找方案 | 基于高通QCS610视觉智慧平台之智慧摄像头应用
qcs610规格简介高通的人工智能 (ai) 引擎和异构计算架构中，专为边缘物联网应用设计，包括高达八核qualcomm kryo 460 cpu、qualcomm adreno 612 gpu 和 qualcomm hexagon dsp 的组合，并搭配高通pm6150、pm6150l电源管理ic，实现低功耗、电源最佳化及高运算能力。
影像显示方面，提供1x 4 lane dsi dphy 1.2，最高2520x1080 60 fps和display port，r分辨率可达1920x1200 60 fps。另一方面在影像输入部分，采用高通qualcomm spectra 250l 影像处理器 (image signal processor, isp)，提供3组4 lane (or 4+4+2+1), dphy1.2, cphy 1.0，并支持时域降噪 (temporal noise reduction, tnr)、交错的高动态范围 (staggered high-dynamic range, shdr)、电子式防手震 (electronic image stabilization, eis)、镜头畸变校正 (lens distortion correction, ldc)等功能。
至于io界面有ethernet rgmii、802.11a/b/g/n/ac、bluetooth 5.0、sd3.0、usb3.1、usb2.0等标准，其规格简表如图1-1、表1-1:
表 1‑1 qcs610 规格表
qcs610
cpu kryo 460: 64-bit octa-cores, 2x gold (2.2ghz) + 6x silver (1.8ghz)
gpu adreno 612 @ up to 845mhz ;
api support: vulkan 1.1, opencl, opengl es 3.2
audio playback hi-res/192khz, native 44.1khz, audio on dedicated dsp
compute dsp hexagon dsp with 2 hexagon vector extensions (hvx), 1.1ghz
sensor dsp hexagon dsp based
memory 2x 16-bit lpddr4.x 1804mhz
pmic qualcomm pm6150 + qualcomm pm6150l
display resolution 2520x1080 60 fps + 1920x1200 60 fps (external)
interface 1x4 lane dsi dphy 1.2 support + dp over usb-c (external)
camera performance image signal processor: qualcomm spectra 250l image signal processor, 14-bit, 24mp (2x isp/16+16mp),
4k30 iq improvement: mctf, tnr, shdr, eis, ldc, dewarp, zoom
interface csi 4+4+4 lane (or 4+4+2+1), dphy1.2, cphy 1.0
video decode 4k30 8-bit: h.265(hevc)/vp9
encode 4k30 8-bit hevc
location gps/glonass, beidou, galileo
wired/wireless
connectivity ethernet rgmii
integrated 1x1 802.11a/b/g/n/ac and bluetooth 5.0
fm
storage emmc 5.1, ufs 2.1 gear3 1-lane, sd 3.0
peripherals 1x usb3.1 type-c with display port and usb 2.0
technology / package 11nm, 12x11.1x0.92mm non-pop
名词翻译
tnr : temporal noise reduction 时域降噪
shdr : staggered high-dynamic range 交错的高动态范围
eis : electronic image stabilization 电子式防手震
ldc : lens distortion correction 镜头畸变校正
qcs610 som简介本单元专注在qcs610 som的介绍，内容浓缩高通多份技术文件，例如有关特性、引脚定义、机械和电气设备特性的信息，请参阅qcs610/qcs410设备规格doc# 80-pl052-1。透过文件整理后，能让硬件技术人员在最短的时间, 透过此份内容, 初步了解高通各ic的相关性和一般pin脚功能定义组态，如i2c、spi、uart等。
此外内容会尝试以图表型式来表达意义及相关性，而参考的文件会紧接着图表，方便读者能更深入地了解其前后文的意涵。其次编排顺序上，依次为som功能方块图、som pin脚编排及名称、som io规格及功能、电源与充电、无线通讯测试报告(bt + wifi 2.5g/5g hz)。
但因有些内容无法在这说明，诸如som pin脚编排及名称、som io规格及功能、电源与充电，部分无线测试报告，若想取得详细资料，请洽诠鼎科技公司。
qcs610 som组成架构
som功能由高通qc610主芯片、pm6150+pm6150l pmic、无线通讯芯片wcn3980和emcp (4gb lpddr4x + 64gb emmc)所组成，如图2-1所示。
首先，pm6150与pm6150l均为pmic ( power management ic ) 针对qcs610 芯片组进行了电源管理优化，其中pm6150为主控部分，掌管系统电源开关、电池充放电、供给系统各部时钟及供应系统多组电压(refer to pm6150规格doc# 80-ph856-1 rev. k) ; 其搭配的pm6150l主要角色除了提供多组电源及一组buck or boost(bob)电源，也提供leds驱动电源(refer to pm6150l规格doc# 80-pg281-1 rev. l) 。
高通wcn3980为1x1, 2.4g/5g band 无线前端ic，与qcs610搭配后可支持wifi 802.11a/b/g/n/ac and bluetooth 5.0，使产品成为无线连网装置。
最后，主芯片qcs610除了高效能、低功耗和硬件神经网络加速器外，亦提供多样化、多组数io界面，如mipi-csi、mipi-dsi、usb3.0、usb2.0、i2c、spi、uart、i2s等，此外，广泛的gpio脚pin可以帮助设计者灵活的应用及布局pcb，减少绕线发生，降低emi发生因素。
ait qcs610 som featureqcs610 som
cpu kryo 460: 64-bit octa-cores, 2x gold (2.2ghz) + 6x silver (1.8ghz)
gpu adreno 612 @ up to 845mhz ;
api support: vulkan 1.1, opencl, opengl es 3.2
compute dsp hexagon dsp with 2 hexagon vector extensions (hvx), 1.1ghz
audio playback hi-res/192khz, native 44.1khz, audio on dedicated dsp
sensor dsp hexagon dsp based
memory 32gb lpddr4.x
64gb emmc5.1
wireless connectivity integrated 1x1 802.11a/b/g/n/ac
bluetooth 5.0
pmic qualcomm pm6150 + qualcomm pm6150l
display resolution 2520x1080 60 fps
interface 1x4 lane dsi dphy 1.2 support
camera performance 24mp (2x isp/16+16mp),
4k30 iq improvement: tnr, shdr, eis, ldc
interface csi 4+4+4 lane (or 4+4+2+1), dphy1.2, cphy 1.0
video decode 4k30 8-bit: h.265(hevc)/vp9
encode 4k30 8-bit hevc
som size 40 mm x 45 mm
no. io name port description
1 802.11a/b/g/n/ac
bluetooth 5.0
1 1x1 antenna
2 rgmii 1 one rgmii interface with mdio for
ethernet with avb (1.8 v only for
rgmii and mdio)
3 spi 4 spi interface – 4 on gpio and 2 on
lpi for cameras, sensors, and so on;
dedicated controller for each port
4 uart 2 uart interface 4 on gpio – 3 on
lpi island for sensors
5 i2c 4+2 >> i2c interface – 4(6) on gpio and 1 on
lpi for touch, sensors, and so on;
dedicated controller for each port
>> two dedicated i2c interfaces for camera
6 sd 1 4-bit sdc2 for sd card 3.0
7 usb3.0 1
8 usb2.0 1 option(host)
9 csi 3 2 ports 4 lanes ; 1 port 2 lanes
10 dsi 1 1 port 4 lanes
11 dmic 2
12 gpios 20
13 i2s 2 1 is for wcd9370
硬件设计说明线路图分成两部分 :
一为主核心线路 ;另一部分为周边应用(不在此次介绍)，如图2-2。
主核心芯片框架图(qcs610+emcp+pm6150+pm6150l+wcn3980 ) :
图 2‑1
周边应用框架图(wcd9370 audio codec+wsa8815 audio amp+lt9611 hdmi transmitter+ksz9031rnxia gigabit ethernet phy):
图 2‑2
qcs610 som位置说明
pcb layoutait qcs610 som dimension and placement
pcb叠构 :
阻抗控制表
qcs610无线通讯测试
无线通讯测试方式是透过litepoint的iqxel-mw设备针对wifi-2g/5g频段及调变方式做整体测试，内容概括整体效能，诸如输出功率、频率偏差、evm值等，也包含频谱遮罩和误差向量幅度星座图，如附图。
iqxel测试仪器架设图
iqxel 2.4g效能、频谱遮罩和误差向量幅度星座图
2.4g ofdm tx效能表
2.4g ofdm频谱遮罩
2.4g ofdm evm星座图
iqxel 5g效能、频谱遮罩和误差向量幅度星座图
5g ofdm tx效能表
5g ofdm频谱遮罩
5g ofdm evm星座图
pre-scan emi
本单元测试分为两部分，如下图5-13红色框。一为针对无线通讯发射状态做接触式量测，目的在于检测主频旁的谐波(harmonic)及输出功率，一般在conducted emission (ce)阶段符合法规，则在辐射量测(radiated emission)也会符合法规。二为针对系统做辐射测试 (radiated emission, re)，此部分需在辐射暗室(chamber)进行。
电磁相容测试相关项目
conducted emission
conduction部分架设
频谱分析仪架设图
测试结果图
2.4g power conduction
5g power conduction
radiated emission
产品做emi中的辐射传导测试时，需在暗室下进行，而大联大控股目前的暗室是7x4x3规格，搭配的测试设备如后续图显示。一般扫描测分为4部分，分别为1ghz以上的水平、垂直扫描和1ghz以下的水平、垂直扫描。此外，此次1ghz以上部分使用en55022规范，而1ghz以下使用cispr32规范。
暗室隔离度
大联大电波暗室图及测试设备
测试环境图(radiated emission测试示意图)
1ghz以上-待测物位置
1ghz以下-待测物位置
测试结果 :
1ghz以上水平扫描
1ghz以上垂直扫描
1ghz以下水平扫描
1ghz以下垂直扫描
可提供的文件列表
应用主板的电路图( version : orcad16.5 )
10层pcb layout档 ( version : pads9.3 )
pcb 叠构
使用的零件列表
零件资料
以上资料均需透过业务/pm认可及完备手续
►场景应用图
►产品实体图
►展示板照片
►方案方块图
►核心技术优势ait使用qcs610视觉智能平台，提供一total solution，帮助开发者缩短硬件开发期，使其能专注在软件应用，此外，高通在人工智能软件上，也提供辅助资源。
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影像显示方面，提供1x 4 lane dsi dphy 1.2，最高2520x1080 60 fps和display port，r分辨率可达1920x1200 60 fps。另一方面在影像输入部分，采用高通qualcomm spectra 250l 影像处理器 (image signal processor, isp)，提供3组4 lane (or 4+4+2+1), dphy1.2, cphy 1.0，并支持时域降噪 (temporal noise reduction, tnr)、交错的高动态范围 (staggered high-dynamic range, shdr)、电子式防手震 (electronic image stabilization, eis)、镜头畸变校正 (lens distortion correction, ldc)等功能。
至于io界面有ethernet rgmii、802.11a/b/g/n/ac、bluetooth 5.0、sd3.0、usb3.1、usb2.0等标准，其规格简表如图1-1、表1-1:
表 1‑1 qcs610 规格表
qcs610
cpu kryo 460: 64-bit octa-cores, 2x gold (2.2ghz) + 6x silver (1.8ghz)
gpu adreno 612 @ up to 845mhz ;
api support: vulkan 1.1, opencl, opengl es 3.2
audio playback hi-res/192khz, native 44.1khz, audio on dedicated dsp
compute dsp hexagon dsp with 2 hexagon vector extensions (hvx), 1.1ghz
sensor dsp hexagon dsp based
memory 2x 16-bit lpddr4.x 1804mhz
pmic qualcomm pm6150 + qualcomm pm6150l
display resolution 2520x1080 60 fps + 1920x1200 60 fps (external)
interface 1x4 lane dsi dphy 1.2 support + dp over usb-c (external)
camera performance image signal processor: qualcomm spectra 250l image signal processor, 14-bit, 24mp (2x isp/16+16mp),
4k30 iq improvement: mctf, tnr, shdr, eis, ldc, dewarp, zoom
interface csi 4+4+4 lane (or 4+4+2+1), dphy1.2, cphy 1.0
video decode 4k30 8-bit: h.265(hevc)/vp9
encode 4k30 8-bit hevc
location gps/glonass, beidou, galileo
wired/wireless
connectivity ethernet rgmii
integrated 1x1 802.11a/b/g/n/ac and bluetooth 5.0
fm
storage emmc 5.1, ufs 2.1 gear3 1-lane, sd 3.0
peripherals 1x usb3.1 type-c with display port and usb 2.0
technology / package 11nm, 12x11.1x0.92mm non-pop
名词翻译
tnr : temporal noise reduction 时域降噪
shdr : staggered high-dynamic range 交错的高动态范围
eis : electronic image stabilization 电子式防手震
ldc : lens distortion correction 镜头畸变校正
qcs610 som简介本单元专注在qcs610 som的介绍，内容浓缩高通多份技术文件，例如有关特性、引脚定义、机械和电气设备特性的信息，请参阅qcs610/qcs410设备规格doc# 80-pl052-1。透过文件整理后，能让硬件技术人员在最短的时间, 透过此份内容, 初步了解高通各ic的相关性和一般pin脚功能定义组态，如i2c、spi、uart等。
此外内容会尝试以图表型式来表达意义及相关性，而参考的文件会紧接着图表，方便读者能更深入地了解其前后文的意涵。其次编排顺序上，依次为som功能方块图、som pin脚编排及名称、som io规格及功能、电源与充电、无线通讯测试报告(bt + wifi 2.5g/5g hz)。
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首先，pm6150与pm6150l均为pmic ( power management ic ) 针对qcs610 芯片组进行了电源管理优化，其中pm6150为主控部分，掌管系统电源开关、电池充放电、供给系统各部时钟及供应系统多组电压(refer to pm6150规格doc# 80-ph856-1 rev. k) ; 其搭配的pm6150l主要角色除了提供多组电源及一组buck or boost(bob)电源，也提供leds驱动电源(refer to pm6150l规格doc# 80-pg281-1 rev. l) 。
高通wcn3980为1x1, 2.4g/5g band 无线前端ic，与qcs610搭配后可支持wifi 802.11a/b/g/n/ac and bluetooth 5.0，使产品成为无线连网装置。
最后，主芯片qcs610除了高效能、低功耗和硬件神经网络加速器外，亦提供多样化、多组数io界面，如mipi-csi、mipi-dsi、usb3.0、usb2.0、i2c、spi、uart、i2s等，此外，广泛的gpio脚pin可以帮助设计者灵活的应用及布局pcb，减少绕线发生，降低emi发生因素。
ait qcs610 som featureqcs610 som
cpu kryo 460: 64-bit octa-cores, 2x gold (2.2ghz) + 6x silver (1.8ghz)
gpu adreno 612 @ up to 845mhz ;
api support: vulkan 1.1, opencl, opengl es 3.2
compute dsp hexagon dsp with 2 hexagon vector extensions (hvx), 1.1ghz
audio playback hi-res/192khz, native 44.1khz, audio on dedicated dsp
sensor dsp hexagon dsp based
memory 32gb lpddr4.x
64gb emmc5.1
wireless connectivity integrated 1x1 802.11a/b/g/n/ac
bluetooth 5.0
pmic qualcomm pm6150 + qualcomm pm6150l
display resolution 2520x1080 60 fps
interface 1x4 lane dsi dphy 1.2 support
camera performance 24mp (2x isp/16+16mp),
4k30 iq improvement: tnr, shdr, eis, ldc
interface csi 4+4+4 lane (or 4+4+2+1), dphy1.2, cphy 1.0
video decode 4k30 8-bit: h.265(hevc)/vp9
encode 4k30 8-bit hevc
som size 40 mm x 45 mm
no. io name port description
1 802.11a/b/g/n/ac
bluetooth 5.0
1 1x1 antenna
2 rgmii 1 one rgmii interface with mdio for
ethernet with avb (1.8 v only for
rgmii and mdio)
3 spi 4 spi interface – 4 on gpio and 2 on
lpi for cameras, sensors, and so on;
dedicated controller for each port
4 uart 2 uart interface 4 on gpio – 3 on
lpi island for sensors
5 i2c 4+2 >> i2c interface – 4(6) on gpio and 1 on
lpi for touch, sensors, and so on;
dedicated controller for each port
>> two dedicated i2c interfaces for camera
6 sd 1 4-bit sdc2 for sd card 3.0
7 usb3.0 1
8 usb2.0 1 option(host)
9 csi 3 2 ports 4 lanes ; 1 port 2 lanes
10 dsi 1 1 port 4 lanes
11 dmic 2
12 gpios 20
13 i2s 2 1 is for wcd9370
硬件设计说明线路图分成两部分 :
一为主核心线路 ;另一部分为周边应用(不在此次介绍)，如图2-2。
主核心芯片框架图(qcs610+emcp+pm6150+pm6150l+wcn3980 ) :
图 2‑1
周边应用框架图(wcd9370 audio codec+wsa8815 audio amp+lt9611 hdmi transmitter+ksz9031rnxia gigabit ethernet phy):
图 2‑2
qcs610 som位置说明
pcb layoutait qcs610 som dimension and placement
pcb叠构 :
阻抗控制表
qcs610无线通讯测试
无线通讯测试方式是透过litepoint的iqxel-mw设备针对wifi-2g/5g频段及调变方式做整体测试，内容概括整体效能，诸如输出功率、频率偏差、evm值等，也包含频谱遮罩和误差向量幅度星座图，如附图。
iqxel测试仪器架设图
iqxel 2.4g效能、频谱遮罩和误差向量幅度星座图
2.4g ofdm tx效能表
2.4g ofdm频谱遮罩
2.4g ofdm evm星座图
iqxel 5g效能、频谱遮罩和误差向量幅度星座图
5g ofdm tx效能表
5g ofdm频谱遮罩
5g ofdm evm星座图
pre-scan emi
本单元测试分为两部分，如下图5-13红色框。一为针对无线通讯发射状态做接触式量测，目的在于检测主频旁的谐波(harmonic)及输出功率，一般在conducted emission (ce)阶段符合法规，则在辐射量测(radiated emission)也会符合法规。二为针对系统做辐射测试 (radiated emission, re)，此部分需在辐射暗室(chamber)进行。
电磁相容测试相关项目
conducted emission
conduction部分架设
频谱分析仪架设图
测试结果图
2.4g power conduction
5g power conduction
radiated emission
产品做emi中的辐射传导测试时，需在暗室下进行，而大联大控股目前的暗室是7x4x3规格，搭配的测试设备如后续图显示。一般扫描测分为4部分，分别为1ghz以上的水平、垂直扫描和1ghz以下的水平、垂直扫描。此外，此次1ghz以上部分使用en55022规范，而1ghz以下使用cispr32规范。
暗室隔离度
大联大电波暗室图及测试设备
测试环境图(radiated emission测试示意图)
1ghz以上-待测物位置
1ghz以下-待测物位置
测试结果 :
1ghz以上水平扫描
1ghz以上垂直扫描
1ghz以下水平扫描
1ghz以下垂直扫描
可提供的文件列表
应用主板的电路图( version : orcad16.5 )
10层pcb layout档 ( version : pads9.3 )
pcb 叠构
使用的零件列表
零件资料
以上资料均需透过业务/pm认可及完备手续
►场景应用图
►产品实体图
►展示板照片
►方案方块图
►核心技术优势ait使用qcs610视觉智能平台，提供一total solution，帮助开发者缩短硬件开发期，使其能专注在软件应用，此外，高通在人工智能软件上，也提供辅助资源。
荣耀MagicBook评测 初出茅庐不可小觑
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一种新的H.264编码帧间预测模式选择算法
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荣誉资质 | 润和软件入选中国电子工业标准化技术协会RISC-V工作委员会成为首届委员单位
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