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1.1.1 RDK S100

image-rdk_100_mainboard_overview

警告
  1. RDK S100 使用外接电源，需满足相关地区的法规标准。
  2. 本产品应在通风良好的环境中使用，在密闭空间使用时，需要做好散热措施。
  3. 使用时，本产品应放置在稳固、平坦、不导电的表面上。
  4. 将不兼容的设备与 RDK S100 连接时，导致设备损坏，将不支持维修。
  5. 所有与本产品配套使用的外围设备均应符合使用国家的相关标准，并标明相应地确保满足安全和性能要求。 外围设备包括但不限于与 RDK S100 结合使用时的键盘、显示器和鼠标。
  6. 与本产品一起使用的所有外围设备的电缆和连接器必须有足够的绝缘，以便相关的满足安全要求。
安全守则

为避免本产品发生故障或损坏，请遵守以下事项：

  1. 运行时，请勿接触水或湿气，或放置在导电物体表面上，不要接触任何热源，以确保本品在正常环境温度下可靠运行。
  2. 装配时，避免对印刷电路板和连接器造成机械或电气损坏。
  3. 通电时，避免手触摸印刷电路板及设备边缘，减少静电放电损坏的风险。
提示

对于有独立外部供电的外设，开发板需要先上电，然后外设再上电，若外设早于 S100 开发板先上电且对主板有电源倒灌的情景时，开发板可能会触发保护状态无法启动。

产品介绍​

地瓜机器人 RDK S100 系列开发者套件搭载 S100 智能计算芯片，BPU 可提供高达 80/128TOPS 的算力，是一款面向智能计算与机器人应用的开发板，接口丰富，极致易用，独特的异构设计可以同时兼顾感知推理和实时运动控制的需求，减少控制系统的体积和复杂度。

主要功能​

名称参数
核心规格CPU: 6x ARM® Cortex®-A78AE
MCU: 4x ARM® Cortex®-R52+ (1× DCLS, 1× Split-Lock)
BPU: 1x BPU Nash
GPU: ARM Mali-G78AE
RAM: 96bit LPDDR5, Up to 6400Mbps
存储板载 64GB EMMC
提供 M.2 Key M 硬盘接口
互联接口4 x USB 3.0 Type-A 接口
1 x USB 2.0 Type-C（镜像烧录、MCU/Main Domain 串口调试）
1 x JTAG 调试接口（Main & MCU Domain）
1 x 40-Pin GPIO（SPI、I2C、I2S、PWM、UART 等）
1 x MCU 接口扩展（供 MCU Domain 使用）
显示1 x HDMI Type-A 接口，最高支持 2560x1440@60Hz
相机1 x 相机扩展接口，提供 3x 4lane MIPI CSI-2
音频1 x I2S/PCM
网络能力2 x RJ45 接口（1000M 以太网）
M.2 Key E（接入 WiFi & BT 模组）
电源电源适配器：包装内包含 90W 电源适配器
电源输入：板卡支持 12-20V DC, Max 150W
温度范围0℃ ~ 45℃

拓扑图​

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接口图​

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序号功能序号功能
J1主板供电接口J22MCU 域的 16-Pin 接口
J2主板功能接插件J23MCU 扩展板 100-Pin 接口
J3RTC 电池接口J2440-Pin 接口
J8风扇控制接口J25相机口展板 100-Pin 接口
J15Main 域和 MCU 域 JTAG 接口K1重置按钮
J16Type-C 接口，用于烧录，Main 域和 MCU 域调试K2睡眠按钮
J17M.2 Key E 接口SW1电源开关
J18M.2 Key M 接口SW2烧录模式开关
J19&J204x USB3.0 Type-A 接口SW3&SW6引脚功能切换拨码开关
J21HDMI 接口U43&U452x 千兆 RJ45 网口

Wi-Fi 和 SSD 安装​

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请在开发板电源关闭，且 DC 插头断开的情景下进行安装。

接口说明​

接口定义: drobotics_rdk_s100_pinlist_v1p0.xlsx

DC Jack (J1)​

info

额定电压为 20V，额定电流为 10A，S100 主板允许输入 12-20V 电源供电，可以选择内径 2.5mm，外径 6mm 适配器为 S100 系统供电。

  • 典型场景建议使用 70W 的供电电源（12V@5.5A）。
  • 极限场景建议使用 150W 的供电电源（20V@7.5A）。

Automatic EXT CTRL Connector (J2)​

RDK S100 主板有一个 Automatic EXT CTRL Connector 12-Pin 连接器，主要作用如下：

  • 将主板上的系统运行灯、电源指示灯拓展到主板外部，以便观察主板处于何种工作状态。
  • 将烧录开关、休眠按键、复位按键、电源开关拓展到主板外部，便于整机装机后人工操作。
提示
  1. 绿灯用于指示主板小系统是否完成上电，橙灯用于指示主板 Main 域系统是否正常运行。
  2. Automatic EXT CTRL Connector 12-Pin 接口供电仅允许连接功能描述中涉及的电路，禁止连接大功耗负载。
  3. 当系统处于 light sleep 和 deep sleep 模式时，VDD_AON_PERI_5V 和 DCIN_CONN 电源保持供电，VDD_PERI_3V3 电源关闭，外接子板时需预留短路保护电路，防止主板因外接子板短路导致供电异常。

RTC (J3)​

info

请联系 FAE 或社区支持获取相关信息

FAN Connector (J8)​

FAN Connector 用于连接散热风扇，支持风扇转动速率控制。

提示
  1. 12V 最大供电电流为 200mA，当系统处于 light sleep 和 deep sleep 模式时，VDD_PERI_12V 电源关闭。

Type-C (J16)​

USB Type-C(J16)仅用于烧录和调试使用，不是一个标准的全功能 USB Type-C 口，包含如下功能：

  • 调试串口。硬件上通过 2 颗CH340芯片将核心模组 Main 域与 MCU 域的调试串口转换为 USB 接口，用户可使用该接口进行各种调试工作。用户第一次使用该接口时需要在电脑上安装 CH340 驱动，用户可搜索CH340串口驱动关键字进行下载、安装。电脑串口工具的参数需按如下方式配置：

    • 波特率（Baud rate）：921600
    • 数据位（Data bits）：8
    • 奇偶校验（Parity）：None
    • 停止位（Stop bits）：1
    • 流控（Flow Control）：无

  • USB 下载接口。RDK S100 开发板提供的一路下载接口用于固件下载，具体可以参考1.2 系统烧录

M.2 Key E Expansion Slot (J17)​

默认用于连接支持 PCIe 的 Wi-Fi 和四线 UART 的 BT 模组，PCIE 支持 Gen3x1，未提供 USB，SDIO 接口，无 LED 和 ALERT 信号。

info
  1. 若需要支持 Wi-Fi/Bluetooth 休眠唤醒 S100 的功能，请联系地瓜工程师支持。
  2. 当系统处于 light sleep 和 deep sleep 模式时，VDD_AON_PERI_3V3 电源保持供电，最大供电电流为 750mA。

M.2 Key M Expansion Slot (J18)​

用于接 PCIe 固态硬盘，支持 Gen3x1，有 ALERT 信号，无 LED 信号。

info
  1. 不支持休眠唤醒功能。
  2. I2C4 默认已用于 M.2 KEY M 接口、RTC IC 及 风扇(FAN)转速控制 IC 的通讯，RTC IC 和 风扇转速控制 IC 的 I2C 地址分别为 0X32 和 0X2F（不含读写位）。
  3. 当系统处于 light sleep 和 deep sleep 模式时，VDD_PERI_3V3 电源关闭，最大供电电流为 700mA。

MCU Expansion Header (J22)​

RDK S100 主板包含一个 16-pin 扩展接口 MCU Expansion Header，以下简称 16-Pin Header。

  • 电源信号：VDD_AON_PERI_MCU_3V3、VDD_AON_PERI_MCU_5V。
  • 通信接口：
    • I2C9，主板上配置等效 3.2K 的上拉电阻
    • SPI3
    • UART5
  • PWM 信号：PWM6、PWM7。
  • GPIO 信号：GPIO_MCU_36_3V3、GPIO_MCU_37_3V3。
提示
  1. 当系统处于 light sleep 和和 deep sleep 模式时，VDD_AON_PERI_MCU_3V3、VDD_AON_PERI_MCU_5V 电源保持供电，VDD_AON_PERI_MCU_3V3、VDD_AON_PERI_MCU_5V 其最大供电电流分别为 300mA 和 200mA。
  2. 16-Pin Header 中 GPIO_MCU_36_3V3、GPIO_MCU_37_3V3 接外设使用时必须保证外设对应管脚上电默认为拉低状态。
  3. I2C9_SDA_3V3，I2C9_SCL_3V3 信号作为 GPIO 使用时不允许接外部下拉电阻。

MCU Expansion Connector (J23)​

RDK S100 主板包含一个 100-Pin 扩展接口 MCU Expansion Connector，以下简称 MCU 100-Pin Connector。

  • 电源信号：VDD_AON_PERI_MCU_5V、VDD_AON_PERI_MCU_3V3、VDDIO_MCU_3V3、VDDIO_MCU_1V8。
  • 网络接口：EMAC RGMII 接口信号。
  • 通信接口：
    • I2C8，主板上配置等效 4.7K 上拉电阻。
    • I2C9，主板上配置等效 3.2K 上拉电阻。
    • SPI2、SPI4、SPI5
  • CAN 接口：CAN5、CAN6、CAN7、CAN8、CAN9
  • 其他信号：GPIO、PWM、ADC 信号。
提示
  1. MCU 100-Pin Connector 包含了 1.8V 和 3.3V 两种逻辑电平的 IO，详细信息可参考 Pin 定义文件。
  2. MCU 100-Pin Connector 中如下 14 个 IO 接外设使用时，必须保证外设对应管脚上电默认高/低状态与 Pin 定义文件中的 Pull Up/Down 状态保持一致：SPI5_CSN1_3V3，GPIO_MCU_36_3V3，GPIO_MCU_37_3V3，GPIO_MCU_35_3V3，SPI5_MOSI_3V3，GPIO_MCU_9_3V3，CAN5_TX_3V3，CAN6_TX_3V3，CAN9_TX_3V3，CAN8_TX_3V3，SPI5_CSN0_3V3，CAN7_TX_3V3，GPIO_MCU_6_3V3，GPIO_MCU_7_3V3。
  3. 当系统处于 light sleep 和 deep sleep 模式时，VDD_AON_PERI_MCU_5V、VDD_AON_PERI_MCU_3V3 电源保持供电，最大供电电流均为 1000mA。
  4. VDDIO_MCU_3V3 和 VDDIO_MCU_1V8 不允许接大功耗负载，仅可用于电平转换、上下拉电阻、ADC 分压等小功耗应用；当系统处于 light sleep 模式时，VDDIO_MCU_3V3 和 VDDIO_MCU_1V8 电源保持供电，当系统处于 deep sleep 模式时，VDDIO_MCU_3V3 和 VDDIO_MCU_1V8 电源关闭。

Main Expansion Header (J24)​

RDK S100 主板包含一个 40-pin 扩展接口 Main Expansion Header，以下简称 40-Pin Header。

  • 电源信号：VDD_PERI_3V3，VDD_PERI_5V。
  • 通信接口：
    • I2C5，主板上配置 4K 上拉电阻。
    • UART2，主板上配置 4K 上拉电阻。
    • SPI0，仅支持主模式。
    • LPWM（GPIO_CAM_4_3V3 和 GPIO_CAM_5_3V3）。
  • 音频接口：PCM0 相关信号与 Wi-Fi 模组的 PCM 接口共用。
  • GPIO 信号：40PIN_GPIO0_3V3 至 40PIN_GPIO9_3V3 共 10 个 GPIO，由 GPIO 扩展 IC 提供，IC 内部默认有 100K 上拉电阻。
提示
  1. I2C4 默认已用于 M.2 KEY M 接口、RTC IC 及 风扇(FAN)转速控制 IC 的通讯，RTC IC 和 风扇转速控制 IC 的 I2C 地址分别为 0X32 和 0X2F（不含读写位）。
  2. I2C5 与 UART2 接口管脚复用，40-Pin Header 与 M.2 KEY E 连接器共用 PCM0 接口，可通过 SW6 拨码进行切换使用。
  3. 当系统处于 light sleep 和 deep sleep 模式时，VDD_PERI_3V3，VDD_PERI_5V 电源关闭；VDD_PERI_3V3，VDD_PERI_5V 最大供电电流均为 1000mA。
  4. I2C4_SDA_3V3，I2C4_SCL_3V3，I2C5_SDA_3V3，I2C5_SCL_3V3，UART2_TX_3V3，UART2_RX_3V3 信号作为 GPIO 使用时不允许接外部下拉电阻。

Camera Expansion Connector (J25)​

RDK S100 主板包含一个 100-pin 扩展接口 Camera Expansion Connector，以下简称 CAM 100-Pin Connector。

  • 电源信号：VDD_PERI_CAM_3V3、VDD_PERI_12V，VDDIO_TOP_1V8。
  • 图像接口：包含 3 组 4lane MIPI RX 信号。
  • 通信接口：
    • I2C1，主板上配置等效 4.7K 的上拉电阻。
    • I2C2，主板上配置等效 4.7K 的上拉电阻。
    • I2C3，主板上配置等效 2.2K 的上拉电阻。
  • 其他信号：包含 LPWM 信号、ADC 检测信号、Camera Board ID 信号、GPIO 信号等。
提示
  1. CAM 100-Pin Connector 中包含了 1.8V 和 3.3V 两种逻辑电平的 IO，详细信息可参考 PIN 定义文件。
  2. VDDIO_TOP_1V8 电源不允许接大功耗负载，仅可用于电平转换、上下拉电阻、ADC 分压等小功耗应用。
  3. 当系统处于 light sleep 和和 deep sleep 模式时，VDD_PERI_3V3、VDD_PERI_12V，VDDIO_TOP_1V8 电源关闭，其中 3.3V 电源最大供电电流为 1700mA，12V 电源最大供电电流为 800mA。

有线网口 (U43/U45)​

开发板配备两路千兆以太网接口，兼容 1000BASE-T 和 100BASE-T 标准，支持自动协商速率切换。

编号标识功能说明IP 配置方式默认 IP 地址
U43eth0通用以太网接口，需用户配置 IP 地址外部 DHCP 分配或手动静态配置无
U45eth1管理或专用通信接口，内置静态 IP 地址固定静态 IP192.168.127.10

HDMI 接口 (J21)​

RDK S100 开发板提供一路 HDMI 显示接口，最高支持 2k 60 帧的显示模式。开发板上电后会通过 HDMI 接口输出 Ubuntu 图形界面，配合特定的示例程序，同时还支持摄像头、视频流画面的预览显示功能。

USB 接口 (J19/J20)​

RDK S100 开发板提供了四路 PCIE 拓展出来的 USB3.0 标准接口，可以满足 4 路 USB 外设同时接入使用。

开关、按键和灯光说明​

按键 (K1/K2)​

编号名称描述使用方法
K1RESET复位 S100 系统按下按键之后系统进入复位
K2SLEEP控制 S100 系统进入休眠或者唤醒 S100单点按键中断触发休眠和唤醒功能

开关 (SW1/SW2)​

编号名称描述使用方法
SW1ON/OFF电源开关▽：开启，↑：关闭
SW2DOWNLOADDFU 烧录模式开关▽：正常启动模式，↑：DFU 烧录模式

拨码开关 (SW3/SW6)​

系统启动盘选择 (SW3)​

info

当前仅支持 eMMC 启动

D13D12启动介质描述
01eMMC从板载 eMMC 启动
10NVMe从 M.2 NVMe 固态硬盘启动

功能切换 (SW6)​

40-Pin 中 I2C5 与 UART2 接口管脚复用，40-Pin(J24)与 M.2 KEY E 连接器(J17)共用 PCM0 接口，可通过 SW6 拨码开关进行切换使用。

建议

对于 PCM0，如果不需要 Wi-Fi 模组的蓝牙音频功能，可以默认向右拨码。

拨码名称10
40 PIN40-Pin 的 3、5 引脚有效，为 I2C540-Pin 的 8、10 引脚有效，为 UART2
PCM0PCM0 用于 M.2 E KeyPCM0 用于 40PIN

指示灯​

RDK S100 主板 J8 连接器侧边有 POWER、DOWNLOAD 和 SYSTEM 三个指示灯，分别用于指示主板电源状态，DFU 烧录模式和系统运行状态

POWER（绿色）​

状态状态描述
常亮电源开启
熄灭电源关闭

DOWNLOAD（红色）​

状态状态描述
常亮进入 DFU 烧录模式
熄灭进入正常启动模式

SYSTEM（橙色）​

状态状态描述
闪烁系统运行正常
常亮、熄灭系统运行异常

连接器型号​

连接器连接器型号连接器厂商
J1DC-044B-D025品赞
J2HX JN1.27-2x6P ZZ H4.9韩下
J3HDGC1002WV-S-2P华德共创
J8470531000莫仕
J15356-110A0CMBB1广德众电子
J16XUBF-0316-FS458连欣科技
J17APCI0108-P001A连欣科技
J18APCI0079-P002A连欣科技
J22PZ254V-12-16P兴飞连接器
J23HC-PBB05-2-100-F-H2.2-G1-R-P-04华灿天禄
J24313240SK24011160A4P联祥电子
J25HC-PBB05-2-100-F-H4.0-G1-R-P-04华灿天禄
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