Hi3516 Hardware Design User Guide
基于Hi3516D的图像采集压缩系统的设计
Keywords: image acquisition；image compress；Hi3516D；AR0230CS；H.264；Linux
随着时代的发展，视频监控技术已经广泛应用
2 系统硬件电路设计
2.1
ARM 硬件设计
Hi3516D 是 海 思 开 发 的 一 款 专 业 高 端 SOC 芯
片，定位于高清 IPCamera 产品应用，拥有先进低功耗
AR0230CS 为敏感元件，器件布局与 Hi3516D 需相隔
较大距离，避免集中散热。
2.3
电源硬件电路设计
该设计获取外部 5 V 直流输入供电、内部两级
25 fps，记录一小时需 25 GB 的存储资源。若同等情
况下记录 1080P 视频，则需约 1.22 T 的容量，普通的
存储设备难以满足要求。而且在一些特殊领域，例
如航天航空、无人机等，存储资源和传输链路带宽是
无法完全满足要求的，必须要将图像数据经过压缩
基金项目：青年科学基金项目（51705477）
优性能 ARM、高动态 CMOS 图像传感器的图像采集压缩系统。硬件设计中，采用集成 H.264 压缩硬
核的 Hi3516D 作为核心处理器、HiSPi 接口的 AR0230CS 图像传感器作为图像捕获前端、高效率的
DC/DC 双路电源 MP2122 作为系统电源模块、百兆以太网作为图像数据的输出接口；软件设计中，
H.264 compression core is used as the core processor，the AR0230CS image sensor with HiSPi interface
海思 3516AV200全功能核心板技术手册说明书
海思3516AV200全功能核心板技术手册一、应用场合：1. 适用于开发以下产品：（1）网络摄像机。
（2）4G/WIFI无线传输产品。
（3）安防监控产品。
（4）网络音视频产品。
（5）编码器。
（6）4K摄像机。
（7）1200万抓拍摄像机。
（8）多路摄像机。
（9）运动相机。
（10）航拍摄像机。
（11）人工智能(AI)产品。
2. 适用于学习linux平台、熟悉ARM开发。
3. 适用于需要熟悉海思音视频编解码、AI算法、多路图像处理、图像拼接、图像展开、4G/WIFI无线传输的开发人员。
二、型号：IPC-4KCODE-MAIN-V4三、产品特色：■核心芯片采用海思高性能多媒体处理器片上系统(SOC)，内部集成双核A7(800MHZ)、A17(1.25GHZ)。
■集成了海思第四代ISP，支持WDR、多级降噪、六轴防抖及多种图像增强和矫正算法，为客户提供专业级的图像质量■图像质量优异、功耗低。
■采用标准的H.264/H.265 High Profile压缩算法，方便在窄带上实现高清晰的图像传输。
■最大支持600万编码，最高支持600万/30帧或者1080P/90帧H.264/H.265编码。
■支持多达2路Sensor输入，支持全景相机和无人机等多种产品应用。
■支持双向语音对讲。
■支持ONVIF协议，可对接海康、大华、美电贝尔、雄迈等NVR。
■支持GB28181协议。
■支持手机监看。
■支持WIFI：热点和STA模式。
■支持4G全网通：联通/移动/电信，5模或者7模。
■支持二次开发四、技术参数：五、产品外观及接口定义： 核心板正面：核心板背面：（一）、核心板与底板连接J3座子定义：（二）、核心板与底板连接座子J5定义：（三）、核心板与sensor1接接座子J2定义：（四）、核心板与sensor2连接座子J6定义：。
Hi3516开发学习心得
Hi3516开发学习心得Hi3516开发学习心得1.开发环境1.1>概述嵌入式系统通常是一个资源受限的系统，因此直接在嵌入式系统的硬件平台上编写软件比较困难，有时候甚至是不可能的。
目前的解决方法是采用宿主机、目标机的开发模式。
在宿主机上编写程序，通过交叉编译器生成目标板上可以执行的二进制代码。
然后通过文件系统，将二进制代码放在特定目录下，在目标板上运行。
宿主机：VMWARE \\ ubuntu（服务器：192.168.1.101）环境：交叉开发工具包，nfs目标机：linux hi35161.2>安装过程参见卖方附赠视频教程“SDK安装及编译视频.avi”。
nfs文件系统挂载：挂载点改变修改/etc/exports文件，具体方法自行谷歌。
2.开发流程首先要有这样一个意识，即对开发板进行的配置，是以我们的需求为基础的。
我们所做的工作在系统层次图的应用层部分：所需的函数统一由MPP（媒体处理平台）提供接口。
MPP封装实现了基本功能函数，屏蔽掉了对底层的操作。
sample_venc.c为完成视频采集编码一系列操作的代码。
观察其代码风格如下：1.函数返回值作为状态码，用以判断函数是否执行成功。
2.函数需要传出的值通过全局变量或地址传出。
现在以函数先后顺序（也即视频采集编码处理流程）对各步骤做以说明。
2.1配置视频缓存池：视频缓存池作用：视频缓存池主要向媒体业务提供大块物理内存管理功能，负责内存的分配和回收，充分发挥内存缓存池的作用，让物理内存资源在各个媒体处理模块中合理使用。
由于视频输入通道不提供创建和销毁公共视频缓存池功能，因此，在系统初始化之前，必须为视频输入通道配置公共视频缓存池。
根据业务的不同，公共缓存池的数量、缓存块的大小和数量会有所不同。
enPayLoad---------------决定编码格式。
enSize--------------------决定图像分辨率。
（利用不同的编码通道，可以对同一rowdata编码出不同的分辨率。
Hi3516C V100R001C01SPC040版本描述文件
Hi3516C V100R001C01SPC040 VersionDescription DocumentHi3516C V100R001C01SPC040 版本描述文件Prepared by 拟制许吉林曾文Date日期2012-1-18Reviewed by 审核Date 日期Approved by 批准Date日期Huawei Technologies Co., Ltd.华为技术有限公司All rights reserved版权所有侵权必究（PCM04T02 V1.0/ IPD-SE）Hi3516C V100R001C01SPC040 VersionDescription DocumentHi3516C V100R001C01SPC040 版本描述文件Abstract 摘要：Hi3516C V100R001C01SPC040版本为Hi3516C IPCamera的uClibc正式版本，主要解决了上一版本的部分问题，如OV9712强日光下过曝、图像模糊场景码率过冲等问题，同时增加了部分功能，如新增对IMX122 sensor的支持等。
该版本描述文件同样适用于Hi3518A和Hi3518C。
List of abbreviations 缩略语清单：1Version Information 版本信息2Restriction to Version Use 版本使用限制说明3Improvement on All Defects in the Previous Version 对前一版本所有不足之处的改进主要解决了前一个版本中发现的问题，以及部分前期版本的遗留问题。
4 All functional Features Added to the Previous Version 对前一版本所有增加的功能特性5Standing Problems of the Version and Measures for Avoiding Them 版本的遗留问题及规避措施6Update History of Manuals 资料的修订记录无7Description/List of Functional Features of the Version 版本的功能特性说明/列表无8Description of Installation and Upgrade 安装和升级使用说明请详细阅读software/board/documents目录下《Hi3518 SDK 安装以及升级使用说明》。
基于Hi3516A的高清视频处理系统的硬件设计
基于Hi3516A的高清视频处理系统的硬件设计作者：孙刚刘守山樊丽来源：《科技风》2017年第16期摘要：提出了基于Hi3516A的高清视频处理系统的硬件设计方案。
利用IMX185图像传感器采集图像，经过系统的编解码，然后通过HDMI接口传输到显示器上。
主要介绍了电源管理模块的设计、存储器模块的设计、JTAG接口的设计、HDMI接口的设计等。
关键词：Hi3516A；高清视频；视频处理系统视频处理系统在近年来一直受到人们广泛关注，然而低分辨率的图像已经满足不了人们对图像视觉的要求。
本视频系统采用Hi3516A芯片作为核心，可以实现1080p的高清视频采集和传输。
本文主要介绍了一套高清视频的采集与传输系统的硬件设计，可以应用到医疗，交通和监控等众多领域。
1 系统总体设计系统采用的Hi3516A是基于Cortex-A7内核，主频最高可以达到600Mhz，还具有32KB 的指令缓存和数据缓存和128KB的二级缓存，其内部集成了H.264/H.265/MJPEG/JPEG的多协议编解码器，既支持1080p@30fps，而且支持SM@30fps等的多码流实时独立编码；视频输入接口支持BT.601，BT.656，BT.1120；支持HDMI接口的高清视频传输。
本系统采用CMOS 传感器获得图像数据，通过Hi3516A芯片实现对视频的实时采集与传输。
最终在PC端等地实现高清播放。
系统的设计总框图如图1所示。
2 硬件的各模块设计2.1 图像传感器模块本系统采用的是索尼200万像素的IMX185的CMOS传感器，具有高灵敏度和多功能输出接口（低压LVDS并行，串行和CSI-2系列）的特点，支持光学尺寸1/2型全高清，具有高达120帧/秒的10位A / D转换模式，以及高达60帧/ s的12位A / D转换模式。
完全可以满足对1080p的高清图像的要求。
2.2 电源管理模块设计电源模块稳定地提供系统所需的电压和功率是系统运行的关键，本系统的电源模块需提供3.3V，1.8V，1.35V；1.2V和1.1V几种电源。
海思Hi3516 DataBrief(产品简介)
SPI Flash
Nand Flash
DDR2/3 SPI Audio Codec
VI0
Nand CVBS
BT.656 PCIe
VI1 GIRMAC
Hi3516
SDIO USB2.0 Host
VIV0I0
VI1 GMAC
UART0/2/3 UART1 GPIO SDIO
DSP
WiFi
PHY
POE
RS485 ALAR
A9@Max.800Mhz (32KB/32KB,256KB L2 Cache)
Image Subsystem
IVS ENGINE
VPP+TDE
ISP （3A\WDR）
CVBS/ BT1120
RAW/ BT1120+
BT656
AMBA3.0 BUS
Video Subsystem H.264 HP/MPEG4/ MJPEG/JPEG
测、周界防范、人脸检测、视频诊断等多 种智能分析应用 视频与图形处理 ● 支持de-interlace、图像增强、边缘增强、 3D去噪等前处理功能 ● 支持视频、图形输出抗闪烁处理 ● 支持视频1/16～8x缩放功能 ● 支持图形1/2～2x缩放功能 ● 8个区域的编码前处理OSD叠加 ● 2层（视频层、图形层1）视频后处理硬件 图像叠加 ISP ● 支持3A功能，3A的控制用户可调节 ● 支持WDR、强光抑制、背光补偿、 gamma、色彩增强
QVGA@30fps+1080P JPEG抓拍1fps − 720P@60fps+D1@30fps+CIF@30fps+
QVGA@30fps+720P JPEG抓拍1fps ● 支持JPEG抓拍3M Pixels@15fps～16M
Hi3516A Hi3516D 硬件设计用户指南
Get清风Hi3516CV100R001C01SPC040本描述文件
Hi3516C-V100R001C01SPC040版本描述文件Hi3516C V100R001C01SPC040 VersionDescription DocumentHi3516C V100R001C01SPC040 版本描述文件Prepared by 拟制许吉林曾文Date日期2021-1-18Reviewed by审核Date 日期Approved by Date 日期批准Huawei Technologies Co., Ltd.华为技术All rights reserved版权所有侵权必究〔/ IPD-SE〕Hi3516C V100R001C01SPC040 VersionDescription DocumentHi3516C V100R001C01SPC040 版本描述文件Abstract 摘要：Hi3516C V100R001C01SPC040版本为Hi3516C IPCamera的uClibc正式版本，主要解决了上一版本的局部问题，如OV9712强日光下过曝、图像模糊场景码率过冲等问题，同时增加了局部功能，如新增对IMX122 sensor的支持等。
该版本描述文件同样适用于Hi3518A和Hi3518C。
List of abbreviations 缩略语清单：Abbreviations缩略语Full spelling 英文全名Chineseexplanation 中文解释缩略语文全名explanation 中文解释SDK Software软件开发工具包Developer’s KitMPP Media媒体处理平台ProcessingPlatformIPC Internet网络摄像机ProtocolCameraISP Image Signal图像信号处理PipelineLDC Lens Distortion镜头畸变校正CorrectionAI Auto Iris自动光圈控制ControlVI Video Input 视频输入VO Video Output 视频输出VPSS Video Process视频前处理单元Sub-SystemVEDU Video Encode视频编码单元UnitVDA Video Detect视频侦测分析AnalyseIVE Intelligent智能加速引擎VideoEngineeringPTS Presentation 时间戳缩略语文全名explanation 中文解释Time StampDDRC Double-DataDDR 控制器Rate ControllerMMZ Media Memory媒体内存区域ZoneROI Region Of感兴趣区域InterestWDR Wide Dynamic宽动态范围Range1Version Information 版本信息Version name 版本名称Versionnumber版本号Preparedate编译日期Product所属产品Hi3516C V100R001C01SPC0402021-1-28 BVT 2Restriction to Version Use 版本使用限制说明Time restriction 时间限制V100R001C01SPC050版本前Area/site restriction地域/局点限制无Other restriction其他限制条件无Conditionof versiontermination版本终止条件V100R001C01SPC050版本发布3Improvement on All Defects in the Previous Version 对前一版本所有缺乏之处的改进主要解决了前一个版本中发现的问题，以及局部前期版本的遗留问题。
3516C (HD) 整机端口说明
E L E C T R O N I C S6.0 ElectronicsThis section of the 3516C HD Well Fracturing Project Guide highlights content to cover the most common questions on Electronics. For a complete in-depth guide on 3516C HD Well Fracturing Electronics, refer to SISWeb publication REHS2998.6.1 J1939 DatalinkRefer to SISWeb document REHS2998 for details on wiring specifications and guidelines for the J1939 CAN datalink. 6.1.1 Broadcast-Only ParametersThe following Table 18 shows the list of parameters the 3516C HD Well Fracturing engine ECM broadcasts (send-only) on the J1939 CAN Datalink.E L E C T R O N I CSE L E C T R O N I C S6.1.2 Torque Speed Control 1 (TSC1) The original SAE design for the TSC1 message was for truck applications as a temporary means for the transmission to override engine speed during gear shifts. More advanced system integration has evolved the use of the TSC1 message for use as a permanent means of controlling engine speed by off engine control systems.E L E C T R O N I C SThis is a powerful feature, but special care must be taken by the OEM with the implementation of TSC1 to ensure that the speed demanded of the engine is one that is safe and appropriate for the current operating conditions of the engine. It is the responsibility of the OEM to ensure this is so and to perform the necessary risk assessment and validation of the software for the electronic modules transmitting TSC1 speed demand messages to the engine or transmission.Table 19 reflects the operation of the Torque Speed Control 1 (TSC1) J1939 parameter group for 3516C HD Well Fracturing engines.E L E C T R O N I C S6.1.3 TFAC (PGN 61466 / SPN 3464)SAE J1939-71 “Engine Throttle / Fuel Actuator Control Command”, TFAC for short, is an engine speed demand method available for the 3516C HD Well Fracturing engine.Per the SAE standard, this signal is normalized to an operational percentage range of 0% to 100%. For 3516C HD Well Fracturing engines, this signal is interpreted to request an engine speed where 0% requests Low Idle, and 100% requests High Idle.6.2 Speed Control Interfacing for Electronic Transmissions3516C HD Well Fracturing engines can utilize PWM and TSC1 for customer engine speed requests. TFAC is also available, but PWM or TSC1 are preferred methods over TFAC.• When using PWM or TFAC, the PWM signal is sent directly to the engine on customer connector pin 10 or TFAC is sent to the engine via J1939. The transmission, whether manufactured by Caterpillar or another, may then send speed/torque limiting signals to the engine via the J1939 CANE L E C T R O N I C Sdatalink. Refer to Electronics A&I Guide REHS2998 in SISWeb for further details on PWM signal requirements.• When using TSC1 throttle, it is necessary to verify with the transmission manufacturer the transmission requirements and capabilities to avoid arbitration issues with the engine. The engine ECM cannot accept and correctly arbitrate TSC1 requests from multiple sources (e.g. bothcustomer controller and transmission). Ideally, the transmission should be able to accept a J1939 speed request from the customer controller(whether TSC1 or another PGN) and then send the engine the appropriate arbitrated speed or speed/torque limit requests. • When using a Cat transmission, the recommended speed demand method is via a proprietary J1939 speed signal (referred to as Prop A) to the transmission ECM. After receiving the Prop A speed demand signal from the customer controller, the transmission then sends the engine theappropriate arbitrated speed request over the J1939 datalink based upon current operating conditions in relation to the operator’s demanded speed, gear, and transmission protection requirements. Details on the Prop A signal can be seen in the following Tables 21 and 22.E L E C T R O N I C SAn example Prop A data field is shown in Table 22. This example is requesting 800 rpm engine speed.6.3 Throttle Input ConfigurationThe desired type of throttle input signal to control engine speed must be configured properly. If not configured, a 91-8 diagnostic code indicating an abnormal throttle position sensor signal may be generated if only J1939 throttle control is used. To properly configure this parameter, select the appropriate speed demand method from the “Speed Control” configuration group in Cat ET.6.4 Customer ConnectorThe pinouts for the engine customer 40-pin connection can be found in Table 24 below. For a complete system wiring diagram, refer to the engine wiring diagram in SISWeb, UENR2650.E L E C T R O N I CSE L E C T R O N I C S6.5 Electronics Cold Weather ConsiderationsAll electronic components (ECM, wiring, and sensors) for 3516C HD WellFracturing engines are rated for operation down to -40°C (-40°F). Operation in air temperatures colder than this will require further assessment and design considerations by the OEM. CAUTION: Allowing water to freeze on or around engine components canpotentially cause damage. This is a consideration in any ambient temperature below the freezing point of water.6.6 Monitoring and Protection SystemThe monitoring system determines the level of action that is taken by the ECM in response to conditions which could damage the engine. When any of theseE L E C T R O N I C Sconditions occur, the appropriate event code will be generated. Refer to SISWeb Troubleshooting guide and the OMM for further information and cross-references for Event and Diagnostic codes generated by the ECM.Table 25 contains the conditions that are monitored and the default trip points for each condition for the 3516C HD engines. Each condition has an associated parameter. The settings for each parameter can be viewed with Cat Electronic Technician (Cat ET). The trip points for some of the parameters may be adjustable with Cat ET.3516C HD PETROLEUM WELL FRACTURING PROJECT GUIDE©2013 Caterpillar All rights reserved.54E L E C T R O N I C SELECTRONICS ©2013 Caterpillar All rights reserved. 55。
16位按键电容式感应触摸芯片HA3516中文版
HA3516_4R0.00_0906 Copyright © 2008 GOODIX CO., Ltd
抗干扰处理及独特技术
家电产品在使用应用中，通常会遭遇以下几类主要干扰源的干扰：
– 潮湿：天气和空气环境造成的潮湿引起的面板上的水平或潮气 – 溢水：由于各种原因导致的面板上溢水且各个按键上溢水的情况不一致 – 无线电干扰：由于手机、无绳电话、电视发射塔等无线电设备的使用造成的电磁辐射 – 电磁耦合干扰：家电产品内部的其他电磁部件工作而耦合或外部辐射源接触耦合而产生的
内容描述第一byte第二byte备注命令返回数据0x11读键值命令01000000无按键01010000按键101010001按键201010010按键301010011按键401010100按键501010101按键601010110按键701010111按键801011000按键901011001按键1001011010按键1101011011按键1201011100按键1301011101按键140101键值读到校验正确的键值之后确认为某个松开其他备用备注
1
HA3516_4R0.00_0906 Copyright © 2008 GOODIX CO., Ltd
一、 概述
基本工作原理
HA3516 采用矩阵扫描方式实现更多触摸按键的解决方案采用定时充放电差值法，利用固定时间对转 换模块电路进行充放电，根据后端电平变化差值，获取有/无按键的状态。
固定频率和占空比的信号 PWM 通过电容耦合进入转换电路，经二极管反向续流后会形成带直流分 量的脉动信号，简单滤波后输入到芯片内部进行检测。 当无按键时，该脉动直流电平是由稳定的电容的充放电、续流和滤波电路保持稳定。当有按键时候， 放电续流部分不会被改变，但充电部分受到手指加入的影响，相当于充电回路 RC 增大，在相同的 时间内，得到电压会比没有手指时候低。所以，在手指接触感应电极的时候，该点的直流电位下降 了。通过该直流电位的变化情况，分析是否有手指按键。 同一按键检测口上在外围硬件上连接了两个不同的感应按键，当 PWM1 和 PWM2（Pulse drive）快 速地分时切换，分别对两组按键进行检测。通过上述方式实现了 2x8 的矩阵扫描。 当手（人体）非常靠近或接触按键感应焊盘（或弹簧）时候，由按键检测电路提供给芯片的电压会 发生改变，体现为该电压下降。具体过程如下图所示（以下数据是在 5v VDD 供电，5mm 玻璃覆盖 厚度情况下测得）：
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Issue 00B01 (2011-04-29)
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Hi3516 Hardware Design User Guide
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Related Version
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Issue 00B02 (2011-05-30)
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iii
About This Document
Hi3516 Hardware Design User Guide
1.2 Design of Typical Interface Circuits..............................................................................................................1-6 1.2.1 DDR2 and DDR3 Interfaces ................................................................................................................1-6 1.2.2 USB 2.0 Host Port..............................................................................................................................1-14 1.2.3 GMAC Port........................................................................................................................................1-14 1.2.4 Flash Interface....................................................................................................................................1-16 1.2.5 VI Interface ........................................................................................................................................1-16 1.2.6 VO Interface.......................................................................................................................................1-16 1.2.7 Recommendations for the Unused Digital Pins .................................................................................1-17
In section 1.2.2.2, the description is updated. In section 1.2.5, the supports frequencies of VI interfaces are added. Chapter 2 PCB Design Recommendations In section 2.2.1, the description is updated. Section 2.6.2 is deleted. Chapter 3 Design Recommendations for Board Heat Dissipation The power consumption of the Hi3516 is changed from 1.3 W to 1.537 W. In section 3.1.1, the description is updated. In section 3.2.2, the description is updated.