天天看點

NVIDIA Jetson TX1(4)

3.0 接口和信号描述

3.1 SD/eMMC控制器

标準 注釋
SD規範Part A2 SD Host控制器标準規範V4.00
SD規範Part 1 實體層規範V4.00
SD規範Part E1 SDIO規範V4.00 支援SD4.0規範,沒有UHS-II
嵌入時多媒體卡(e-MMC),電氣标準5.1

SD/eMMC控制器能同SD/eSD、SDIO卡和eMMC裝置連接配接,它有一個直接的記憶體接口,能發起在記憶體和外部卡之間的資料傳輸,SD/eMMC控制器支援2個不同的總線協定:SD和eMMC協定。它有一個APB從接口用來存取配置寄存器,為了存取Micro Boot 的iRAM,SD/eMMC控制器依賴記憶體控制器中的AHB重定向仲裁器。

特點:

l  支援eMMC/eSD卡的8bit資料傳輸。

l  支援SD卡的4bit資料傳輸。

l  在1-bit、4-bit、8-bit SD模式,允許卡中斷host。

l  支援SDIO卡的讀等待控制,懸挂/重新進行操作。

l  通過停止SD時鐘,支援FIFO過運作和欠運作條件。

l  支援尋址大的容量SD3.0或SD-XC卡,高達2TB

TX1提供這個控制器的兩個執行個體,SDCARD接口用來支援SD卡插座,SDIO接口可用來支援不同的相容外設,比如像第二個Wi-Fi/BT控制器,SD/SDIO控制器支援預設的和高速模式,以及高低電壓範圍。

表7 SD/MMC控制器I/O能力

控制器 總線寬度 支援的電壓(V) I/O總線時鐘 最大帶寬(MBps)
SDCARD 4 3.3, 1.8 208 104
SDIO 4 3.3, 1.8 208 104

         表8 SD/SDIO信号描述

信号名稱 類型 描述
SDCARD_CLK, SDIO_CLK Output SD/SDIO/MMC時鐘
SDCARD_CMD, SDIO_CMD Bidirectional SD/SDIO/MMC指令
SDCARD_DAT[3:0], SDIO_DAT[3:0] Bidirectional SD/SDIO/MMC資料總線
SDCARD_WP Input SD寫保護
SDCARD_CD# input SD卡檢測

3.2 SATA控制器

标準 注釋
SATA 版本3.1 包括所有的錯誤,ENC和TP,除了DHU(direct head unload直接的頭解除安裝)
SATA進階Host控制接口(AHCI)規範,版本1.3.1

SATA控制器使能一個從JetsonTX1到外部SATA裝置的控制通道,SSD/HDD/ODD驅動能被連接配接,控制器支援二代驅動器的最大吞吐率。

特征:

l  端口複用支援

n  基于交換的指令(CBS)

l  支援的電纜和連接配接器

n  标準的内部連接配接器

n  内部微連接配接器

n  mSATA連接配接器

n  BGA SSD接口

n  不支援:外部連接配接器(eSATA)、USM、内部LIF-SATA

表9 SATA信号描述

信号 類型 描述
SATA_RX+/- Input 接收資料,差分模拟輸入
SATA_TX+/- output 發送資料,差分模拟輸出

3.3 顯示接口

TX1顯示控制器複合體(DisplayController Complex)內建了2個MIPI-DSI接口和2個串行輸出資源(SOR),以收集(collect)來自顯示管線(Display pipeline)的輸出像素、将它們格式化/編碼成期望的格式,然後以流的形式釋出到不同的輸出裝置,SOR由一些獨立的資源組成,能用于不同的顯示裝置比如HDMI、DP或eDP。

3.3.1 MIPI顯示串行接口(DSI)

顯示串行接口(Display SerialInterface:DSI)是并行MIPI DPI和DBI顯示接口标準的串行位流替代品。DSI減少了管腳數目和I/O電源功耗,DSI支援使能兩個顯示控制器連接配接到有MIPI DSI接收器的外部顯示。DSI傳輸像素資料從内部顯示控制器到外部第三方LCD子產品。

特點:

l  PHY層

n  傳輸的開始/結束。其它帶寬外信号

n  每個DSI接口:1個時鐘LANE;多達4個資料Lanes

n  支援連接配接配置:1x4,2x4

n  2x4配置時支援雙鍊路操作。對稱/非對稱分離,兩個左右邊或奇偶組分離方案

n  DSC連接配接壓縮

n  最大連接配接速度1.5Gbps,每個MIPI D-PHY1.1v版本

n  最大10MHz LP接收速率

l  帶有分發器的Lane管理層

l  帶包構造器的協定層

l  支援MIPI DSI1.0.1v版本強制特征

l  指令模式(One-shot),帶Host和/或作為master顯示控制器

l  時鐘

n  位時鐘:串行資料流位速率時鐘

n  位元組時鐘:Lane管理層位元組速率時鐘

n  應用時鐘:協定層位元組速率時鐘

l  錯誤檢測/校正

n  ECC産生,用于標頭

n  檢查和産生,用于長包

l  錯誤恢複

l  高速傳輸定時

l  低電源接收定時器

l  輪回響應逾時

表10 DSI信号描述

名稱 類型 描述

DSI_0_CLK_N/P

DSI_2_CLK_N/P

輸出 差分輸出時鐘,為2個1x4 DSI接口

DSI_0_D[1:0]_N/P

DSI_1_D[1:0]_N/P

DSI_2_D[1:0]_N/P

DSI_3_D[1:0]_N/P

雙向

DSI接口的差分資料Lane

DSI_0_D[1:0]和DSI_1_D[1:0]與DSI_0_CLK相關

DSI_2_D[1:0]和DSI_3_D[1:0]與DSI_2_CLK相關

3.3.2 HDMI和DP(DisplayPort)接口

标準 注釋
HDMI規範v2.0

>340MHz像素時鐘

支援水印

支援Clock/4(1/40位率時鐘)

HDCP系統規範 v2.2
HDCO系統規範 v1.3

HDMI和DP接口共享同一個連接配接器上的管腳,HDMI2.0增加了新的傳輸模式,使得鍊路時鐘頻率大于340MHz高達600MHz。

特點:

l  片上HDCP存儲,不需要外部加密ROM

l  支援HDCP1.3和HDCP2.2

l  HDMI

n  HDMI2.0模式(3.4Gbps < 資料速率 <=6Gbps)

n  HDMI1.4模式(資料速率 <= 3.4Gbps)

n  來自HAD控制器的多通道音頻,多達8個通道,192kHz24-bit

n  廠家專有的幀内(VSI)包傳輸

n  24-bit RGB和24-bit YUV444(HDMI)像素格式

n  變化最小化差分信号(TDMS)功能上達340MHz像素時鐘速率

表11 HDMI信号描述

信号 類型 描述

DP1_TX3+

DP1_TX3-

Output HDMI差分時鐘,載闆上要求是AC耦合且下拉(帶禁止)

DP1_TX[2:0]+

DP1_TX[2:0]-

Output

HDMI/DP差分資料,載闆上要求是AC耦合且下拉(帶禁止)

DP1_TX0 = HDMI_TXD2

DP1_TX1 = HDMI_TXD1

DP1_TX2 = HDMI_TXD0

DP1_HPD Input 中斷,用于熱插拔檢測,要求有電平轉換電路,因為這個叫不相容5V
HDMI_CEC 雙向

CEC 單線串行總線

NVIDIA提供低級CEC API(讀/寫),這些在早期Android版本裡是不支援的。為了增加CEC支援,需要第3方庫生效。

DP1_AUX_CH+(DDC_SCL) Output DDC串行時鐘,要求電平偏移,因為這個腳不支援5V
DP1_AUX_CH-(DDC_SDA) 雙向 DDC串行資料,要求電平偏移,因為這個腳不支援5V

表12 DP信号描述

信号 類型 描述

DP1_TX[3:0]+

DP1_TX[3:0]-

輸出 DP差分線,載闆上要求AC耦合
DP1_HPD 輸入 中斷,用于熱插拔檢測

DP1_AUX_CH+

DP1_AUX_CH-

雙向 DP輔助通道,載闆上要求AC耦合

3.3.3 嵌入式顯示端口接口(eDP:Embedded DisplayPort)

标準 注釋
eDP1.4

支援eDP1.4特征:

l  附加的連接配接速率

l  擴充的幀

l  電源序列

l  減少輔助定時

l  減少主電壓擺幅

eDP是一個混合信号接口,由4對差分輸出lane和1個PLL組成,這個PLL用來根據輸入的像素時鐘來鎖相産生一個高頻位時鐘,以便能夠按期望的模式以像素速率使每個lane處理10bit的并行資料,嵌入式顯示端口(eDP)模式(RBR 1.6GHz、2.16GHz、2.43GHz、HBR 2.7GHz、3.42GHz、4.32GHz、HBR2 5.4GHz)。

注意:eDP已經通過DP1.2b PHYCTS測試,即使eDPv1.4支援低擺幅電壓和其它中間的位率。這意味着下面的标稱電壓級别(400mV、600mV、800mV、1200mV)和資料速率(RBR、HBR、HBR2)被測試過。這個接口來重新調節電路參數,以驅動更低電壓擺幅(400mV以下),能被程式設計到其它中間位率,以滿足具體的平闆顯示屏和系統設計者的要求,

eDP子產品收集(collect)來自顯示管線輸出的像素、将它們格式化/編碼成期望的格式,然後以流的形式釋出到不同的輸出裝置,它僅驅動本地平闆顯示器(不支援外部DP端口),包括一個小的測試模式發生器和CRC發生器。

表13 eDP信号

信号 類型 描述

DP0_TX[3:0]+

DP0_TX[3:0]-

輸出 eDP差分Lanes
DP0_HPD 輸入 eDP熱插拔檢測

DP0_AUX_CH+

CP0_AUX_CH-

雙向 eDP輔助通道

3.4 音頻接口

通過I2S控制器在系統記憶體和音頻codec之間傳輸音頻資料流。I2S控制器支援I2S格式、左調整格式、右調整格式、DSP格式、以及I2S規範定義的格式。

I2S和PCM(主和從模式)支援的時鐘速率達24.5760MHz。

I2S控制器支援點到點串行接口的I2S數字音頻流。I2S相容産品,比如袖珍播放器、錄音帶裝置、數字音頻處理器等等可以直接連接配接到I2S控制器。控制器還支援PCM和電話模式的資料傳輸。PCM是數字化音頻的标準方法尤其是對語音。I2S控制器支援雙向音頻流且支援半雙工和全雙工模式。

特點:

l  基本的I2S模式,支援(I2S、RJM、LJM和DSP),Master和Slave模式

l  PCM模式:短(1bit時鐘寬)和長幀(2bit時鐘寬)同步,無論是主還是從模式

l  NW模式:獨立的slot選擇,無論是Tx還是Rx

l  TDM模式靈活的多slot和slot選擇

l  Capability to drive-out a High-z outside the prescribed slot fortransmission

l  流控制:外部輸入/輸出流

表14 I2S信号描述

信号 類型 描述
I2S[3:0]_LRCK 雙向 幀同步/字選擇,支援I2S/PCM音頻,接口可能是主或從
I2S[3:0]_CLK 雙向 串行時鐘/位時鐘。支援I2S/PCM音頻。接口可能是主或從
I2S[3:0]_SDIN Input 資料輸入,支援I2S/PCM音頻,接口可能是主或從
I2S[3:0]_SDOUT 雙向 資料輸出,支援I2S/PCM音頻,接口可能是主或從

3.5 USB接口

标準 注釋
USB規範3.0 參考規範中有關接口時序細節
USB規範2.0

USB電池充電規範V1.0;包括資料連接配接檢測協定。

模式:Host和Device。

速度:Low、Full、High。

參考規範中相關接口時序細節。

USB增強Host控制器接口規範1.0 參考規範中相關接口時序細節。

參見Jetson TX1 OEM ProductDesign Guide所描述的被支援的USB3.0/PCIe/SATA配置和連接配接例子。

表15 USB信号

信号 類型 描述
USB[2:0]_D- 模拟 USB資料負(USB2.0接口)
USB[2:0]_D+ 模拟 USB資料正(USB2.0接口)
USB_SS1_RX- 輸入 USB3.0#1:接收資料負輸入
USB_SS1_RX+ 輸入 USB3.0#1:接收資料正輸入
USB_SS1_TX- 輸出 USB3.0#1:發送資料負輸出
USB_SS1_TX+ 輸出 USB3.0#1:發送資料正輸出
USB_SS2_RX-(PEX1_RX-或PEX3_RX-) 輸入 USB3.0#2可選:接收資料負輸入
USB_SS2_RX+(PEX1_RX+或PEX3_RX+) 輸入 USB3.0#2可選:接收資料正輸入
USB_SS2_TX-(PEX1_TX-或PEX3_TX-) 輸出 USB3.0#2可選:發送資料負輸出
USB_SS2_TX+(PEX1_TX+或PEX3_TX+) 輸出 USB3.0#2可選:發送資料正輸出
USB_SS3_RX-(SATA_RX-) 輸入 USB3.0#3可選:接收資料負輸入
USB_SS3_R+(SATA_RX+) 輸入 USB3.0#3可選:接收資料正輸入
USB_SS3_TX-(SATA_TX-) 輸出 USB3.0#3可選:發送資料負輸出
USB_SS3_t+(SATA_TX+) 輸出 USB3.0#3可選:發送資料正輸出

注釋:USB_SS0接口在連接配接器上不可用,因為它用于千兆以太網。

3.6 PCIe接口

标準 注釋
PCIe基本規範2.0

TX1滿足Gen2(5.0GT/S)資料速率的時序要求,參看标準中的完整接口定時細節

雖然NVIDIA驗證了TX1設計滿足PCIe規範,但是PCIe軟體支援可能是有限的

TX1內建了x5 Lane PCIe橋,使能控制路徑從TX1到外部PCIe裝置,2個PCIe Gen2控制器(一個x4,一個x1)支援連接配接到1個或2個EP上。

參見Jetson TX1 OEM ProductDesign Guide所描述的被支援的USB3.0/PCIe/SATA配置和連接配接例子。

信号功能 類型 描述
PEX_WAKE# Input

PCIe喚醒

這個信号用作PCIe規範定義的WAKE#信号,當這個信号被PCIe裝置斷言的時候,它請求恢複系統電源,這個信号的斷言不導緻中斷或其它結果

PCIe控制器0
PEX0_REFCLK+/- Output 差分參考時鐘,PEX0_REFCLK與PCIe控制器0相關

PEX2_RX+/-(Lane3)

PEX_RFU_RX+/-(Lane2)

USB_SS1_RX+/-(Lane1)

PEX0_RX+/-(Lane0)

Input 差分接收資料Lanes,與PCIe控制器0相關

PEX2_TX+/-(Lane3)

PEX_RFU_TX+/-(Lane2)

USB_SS1_TX+/-(Lane1)

PEX0_TX+/-(Lane0)

Output 差分發送資料Lanes,與PCIe控制器0相關
PEX0_CLKREQ# 雙向

PCIe參考時鐘請求

這個信号是PCIe裝置用來訓示它需要PEX_REFCLKP和PEX_REFCLKN上有有效的的參考時鐘,PEX0_CLKREQ#與PCIe控制器0相關

PEX0_RST# Output

PCIe複位

這個信号用來複位所有的PCIe連接配接,在PCIe插座上的電源穩定之後,這個信号必須斷言100ms,PEX0_RST#與PCIe控制器0相關。

PCIe控制器1
PEX1_REFCLK+/- Output 差分參考時鐘,PEX1_REFCLK與PCIe控制器1相關
PEX1_RX+/- Input 差分接收資料Lane,與PCIe控制器1相關
PEX1_TX+/- Output 差分發送資料Lane,與PCIe控制器1相關
PEX1_CLKREQ# 雙向

PCIe參考時鐘請求

這個信号是PCIe裝置用來訓示它需要PEX_REFCLKP和PEX_REFCLKN上有有效的的參考時鐘,PEX1_CLKREQ#與PCIe控制器1相關

PEX1_RST# Output

PCIe複位

這個信号用來複位所有的PCIe連接配接,在PCIe插座上的電源穩定之後,這個信号必須斷言100ms,PEX0_RST#與PCIe控制器1相關。

3.7 SPI接口

SPI控制器運作速度在Master模式可達65Mbps,在從模式可達45Mbps,它可以在控制器和外部裝置之間進行雙工、同步、串行通訊,SPI有4個信号:SS_N(片選)、SCSK(時鐘)、MOSI(Master資料輸出和從資料輸入)和MISO(從資料輸出和主資料輸入)。資料按照資料傳輸方向在每個SCK邊沿在MOSI或MISO上傳輸,而接收器總是在另一個SCK邊沿時刻接收資料。

特點:

l  獨立的RX FIFO和TX FIFO

l  軟體控制的位長,支援包尺寸1到32位。

l  打包模式支援位長7bit(8bit包長)和15bit(16bit包長)

l  SS_N能由軟體控制來選擇,或者它能自動由硬體在包邊界産生。

l  接收比較模式(控制器在接受資料進入FIFO之前在輸入資料上監聽特定的模式)

l  同時接收和發送支援

l  支援master模式。從模式無效

表17 SPI信号描述

信号 類型 描述

SPI[2:1]_CS[1:0]#

SPI0_CS0_N

雙向 片選SPI[2:1]:取決于管腳複用。每個SPI接口可能有一個或多個片選選擇。
SPI[2:0]_MISO 雙向 Master In / Slave Out
SPI[2:0]_MOSI 雙向 Master Out / Slave In
SPI[2:0]_CLK 雙向 串行時鐘:時鐘相位和極性可程式設計

圖6 SPI Master定時

NVIDIA Jetson TX1(4)

表18 SPI主模式定時參數

NVIDIA Jetson TX1(4)

圖7 SPI從模式時序圖

NVIDIA Jetson TX1(4)

表19 SPI從模式shixu1參數

NVIDIA Jetson TX1(4)

3.8 晶片之間通訊(I2C)控制器

标準 注釋
NXP I2C規範

I2C控制器支援多主或多從,标準速度100kbit/s,快速400kbit/s,以及快速+1Mbit/s,高速3.4Mbit/s。支援7bit和10bit從位址模式

表20 I2C使用

接口名 目标應用 TX1上的終端
I2C_GP0_CLK/DAT 多用途 1K歐連接配接到1.8V
I2C_GP1_CLK/DAT 電源監視 1K歐連接配接到3.3V
I2C_PM_CLK/DAT 相機 1K歐連接配接到1.8V
I2C_CAM_CLK/DAT 相機和相機相關的功能 1K歐連接配接到1.8V
DP1_AUX_CJ+/- 顯示:HDMI/DP(DDC) 沒有
DP0_AUX_CJ+/- 顯示:eDP 沒有

表21 I2C信号描述

信号 類型 描述

I2C_GP[1:0]_CLK

I2C_PM_CLK

I2C_CAM_CLK

雙向 時鐘

I2C_GP[1:0]_DAT

I2C_PM_DAT

I2C_CAM_DAT

雙向 資料

3.9 UART控制器

特點:

l  同步串行資料流:起始位和停止位添加到發送資料形成一個資料字元。

l  支援16450-和16550-相容模式,預設模式是16450

l  裝置時鐘高達200MHz,波特率12.5Mbit/秒

l  資料完整性可通過添加奇偶校驗位非資料字元。

l  支援字長5到8bit及可選的奇偶校驗位、1或2個停止位

l  支援數據機的控制輸入。

l  DMA伺服于TX和RX

l  8bit x 36深的TX FIFO

l  11bit x 36深的RX FIFO。在FIFO模式每個條目11bit的3bit或注冊RX錯誤(break、幀、奇偶校驗錯誤作為FIFO條目的10、9、8bit)

l  自動敏感比特率檢測

l  逾時中斷,訓示是否輸入流停止

l  優先級中斷機制

l  流控制:RTS和CTS

l  内部環路

l  SIR編碼/解碼(3/16或4/16波特率脈沖寬度到發送位0)

表22 UART信号描述

功能 類型 描述
UART[2:0]_TX Output 發送資料
UART[2:0]_RX Input 接收資料
UART[2:0]_CTS# Input 清除發送
UART[2:0]_RTS# output 請求發送

3.10 視訊輸入接口

MIPI相機序列槽(CSI)

标準 注釋
MIPI CSI2.0接收規範
MIPI D-PHY v1.2實體層規範

Jetson TX1子產品具有3個MIPI CSI x4子產品,支援多種裝置類型和錄影機配置。錄影機串行接口(CSI)是基于MIPI CSI2.0标準的規範,CSI接收器,接收來自外部相機子產品使用CSI發送器發送的資料。

特點:

l  支援錄影機配置:

n  1 x4:單相機,具有4個lane傳感器,使用3個MIPI x4塊的任意一個。

n  2 x4:立體對,每個相機有4個lane,使用三個MIPI x4塊的任一對。

n  2 x2:雙相機模式,将任何MIPI x4塊拆分成兩個x2的子塊,能同時支援到6個錄影機流

l  支援輸入資料格式:

n  RGB:RGB888, RGB666, RGB565, RGB555,RGB444

n  YUV: YUV4522-8b, YUV420-8b(傳統的), YUV420-8b,YUV444-8b

n  RAW: RAW6, RAW7, RAW8, RAW10, RAW12, RAW14

n  DPCM: 使用者定義

n  使用者定義:JPEG8

n  内嵌:内嵌控制資訊

l  支援單shot模式。

l  實體層接口(MIPI D-PHY)操作模式

n  高速模式:高速差分信号,達1.5Gbps,低功耗突發傳輸

n  低電壓控制:單端1.2VCMOS級,低速信号,用于握手

n  低電壓Escape:low speedsignaling for data, used for escape command entry only. 20ms

如果2個流來自單個源,那麼這個流可以使用一個濾波器進行分離,這個濾波器按不同的虛拟通道号或資料類型進行檢索。如果使用資料類型分離,正常資料類型從嵌入的資料類型分離出來,因為僅2個像素解析器(parsers),虛拟通道和内嵌資料能力不可能同時使用。

表23 CSI信号描述

信号名稱 類型 描述

CSI_[5:0]_CLK_N

CSI_[5:0]_CLK_P

輸入 差分CSI時鐘

CSI_[5:0]_D[1:0]_N

CSI_[5:0]_D[1:0]_P

輸入 差分CSI資料Lanes,每個資料對可能會與不同的相機關聯,或CSI_[1:0]_D[1:0], CSI_[3:2]_D[1:0], CSI_[5:4]_D[1:0]可以用來與4Lanes相機接口

錄影機/VI(video input視訊輸入)

視訊輸入(VI)子產品從CSI接收器中接收資料,将其送到系統記憶體或專用的圖像信号處理器(ISP)執行資源,VI提供的格式RGB、YCbCr、和原始的Bayer資料,以支援多種相機使用者子產品,這些子產品包括單個和多個相機系統,可能有多達6個有效的流,這些輸入流從MIPI相容的CMOS傳感器相機子產品獲得。

表24 相機時鐘和控制信号描述

信号 類型 描述
I2C_CAM_CLK 雙向 見I2C一節
I2C_CAM_DAT 雙向 見I2C一節
CAM[1:0]_MCLK 輸出 視訊輸入Master時鐘,用于主、次相機

GPIO1_CAM1_PWR#

GPIO0_CAM0_PWR#

雙向 相機電源控制信号:連接配接到相機的掉電腳,可用作通用目的IOs
GPIO5_CAM_FLASH_EN 輸出 相機閃光燈使能:連接配接使能閃光燈電路,可用作通用目的IO

GPIO3_CAM1_RST#

GPIO2_CAM-_RST#

輸出 相機複位,用于相機子產品複位,如果自動聚焦使能被要求,GPIO3_CAM1_RST#到相機子產品的AF_EN腳,使用GPIO2_CAM0_RST#作為公共的複位線,可用作通用目的IOs。

3.11 其它接口

調試接口

TX1有一個可選的JTAG接口

表25 調試信号描述

信号 類型 描述
JTAG_RTCK Output 傳回的測試時鐘
JTAG_TCK Input 測試時鐘
JTAG_TDI Input 測試資料入
JTAG_TDO Output 測試資料出
JTAG_TMS Input 測試模式選擇
JTAG_TRST# Input 測試複位

PWFM(脈沖寬度/頻率調制器)

PWFM是一個頻率除法器,具有可變脈沖寬度,PWFM運作時鐘是在時鐘和複位控制器裡的裝置時鐘,最大頻率48MHz,PWFM先預分頻(除256),這個信号可在TX1腳上得到,主要用于LCD對比度和亮度調整,另一個用于風扇速度控制。

表26 PWFM信号

信号 類型 描述

LCD0_BKLT_PWM

FAN_PWM

output LCD背光(PM3_PWM0)和FAN(PM3_PWM3)脈沖頻率調整信号,這些輸出一個頻率信号,是裝置時鐘源的分頻,及輸出一個可程式設計的脈沖寬度