。系統(tǒng)設計中將eMMC作為主存儲介質(zhì),TF卡作為輔助存儲,一旦eMMC出現(xiàn)故障,也可以通過TF卡進行緊急啟動與數(shù)據(jù)恢復。
電源管理與供電設計
對于嵌入式視頻識別系統(tǒng)而言,穩(wěn)定可靠且高效的電源管理設計尤為重要。本方案采用一顆高集成度PMIC(Power Management IC)與多顆DC-DC降壓芯片組合,為全志T536 SoC、LPDDR3、攝像頭、外設等提供不同電壓域的電源。經(jīng)過評估,本設計推薦使用X-Powers公司生產(chǎn)的AXP223 PMIC(型號AXP223)作為主電源管理芯片。AXP223集成兩個可編程DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器、一個LDO(低壓差線性穩(wěn)壓器)、三個可編程LDO、一個電源控制模塊和多個GPIO控制,支持I2C接口動態(tài)配置電壓輸出。具體功能包括:DC-DC1用于為核心CPU供應1.0V、DC-DC2輸出1.8V負責攝像頭供電與DDRPHY電源,LDO1輸出3.3V用于外設IO的供電,LDO2輸出5V用于USB OTG的VBUS電源,LDO3輸出1.2V為DDR3芯片提供供電。AXP223具有高效的負載響應時間及較低的待機電流,可在系統(tǒng)待機時大幅降低功耗,符合本方案對低功耗的要求。更重要的是,AXP223在全志生態(tài)圈中應用廣泛,驅(qū)動支持成熟,使得開發(fā)者在BSP層面無需過多修改,即可通過I2C對電壓進行動態(tài)管理。
除了PMIC外,還需在印刷電路板上設計若干升壓與降壓芯片以滿足USB、Wi-Fi、音頻模塊等模塊的電源需求。USB 5V電源可直接由外部適配器輸入后,由AXP223 LDO3穩(wěn)壓輸出5V給USB OTG;若系統(tǒng)采用鋰電池供電(聚合物鋰電),則需要一顆鋰電充電管理芯片,例如采用德州儀器(TI)BQ24075(1A單節(jié)鋰電充電器),具備熱調(diào)節(jié)功能與狀態(tài)指示燈,能夠通過USB微型B口為系統(tǒng)供電并對鋰電池進行充電。B說明在系統(tǒng)無市電時,仍可利用電池維持系統(tǒng)正常運行;當接入外部電源時,B Q24075可自動切換至充電模式,并通過I2C接口報告電池狀態(tài)。為了降低系統(tǒng)整體功耗,可在板上鉗位一顆MAX17222(可編程電池監(jiān)測器),實時監(jiān)測電池電壓與電流,以便在軟件層面實現(xiàn)智能電源管理,降低待機功耗并延長系統(tǒng)續(xù)航時間。
外設接口設計
本方案的視頻識別系統(tǒng)需具備多種外設接口,以滿足網(wǎng)絡通信、外部存儲、調(diào)試與擴展需求。全志T536自帶USB 2.0 Host/Device接口、千兆以太網(wǎng)MAC控制器、SDIO、SPI、I2C、UART、CAN等外設控制器。針對常見應用場景,建議在板上設計如下接口:
USB 2.0 Host/Device:采用USB PHY芯片SY7208(USB 2.0 PHY,型號SY7208C),該芯片成本低、封裝小、兼容性強,可支持USB 2.0 Hi-Speed模式。設計兩個USB Host接口與一個USB OTG接口,方便外接U盤、USB攝像頭或USB加速器(如Google Coral USB Accelerator或Hailo-8加速器;Hailo-8加速器型號“M.2 B-Key Hailo-8”, 若需要使用M.2卡,則需在板上預留M.2接口并配套供電,USB口可直接用于連接Coral加速器)。USB接口均需要配合24MHz時鐘源(可使用SiT1532C-24晶振)與ESD保護二極管(型號SMF05C),以防靜電干擾。
千兆以太網(wǎng):全志T536僅集成MAC層,需外部PHY配合。推薦使用Realtek RTL8201、或Microchip LAN8720A以太網(wǎng)收發(fā)器(型號LAN8720AI),支持10/100/1000Mbps自適應。該PHY芯片封裝為QFN32,具有低功耗模式,并自帶抗干擾濾波電路,配合STM32板級設計時鐘可選25MHz晶振。外置磁性濾波器(MagJack)建議采用Pulse Electronics型號“HA2041NL”,集成磁性元件、共模扼流圈與RJ45接口,實現(xiàn)信號質(zhì)量優(yōu)化與EMI抑制。
Wi-Fi/Bluetooth模塊:若需要無線網(wǎng)絡連接,可在板上預留一個M.2 E-Key與M.2 A/E-Key共存插槽,支持Wi-Fi 6與藍牙5.2模塊擴展,例如選用博通(Broadcom)BCM43752 Wi-Fi 6模塊(尺寸22×30mm,帶PCB天線或天線接口),型號“BCM43752ZL”。該模塊支持802.11ax雙頻2×2 MIMO,最大吞吐量可達1200Mbps;同時內(nèi)置藍牙5.2協(xié)議棧,可實現(xiàn)低功耗通信與智能設備連接。若對無線網(wǎng)絡速率要求較低,也可選用瑞昱(Realtek)RTL8821CE(WLAN 1×1 802.11ac + BT 4.2),參考設計成熟、成本相對便宜。M.2 Wi-Fi模塊需與SDIO或USB接口對接,且在PCB設計時需要為天線預留合適的走線與切割地以保證射頻性能。
HDMI輸出接口:為了現(xiàn)場顯示識別結果或用于調(diào)試,可設計一個標準HDMI Type-A接口,連接外部顯示器。全志T536內(nèi)置HDMI 1.4 PHY,僅需外部電平轉(zhuǎn)換芯片,例如TI的TCA4054系列HDMI電平轉(zhuǎn)換芯片(型號TCA9315),用于將SoC內(nèi)部的TMDS信號標準化輸出至外部HDMI接口。此方案需配合19個信號線孔位焊接對應排針或直接貼片連接器,同時板上布線要保證差分阻抗為100Ω。
調(diào)試與串口:為便于開發(fā)調(diào)試,可在板上預留UART0(TTL 3.3V)作為控制臺打印口, UART1作為GPS或其他串口設備接口,均需添加5V轉(zhuǎn)3.3V電平轉(zhuǎn)換芯片,如TXS0108E(型號TXS0108EPWR)。并為每個UART接口預留2.54mm排針,以便外接轉(zhuǎn)接板或轉(zhuǎn)USB線(如FTDI FT232RL模塊)進行日志抓取與調(diào)試。若擬接入工業(yè)CAN總線,需在板上設計一個CAN收發(fā)器,如NXP TJA1050T(封裝SOIC8),與T536的CAN控制器對接,用于車輛檢測與聯(lián)網(wǎng)通訊。
AI加速與軟件框架
全志T536自身并不集成專用AI NPU單元,其CPU與GPU性能對復雜深度學習模型(如YOLOv5、MobileNet-SSD)在推理速度上仍存在瓶頸。針對需要實時性更高的視頻識別場景,在硬件方面可通過下列幾種方案增強AI推理性能。
外置USB神經(jīng)網(wǎng)絡加速器:建議使用Google Coral USB Accelerator(型號G020A,內(nèi)置Google Edge TPU),或Hailo-8 M.2模塊(型號HML001)。Coral USB Accelerator通過USB 2.0接口連接到T536的USB Host口,Edge TPU專用加速器對TensorFlow Lite模型提供高效的量化推理性能,最高可以實現(xiàn)4TOPS(8-bit)的算力,適配MobileNet、SSD等模型;而Hailo-8則可以提供26 TOPs的算力,需要在板上預留M.2 B-Key接口并配合USB轉(zhuǎn)PCIe轉(zhuǎn)接卡,同時還需額外設計5V/3.3V電源。選擇Coral USB的理由在于其驅(qū)動與模型轉(zhuǎn)換流程成熟且社區(qū)文檔豐富,但算力相對較低;若項目對實時性要求極高,可考慮Hailo-8方案,盡管成本與開發(fā)復雜度更高,但在推理速度方面表現(xiàn)更佳。系統(tǒng)軟件層面,需要在Linux下安裝Edge TPU驅(qū)動,并基于TensorFlow Lite進行模型量化與編譯。
GPU加速:利用T536自帶的Mali-T720MP2 GPU,通過對應的OpenCL或ARM Compute Library對部分圖像預處理與卷積操作進行加速。然而,Mali-T720的性能有限且驅(qū)動較為封閉,僅適合對圖像進行濾波、縮放等簡單操作,對于深度學習推理加速作用有限,更多是在預處理中提供支持。具體可在OpenCV編譯時啟用ARM NEON指令集和VPU(如使用全志官方提供的VPU驅(qū)動庫)優(yōu)化,一定程度上提升數(shù)據(jù)解碼與顏色空間轉(zhuǎn)換速度。
異構多核優(yōu)化:在軟件層面,可通過基于OpenMP或pthread的多線程并行化技術,將深度學習推理任務在四核A53上分配多線程,以提升CPU推理效率。同時在代碼中使用ARM NEON指令集加速矩陣乘法與卷積等核心運算。選擇ONNX Runtime(ARM Linux 版)或NCNN框架進行模型推理,能夠較好地發(fā)揮ARM架構多核優(yōu)勢;NCNN本身開源、輕量且針對A系列ARM核心做過大量優(yōu)化,適合作為應用底層推理引擎。
軟件框架選型:整個系統(tǒng)的軟件架構推薦基于Debian或Ubuntu Armhf(或Arm64)發(fā)行版進行裁剪,內(nèi)核編譯建議使用全志官方提供的4.9/5.4 LTS內(nèi)核,并集成完整的VPU驅(qū)動與GPU驅(qū)動。在用戶態(tài),可部署如下軟件組件:攝像頭采集程序(基于V4L2接口,或使用GStreamer插件進行采集和解碼)、圖像預處理模塊(使用OpenCV 4.x,編譯時啟用NEON、VFPv4指令集優(yōu)化)、目標檢測與識別模型(基于TensorFlow Lite或NCNN部署YOLOv5s模型,可實現(xiàn)1080p@10fps的實時檢測;若使用Coral USB加速器,可將模型量化至8-bit,并轉(zhuǎn)換為.tflite格式,通過Edge TPU編譯器生成.edgetpu模型),以及結果展示與傳輸模塊(可使用WebSocket+HTTP協(xié)議,將識別結果與框架圖像疊加后,通過HTTP流或RTSP推送至PC端或移動端瀏覽器)。如果項目需要具備錄像功能,還可在GStreamer中插入x264enc或mpph264enc插件將識別結果幀編碼為H.264碼流并保存至存儲介質(zhì)。
流媒體傳輸與顯示方案
實時視頻識別場景下,需要將采集到的原始視頻與識別結果同時進行本地或遠程顯示。針對本地顯示,可利用全志T536的MIPI DSI接口連接LCD顯示屏,或者將識別后的圖像通過HDMI輸出連接至傳統(tǒng)顯示器。如果使用MIPI DSI接口,需要選用匹配T536的顯示屏,如具有800×1280分辨率的LCD模組(型號“LT080CA90000”,制造商BOE),驅(qū)動IC為R590、背光驅(qū)動使用TI的TL1981D。該LCD屏支持4線RGB或MIPI DSI協(xié)議,可通過D-PHY接口直接與T536連接,并通過I2C進行亮度與背光控制。若采用HDMI輸出方案,如上文所述,通過TCA9315電平轉(zhuǎn)換芯片即可將SoC內(nèi)部TMDS信號輸出至標準HDMI顯示器。為提升用戶體驗,建議在顯示界面上為識別框與標簽文字使用硬件疊加或GPU渲染,將識別結果實時繪制在圖像幀上,以實現(xiàn)低延遲疊加效果。
對于遠程流媒體推送,可使用GStreamer的RTSP服務(gst-rtsp-server)將識別后的視頻流打包為RTSP或RTMP協(xié)議推送至服務器端。硬件編解碼方面,利用全志T536的VPU單元(H.264編碼器),在CPU占用較低的情況下完成視頻編碼任務。如需保證網(wǎng)絡帶寬可接受,可將分辨率降低至720p或?qū)试O置為15fps。流媒體推送可選用H.264 Baseline Profile,以保證極高的兼容性與低延遲。
溫控與散熱設計
針對在嵌入式平臺上持續(xù)高負載運行深度學習算法或視頻編解碼任務時,SoC溫度可能會顯著上升,影響系統(tǒng)穩(wěn)定性甚至觸發(fā)過熱降頻機制。因此,本方案在PCB設計階段需留出足夠散熱空間,并在SoC位置設計散熱器與風扇安裝孔。優(yōu)選的散熱方案為:在T536 SoC上貼合一塊高導熱硅膠墊(型號“T-Global TPU-200”,厚度2.0mm,導熱系數(shù)2.0W/mK),再在硅膠墊上安裝一塊鋁制或銅制散熱片(尺寸大約為20mm×20mm×10mm),散熱片與頂蓋預留有風扇安裝位置,可選用尺寸25mm×25mm×10mm的小型風扇(型號“Sunon MF25101VX-A99”),額定電壓5V,轉(zhuǎn)速約12,000rpm,風量大,噪聲低。此外,在系統(tǒng)軟件層面,可以通過監(jiān)測內(nèi)核溫度并在達到閾值(如70°C)時,動態(tài)增加風扇轉(zhuǎn)速或限制CPU最大頻率,避免過熱影響性能與壽命。
元器件清單與型號推薦
全志T536 SoC
型號:T536
功能:四核ARM Cortex-A53 @1.5GHz,Mali-T720MP2 GPU,硬件H.264/H.265編碼/解碼,片上DDR控制器,豐富外設接口。
選用理由:高性價比、視頻編解碼能力強、生態(tài)成熟、支持多種外設,適合嵌入式視頻識別場景。
攝像頭傳感器
功能:130萬像素黑白圖像傳感器,支持720p@60fps輸出,MIPI CSI2接口。
選用理由:黑白模式下低光靈敏度高,適合弱光識別場景。
功能:200萬像素RGB彩色SENSOR,支持1080p@30fps輸出,MIPI CSI2接口。
選用理由:圖像質(zhì)量高、低光性能優(yōu)秀、生態(tài)支持豐富、成本適中。
型號1:Sony IMX219PQH
型號2:ON Semiconductor AR0130SLCP-C
鏡頭
功能:3.6mm定焦CS接口鏡頭,視場角廣,F(xiàn)1.8光圈,自動光圈調(diào)節(jié)。
選用理由:進光量大,視野適中,性價比高,適應多種場景。
型號:S-LMH032A-3.6
時鐘源
功能:24MHz高精度晶振,提供穩(wěn)定系統(tǒng)時鐘與攝像頭時鐘。
選用理由:相位噪聲低、性能穩(wěn)定、體積小,滿足MIPI時序要求。
型號:SiTime SiT1532C-24.000MDCK0
LPDDR3內(nèi)存芯片
功能:1GB LPDDR3 1866MHz 16bit,PoP封裝。兩顆組2GB。
選用理由:三星LPDDR3可靠性高、功耗低、帶寬足,可滿足模型推理對內(nèi)存帶寬要求。
型號:Samsung K3QF6F6UFD-VGCL
eMMC存儲
功能:32GB eMMC 5.1,高速讀寫,工業(yè)級溫度支持。
選用理由:市場占有率高、性能可靠、隨機讀寫速度優(yōu)異,適合工業(yè)及嵌入式系統(tǒng)。
型號:Kingston EMMC32G-M625-E
TF卡與卡座
功能:TF卡插座,支持最大128GB,帶彈簧材質(zhì)。
選用理由:接觸可靠、手感好、兼容性強。
功能:64GB Class10 UHS-I TF卡,連續(xù)讀取90MB/s。
選用理由:容量大,價格適中,速度滿足日志記錄與臨時存儲需求。
型號:HS-TF-C10-64G(海康威視)
型號:RJST0314-GSTD-V(REXTRON)
PMIC
功能:集成2路DC-DC降壓、3路LDO、GPIO控制、I2C可編程,管理系統(tǒng)全部電源域。
選用理由:高集成度、功耗低、驅(qū)動成熟、社區(qū)支持豐富,與全志生態(tài)兼容性好。
型號:X-Powers AXP223
鋰電充電管理芯片
功能:1A單節(jié)鋰電池充電IC,支持USB充電,帶熱調(diào)節(jié)與電池狀態(tài)監(jiān)測。
選用理由:具備過溫保護與多種充電模式,可保證系統(tǒng)在斷電時仍能運行。
型號:TI BQ24075
USB PHY芯片
功能:USB 2.0 PHY,高速(480Mbps)與全速(12Mbps)兼容。
選用理由:成本低、易集成、性能穩(wěn)定,與T536 USB控制器匹配。
型號:SY7208C
以太網(wǎng)PHY芯片
功能:10/100/1000Mbps以太網(wǎng)PHY,支持RMII/MII接口,自帶時鐘輸出。
選用理由:低功耗、EMI性能好、板級設計簡單,與T536 MAC兼容性高。
型號:Microchip LAN8720AI
HDMI電平轉(zhuǎn)換芯片
功能:HDMI電平轉(zhuǎn)換,將SoC內(nèi)部TMDS信號轉(zhuǎn)換為HDMI標準信號。
選用理由:與全志HDMI PHY兼容、成本合理、性能可靠。
型號:TI TCA9315
電平轉(zhuǎn)換與ESD保護
功能:USB口ESD保護二極管陣列,保護USBD+、USBD-免受靜電沖擊。
選用理由:封裝小、成本低、ESD防護能力強。
功能:8通道雙向電平轉(zhuǎn)換,用于UART、SPI等外設接口的電平匹配。
選用理由:自動方向感知、無需額外方向信號線,簡化設計。
型號:TXS0108EPWR(TI)
型號:SMF05C(Semtech)
Wi-Fi/BT無線模塊
功能:Wi-Fi 6(802.11ax)雙頻2×2 MIMO + BT 5.2,支持MU-MIMO與OFDMA。
選用理由:無線網(wǎng)絡速率高,兼容性好,具備穩(wěn)定的藍牙連接,可滿足高清視頻傳輸需求。
型號:Broadcom BCM43752ZL
風扇與散熱器
功能:2.0mm厚度導熱硅膠墊,導熱系數(shù)2.0W/mK。
選用理由:填充熱源與散熱器之間空隙,減少熱阻,提升散熱效率。
功能:25×25×10mm 5V小型風扇,最大轉(zhuǎn)速12,000rpm,風量1.2CFM,噪聲25dB。
選用理由:尺寸小巧、風量足夠、有余量控制溫度,適合緊湊型嵌入式系統(tǒng)。
型號:Sunon MF25101VX-A99
型號:T-Global TPU-200
振蕩器與晶振
功能:24MHz MEMS晶振,高穩(wěn)定性、低相位噪聲。
選用理由:提供穩(wěn)定的攝像頭與USB時鐘,體積小,兼容性好。
型號:SiT1532C-24.000MDCK0
CAN收發(fā)器(可選)
功能:工業(yè)級CAN收發(fā)器,支持1Mbps速率,帶故障保護。
選用理由:若需接入車輛或工業(yè)CAN網(wǎng)絡,可提供可靠的總線接口。
型號:NXP TJA1050T
其他電容、電阻、EMI濾波器等被動元件
選用Murata、Taiyo Yuden、TDK等品牌的片式多層陶瓷電容(如C0603、C0805封裝,電容值100nF、10μF),鉭電容(10μF/16V),貼片電阻(Yageo 0402/0603),電源濾波電感(Würth 744232000)等。主要用于電源去耦、信號濾波、電壓采樣等,型號根據(jù)具體電路需求而定。選用理由在于這些品牌被動件性能穩(wěn)定、寄生參數(shù)低、噪聲抑制能力強,能夠有效提高系統(tǒng)可靠性與EMC性能。
方案總結
本文針對基于米爾全志T536開發(fā)板的視頻識別應用,從系統(tǒng)總體架構、核心SoC特性、攝像頭模塊選型、存儲與內(nèi)存布局、電源管理設計、外設接口擴展、AI加速與軟件框架、流媒體顯示方案、散熱設計以及詳細元器件清單與型號推薦等方面進行了全面闡述。整套方案中,全志T536作為核心芯片具備出色的視頻編解碼與圖形加速能力,結合高性能的攝像頭傳感器與鏡頭可實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)圖像采集;三星LPDDR3與Kingston eMMC為系統(tǒng)提供可靠內(nèi)存與存儲支撐;AXP223 PMIC與TI BQ24075為多電壓域提供穩(wěn)定且高效的電源管理;多種外設接口(USB、以太網(wǎng)、Wi-Fi/BT、HDMI、UART等)保證系統(tǒng)具備豐富的擴展性與通訊能力;AI加速器的外置方案(Coral USB Accelerator 或 Hailo-8)以及基于NCNN或TensorFlow Lite的推理框架,能夠針對不同性能需求的應用場景提供靈活的加速選項;散熱與溫控設計有效規(guī)避高負載下SoC過熱帶來的性能衰減風險。通過對每個元器件的型號、功能、選用理由等進行詳細說明,本文為從硬件選型到軟件實現(xiàn)提供了完整參考。總之,該方案在保證性能與可靠性的基礎上,實現(xiàn)了成本可控、易于開發(fā)與擴展的嵌入式視頻識別系統(tǒng),適合智能安防、工業(yè)檢測、智能交通等多種應用場景使用。
責任編輯:David
【免責聲明】
1、本文內(nèi)容、數(shù)據(jù)、圖表等來源于網(wǎng)絡引用或其他公開資料,版權歸屬原作者、原發(fā)表出處。若版權所有方對本文的引用持有異議,請聯(lián)系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方將及時處理。
2、本文的引用僅供讀者交流學習使用,不涉及商業(yè)目的。
3、本文內(nèi)容僅代表作者觀點,拍明芯城不對內(nèi)容的準確性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保證。讀者閱讀本文后做出的決定或行為,是基于自主意愿和獨立判斷做出的,請讀者明確相關結果。
4、如需轉(zhuǎn)載本方擁有版權的文章,請聯(lián)系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“轉(zhuǎn)載原因”。未經(jīng)允許私自轉(zhuǎn)載拍明芯城將保留追究其法律責任的權利。
拍明芯城擁有對此聲明的最終解釋權。