RK3568工业开发板工控板说明

说明

HW356X-GKA是采用中高端的通用型 SOC，一款基于Rockchip公司RK3568处理器的工控主板。主板标配处理器为Cortex®-A55四核，最高主频2GHz的RK3568处理器，内置4GB DDR4内存(最大8GB)，32GB eMMC存储。集成4核 arm架构 A55 处理器和Mali G52 2EE 图形处理器，支持 4K 解码和 1080P 编码集成了大量外设接口，包括千兆以太网、USB3.0、RS232、HDMI、eDP、LVDS、SATA、PCIE等接口，内置独立的NPU、可用于轻量级人工智能应用。

支持Linux、Ubuntu、Android多种操作系统，主要面向物联网网关、NVR 存储、工控平板、工业检测、工控盒、卡拉 OK、云终端、车载中控等行业定制市场。

各种成熟的硬件解决方案和丰富软件资源，完整的软硬件架构使您只需专注于编写的应用程序，具有开发周期短、系统人性化、软件配套完整等特点，让您能轻松实现TCP/IP通信、RS232总线通信、USB通信，HDMI/DP/LVDS显示和大容量存储等复杂功能，同时支持PWM电平调光、低功耗待机及定时开关机、红外遥控等常用人机交互功能，使嵌入式系统设计更加简洁方便。提供保护设计，使在EMC及稳定性方面均具有良好的表现。

参数

型号	HW356X-GKA
处理器	• 四核64位Cortex-A55，主频最高2.0GHz • 22 nm 先进工艺 • 32KB L1指令缓存，32KB L1数据缓存 • 512KB 带ECC的系统L3缓存
内存	• LPDDR4/LPDDR4X/DDR4 ECC • 4GB 内存容量(最大8GB)，32Bit位宽，频率高达1600M Hz • 支持全链路ECC，数据更安全可靠
存储器	• eMMC 32GB(选配64GB/128GB) 内置存储 • TF Card 扩展系统存储容量
图形处理器	• 集成双核GPUMali-G522EE图形处理器 • 3D GPU支持OpenGL ES 1.1/2.0/3.2，OpenCL 2.0，Vulkan 1.1 • 内嵌高性能2D加速硬件引擎，使显示性能最大化，并且能够非常流畅的运行
视频处理器	• 支持4K 60fps H.265/H.264/VP9视频解码 • 支持1080P 60fps H.265/H.264视频编码 • 支持8M ISP，支持HDR • 支持高质量的JPEG编解码
NPU	• 支持1T算力，支持主流架构模型( Caffe/TensorFlow) 一键切换
电源管理	• PMIC RK809-5 支持动态调频
USB	• 4路USB，其中1路USB3.0 OTG，1路USB3.0 Host，2路USB2.0 Host
显示接口	• HDMI2.0 OUT：最大可支持 4K@60Hz输出； • MIPI DSI/LVDS TX0：支持4lane MIPI或者LVDS信号输出； • LCM eDP OUT：可外接 eDP 显示屏，带触摸； • 支持三屏异显，内置VOP控制器；
音频接口	• 支持喇叭、耳机输出声音、单MIC 录音
以太网	• 支持2路10/100/1000M自适应以太网
UART	• 支持6路RS232，3路RS485 • 均包含两个64字节的FIFO用于数据接收和传输 • 支持数据位： 5bits,6bits,7bits,8bits • 标准的异步通信协议如开始位、停止位、校验位 • 支持115.2Kbps、460.8Kbps、921.6Kbps、1.5Mbps、3Mbps、4Mbps；• 最大波特率为4Mbps • 支持可编程波特率，支持非整数时钟分频器； • 支持基于中断或基于DMA的模式
CAN	• 支持3路CANFD总线； • 支持CAN 2.0B协议； • 支持1Mbps、8Mbps(默认为CAN, 1Mbps)
SATA3.0接口	• 兼容 Serial ATA 3.3 and AHCI Revision 1.3.1 • 支持 eSATA • 支持 1.5Gb/s, 3.0Gb/s, 6.0Gb/s
PCIe2.1接口	• 接口采用USB通讯，支持MiniPcie接口的3G/4G 模块
GPIO	• 支持8路TTL电平GPIO
I2C	• 支持I2C总线主模式， 7bits 和10bits地址寻址模式 • 软件可编程时钟频率 速度 • 支持100Kbit/s的Standard-mode、400Kbit/s的Fast-mode、1 Mbit/s 的Fast-mode Plus
PWM背光控制	• 连接器物理形式为6pin 2.0mm间距插座
系统按键	• Reset、MASKROM、POWERON、V+/Recover、V-按键
系统调试	• UART Debug：用户调试查看 LOG 信息使用；
系统	• 支持 Android 11.0 、Ubuntu 18.04、Buildroot +QT • 支持 TF 卡、EMMC、U 盘启动
尺寸	• 114x102x13mm
功耗	• 待机功耗： 0.3W • 典型功耗 ：4.2W • 最大功耗： 7.8W
环境	• 工作温度：-20℃- 70℃ • 存储湿度：10%～80 % • 环境湿度： 5 - 95﹪RH 本并未针对恶劣环境做特殊设计，需根据实际环境评估防潮乃至防尘方法，比如三防漆、灌胶等 • 海拔高度：<2000 米 • ESD防护等级 本为ESD敏感，需在底板上设计防护电路，注意防护人体静电，并禁止带电热插拔

操作系统

版本	Android 11.0 、Ubuntu 18.04、Buildroot +QT
开发语言	C、C++、JAVA、Python、.Net、GO等
数据库	Sqlite 、Mysql等

接口描述

CPU

HW356X-CORE CPU采用RK3568，是四核 64bit ARM Cortex-A55 低功耗高性能的处理器，专为AIoT 设备设计。 提供了许多强大的嵌入式硬件引擎来优化高端应用程序的性能。

名称	参数	最小值	典型	最大	单位
系统主频	Fclk	——	——	2.0	GHz

RK3568芯片框图

VPU

强大的视频编解码能力，4K 高清 60帧视频解码，H.265 H264 VP9 VP8 多路视频源同时解码。

HW356X-GKA拥有强大的视频解码能力，高性能VPU支持4K 60帧视频解码，多路视频源同时解码。H.265/H.264/VP9/VP8视频解码和1080p 100fps H.265/H.264/VP9视频编码。

RK3568内置了多种功能强大的嵌入式硬件引擎，为高端应用提供了优异的性能，支持几乎全格式的H.264 4k@60fps解码，支持H.265 4k@60fps解码，也支持H.264/H.265 1080p@60fps编码，以及高品质的JPEG的编/解码。

专用硬件JPEG解码处理器 240兆/秒 像素处理能力

RK3568具备专用硬件JPEG解码处理器，每秒240M Pixels处理能力，且支持多小图并发处理，满足终端画面各个局部区域刷新，相较多数同类使用软件解码而言，RK3568更高效

支持动态码率切换

RK3568的视频编码，支持动态码率调节，可根据网络情况，自动切换视频分辨率调节画质，确保不卡顿，更流畅。

GPU

HW356X-GKA集成了双核心架构GPU、ARM G52 2EE、支持OpenGL ES 1.1/2.0/3.2，OpenCL 2.0，Vulkan 1.1 。专用的2D硬件引擎将最大限度地提高显示性能，并提供流畅的操作体验。

并且具有丰富的显示及外设接口，支持三屏异显，支持2.5K高分屏。

NPU

AI加持 人工智能主流框架 轻松实现

独立 NPU 算力达0.8T

内置独立NPU，可用于轻量级人工智能应用。算力达0.8T，支持深度学习框架Tensorflow、TF-lite、Pytorch、Caffe、ONNX、MXNet、Keras、Darknet。

内嵌的NPU支持INT8/INT16混合操作。此外，凭借其强大的兼容性，可以轻松地转换基于TensorFlow / MXNet/PyTorch/Caffe等一系列框架的网络模型。

名称	参数	最小值	典型	最大	单位
NPU算力		——	——	1	TOPS

DDR

内存兼容性优秀

HW356X-GKA具有高性能的外部存储器，使得内存高容量高稳定高带宽的运行，支持LP4/LP4x/DDR4等类型DDR，最大容量支持8GB ，支持全链路ECC，数据更安全可靠

电源管理

核心板电源管理采用 RK809 支持动态调频调压，低功耗更省电，发热更小，支持动态调频调压技术 极大降低功耗/发热。

核心板

核心板邮票孔 更完整的信号质量

HW356X-GKA与底板采用的是邮票孔 焊接在一起，对工业级用户来说，更可靠更牢固且完全满足高速信号环境。

双千兆以太网

HW356X-GKA支持两路千兆以太网，并且支持QSGMII以减少IO口占用， 方便多设备串联/组网等工控、物联网网关的多网口需求。

STAT3.0

HW356X-GKA具有STAT3.0的固态硬盘M.2接口，读速可达1800ME/s。与TF 卡相比，同时具有高速读写与大容量的存储优势。满足大容量存储需求。

USB2.0

RK3568内置两个兼容USB2.0协议 EHCI和OHCI的USB 2.0 Host，速度支持high-speed(480Mbps),full-speed(12Mbps) 和low-speed(1.5Mbps)三种模式。

USB3.0

- 支持一路USB3 Host 控制器 USB 3.0 xHCI Host Controller

- 支持一路 USB3 OTG 控制器

-Concurrent USB3.0/USB2.0 traffic, up to 8.48Gbps bandwidth

-Support standard or open-source xHCI and class driver

-USB 3.0 Dual-Role Device (DRD) Controller

-Static USB3.0 Device

-Static USB3.0 xHCI host

-USB3.0/USB2.0 OTG A device and B device basing on ID

显示接口

HDMIEDP MIPI LVDS

支持HDMI 2.0，图像和声音同步输出，连接电视或者显示器，它就能通过LCD交互了。

RK3568内置一个HDMI2.0 TX PHY，最大输出分辨率可达4096X2160@60Hz

RK3568内置一个MIPI DSI TX0和LVDS TX Combo PHY，支持MIPI V1.2版本，总共4Lane，MIPIDSI TX0最大输出分辨率可达1920X1080@60Hz

LVDSTX最大输出分辨率可达1280X800@60Hz

RK3568的eDP TX PHY，支持eDP V1.3版本，总共4Lane，eDP TX最大输出分辨率可达2560X1600@60Hz

- 每个Lane速率可支持1.62/2.7Gbps

- 支持1Lane或2Lane或4Lane模式

- 支持AUX通道，速率可达1Mbps

背光控制接口定义

引脚序号	引脚符号	引脚功能
1	VCC12V	背光电源正极
2	VCC12V	背光电源正极
3	NC	预留液晶屏使能
4	PWM	背光控制
5	GND	背光电源地
6	GND	背光电源地

LVDS接口定义

引脚序号	引脚符号	引脚功能	引脚序号	引脚符号	引脚功能
1	VCC3V3	默认LVDS屏电源为3.3V	2	VCC3V3	可修改为5V
3	VCC3V3		4	GND
5	GND		6	GND
7	LVDS_TX0_D0N		8	LVDS_TX0_D0P
9	LVDS_TX0_D1N		10	LVDS_TX0_D1P
11	LVDS_TX0_D2N		12	LVDS_TX0_D2P
13	GND		14	GND
15	LVDS_TX0_CLKN		16	LVDS_TX0_CLKP
17	LVDS_TX0_D3N		18	LVDS_TX0_D3P
19	GND		20	GND

MIPIDSI接口定义

引脚序号	引脚符号	引脚功能
1-3	LEDA	Back light LED Anode (+)
4	NC	No connection
5-8	LEDK	Back light LED Cathode( -)
9-10	GND	Ground
11	MIPI_D2+	+MIPI differential data input
12	MIPI_D2-	- MIPI differential data input
13	GND	Ground
14	MIPI_D1+	+ MIPI differential data input
15	MIPI D1-	- MIPI differential data input
16	GND	Ground
17	MIPI_CLK+	+ MIPI differential clock input
18	MIPI_CLK-	-MIPI differential clock input
19	GND	Ground
20	MIPI_D0+	+ MIPI differential data input
21	MIPI_D0-	- MIPI differential data input
22	GND	Ground
23	MIPI_D3+	+ MIPI differential data input
24	MIPI_D3-	- MIPI differential data input
25	GND	Ground
26	VDDIO1.8V	Power 1.8V
27	RESET	Global reset pin
28	GND	Ground
29	VDDIO1.8V	Power 1.8V
30	VDD3.3V	Power Supply 3.3V

EDP接口定义及GPIO接口定义

序号	引脚符号	引脚功能	序号	引脚符号	引脚功能
1	VCC3V3		2	VCC3V3
3	GND		4	GND
5	EDP_TX_D0N		6	EDP_TX_D0P
7	EDP_TX_D1N		8	EDP_TX_D1P
9	EDP_TX_D2N		10	EDP_TX_D2P
11	EDP_TX_D3N		12	EDP_TX_D3P
13	GND		14	GND
15	EDP_TX_AUXN		16	EDP_TX_AUXP
17	GND		18	GND
19	USB3_OTG0_ID		20	GND
21	VCC3V3		22	VCC3V3
23	GPIO0_B5	GPIO编号：13	24	GPIO3_B5	GPIO编号：109
25	GPIO3_D0	GPIO编号：120	26	GPIO2_D0	GPIO编号：88
27	I2C3_SDA_M0	默认为I2C	28	GPIO3_C1	GPIO编号：113
29	I2C3_SCL_M9	可配置为GPIO	30	GPIO3_D3	GPIO编号：123

音频

HW356X-GKA具有耳机输出、1.3W@8ohm单声道喇叭输出以及一路差分音频输入功能。

提供的1.3W@8ohm的驱动能力，可满足对小功率单声道的应用场景

3路CANFD

HW356X-GKA支持拥有3个CAN控制器，支持以下功能：

- 支持CAN 2.0B协议；

- 支持1Mbps、8Mbps。

在CAN总线之间默认有120R终端电阻。

6路RS232 3路RS485

-RK3568芯片拥有10个UART控制器，支持以下功能：

- 均包含两个64字节的FIFO用于数据接收和传输；

- 支持115.2Kbps、460.8Kbps、921.6Kbps、1.5Mbps、3Mbps、4Mbps；

- 支持可编程波特率，支持非整数时钟分频器；

- 支持基于中断或基于DMA的模式；

- 支持5-8数据位，1、1.5、2停止位，支持奇校验和偶校验，不支持mark校验和space校验。

其中UART2 M0默认是RK3568的DebugUART

注意:

1.UART(TTL)最高支持4M波特率，但是RS232和RS485的速度受限于收发器芯片。

2. 对于一些特殊的波特率，需要修改工作时钟分频策略才能支持。

3. 支持串口唤醒功能。

WIFI

支持IEEE 802.11 b/g/n/ac 协议标准

支持802.1x, WEP, WPA TKIP andWPA2 AES/Mixed mode for PSK and TLS(Radius)安全机制

WPA3-SAE(Personal)

WPA3-Enterprise(Suite-B 192-bit)

WAPI1.0 station mode

WPS- PIN and PBC Methods

IEEE802.11b/g/n/ac Client mode

-Support wireless security for WEP, WPA TKIP and WPA2 AES PSK

-Support site survey scan and manual connect

-Support WPA/WPA2 TLS client

-Support power saving mode

SoftAP mode

WiFi-Direct

Miracast

MU-MIMO

BT-COEXist

Mesh

Wakeon WLAN

4G/5G

参考 选配的4G、5G模块参数。

存储性能参数

USB

U盘储存性能参数(USB3.0接口)

参数	测试条件	最小	典型	最大	单位	说明
写速度	写入1GB数据	—	32.6	—	MB/s	U盘型号：KODAK，32GB USB3.0
读速度	读取1GB数据	—	66.7	—	MB/s
备注	HW356X-CORE-4GB-32GB+HW356X-GKA，操作系统：Linux

U盘储存性能参数(USB2.0接口)

参数	测试条件	最小	典型	最大	单位	说明
写速度	写入1GB数据	—	5	—	MB/s	U盘型号：Cruzer Blade 8BG USB2.0
读速度	读取1GB数据	—	18.5	—	MB/s
备注	HW356X-CORE-4GB-32GB+HW356X-GKA，操作系统：Linux

TF Card

TF卡盘储存性能参数

参数	测试条件	最小	典型	最大	单位	说明
写速度	写入1GB数据	—	19.1	—	MB/s	TF卡型号：KingShare，4GB
读速度	读取1GB数据	—	66.2	—	MB/s
备注	HW356X-CORE-4GB-32GB+HW356X-GKA，操作系统：Linux

eMMC

EMMC储存性能参数

参数	测试条件	最小	典型	最大	单位	说明
写速度	写入1GB数据	—	54.7	—	MB/s	eMMC型号：SanDisk，32GB
读速度	读取1GB数据	—	99.2	—	MB/s
备注	HW356X-CORE-4GB-32GB+HW356X-GKA，操作系统：Linux

SATA

SATA储存性能参数

参数	测试条件	最小	典型	最大	单位	说明
写速度	写入1GB数据	—	137	—	MB/s	固态硬盘型号：EVO(MZ-77E500B)三星(SAMSUNG)500GB
读速度	读取1GB数据	—	249	—	MB/s
备注	HW356X-CORE-4GB-32GB+HW356X-GKA，操作系统：Linux

PCIE

PCIe存储性能参数

参数	测试条件	最小	典型	最大	单位	说明
写速度	写入1GB数据	—	33.4	—	MB/s	固态硬盘型号：970 PRO 三星(SAMSUNG) 512GB
读速度	读取1GB数据	—	257	—	MB/s
备注	HW356X-CORE-4GB-32GB+HW356X-GKA，操作系统：Linux

通信接口性能参数

外设接口性能参数测试结果为实验室实测值，可作为设计参考，但因测试环境和器件批次差异，可能会存在一定的误差，且测试结果依赖评估板性能，核心板搭配不同底板性能也可能存在差异，请结合实际情况做进一步评估。

千兆网口通信速率性能

单向性能

网口通道	核心板发送	PC接收	通信时间	丢包率	速率
ETH0	224487299720	224487299720	3048.333s	0%	73.643MB/s
ETH1	44233612352	44233612352	598.828s	0%	73.867MB/s

网口通道	PC发送	核心板发送	通信时间	丢包率	速率
ETH0	78443790000	78443790000	674.990s	0%	116.215MB/s
ETH1	67138980000	67138980000	576.284s	0%	116.503MB/s

双向性能【即单个网口同时发送和接收】

网口通道	核心板发送	PC接收	通信时间	丢包率	核心板发送速率
ETH0	25906640000	25906640000	420s	0%	61.6824MB/s
ETH1	22838440000	22838440000	420s	0%	63.4401MB/s

网口通道		PC发送	核心板接收	通信时间	丢包率	核心板接收速率
ETH0		7389900000	7389900000	420s	0%	17.595MB/s
ETH1		6475360000	6475360000	420s	0%	17.9871MB/s
备注	HW356X-CORE-4GB-32GB+HW356X-GKA，操作系统：Linux

CAN通信速率性能

测试过程：

发送指令：cangen can0 -g 0.1 -n 100000 接收设备：USBCAB

接收指令：candump can0 -tae 发送设备：USBCAB

方向	序号	波特率（bps）	发送字节数（Byte）	外设接收字节数（Byte）	丢包率	发送速率（f/s）	通信时间
发送	CAN0	1M	1247600	1247600	0%	4090	305.0366s
接收	CAN0	1M	5000000	5000000	0%	3601	1388.33s
备注	HW356X-CORE-4GB-32GB+HW356X-GKA，操作系统：Linux

UART速率性能

方向	串口	波特率（bps）	UART发送字节数（Byte）	外设接收字节数（Byte）	丢包率	发送速率（KB/s）	通信时间
发送	UART4	115200	4851039	4851039	0%	11.550	420s
方向	串口	波特率（bps）	外设发送字节数（Byte）	UART接收字节数（Byte）	丢包率	发送速率（KB/s）	通信时间
接收	UART4	115200	5850550	5850550	0%	11.5	508.699s
备注	HW356X-CORE-4GB-32GB+HW356X-GKA，操作系统：Linux

电气特性

电源

	符号	最小值	典型	最大	单位
电源工作电压	SYS_5V0	9	12	24	V
静态工作电流		—	220	—	mA

功耗

工作条件	电源电压	电源电流	总功耗
Linux正常启动	12V	450mA	5.4W
系统空载运行	12V	150mA	1.8W

注：功耗参数为实验室实测值，可作为设计参考，但因测试环境差异、器件批次等问题，结果会存在一定的误差，请结合实际情况进一步估算，并设计足够的冗余。

IO口电气特性

	符号	最小值	典型	最大	单位
模拟IO电平标准	ADC_VIN	0	—	1.8	V
3.3V数字IO高电平输入电压	3V3_VIH	2.3	3.3	3.6	V
3.3V数字IO低电平输入电压	3V3_VIL	-0.3	0	1.0	V
3.3V数字IO高电平输出电压	3V3_VOH	2.64	3.3	—	V
3.3V数字IO低电平输出电压	3V3_VOL	—	0	0.66	V
注：使用GPIO时请严格按照GPIO参数执行，超过电压范围时会烧坏CPU

电磁兼容性

测试项目	测试标准	测试等级	性能判据
静电放电抗扰度试验	GB/T 17626.2-2018 IEC 61000-4-2:2008	接触：±8KV	A
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验	GB/T 17626.4-2018 IEC 61000-4-4:2012	电源接口：±2kV 以太网接口：±1kV RS485接口：±0.5kV RS485接口：±1kV	B B A B
雷击（浪涌）抗扰度试验	GB/T 17626.5-2019 IEC 61000-4-5:2014	电源接口：±2kV 以太网接口：±1kV	B A
射频场感应的传导骚扰抗扰度试验	GB/T17626.6-2017 IEC 61000-4-6:2013	电源接口：3V 以太网接口：3V RS485接口：3V	A A A
传导骚扰试验	GB/T 6113.201-2018 CISPR 16-2-1:2017	CISPR 32 CLASS A	通过

注1：RS485接口采用非隔离485收发器芯片，无浪涌保护电路；CAN接口也一样，因此RS485接口和CAN接口不进行浪涌测试。

机械尺寸

单位：mm