Hi3798C V200 NVR场景硬件设计 使用指南

### Hi3798C V200 NVR场景硬件设计 使用指南 #### 1. 原理图设计 ##### 1.1 电源设计建议 在设计基于Hi3798CV200的NVR单板时，电源的设计至关重要。正确的电源配置能够确保系统的稳定性和可靠性。 - **Hi3798CV200的电源设计**：主要包括VDD、DVDD_CPU和DVDD_GPU三路电源的去耦电路。这些电路的设计必须严格按照海思提供的参考设计进行，以确保电路的稳定性和兼容性。 - **DVDD_CPU**：这是为CPU供电的关键电源，设计时应选择至少具备3A供电能力的DC-DC转换器。 - **VDD和DVDD_GPU合并**：这两路电源由SVB动态调压电路控制，对于保证系统的稳定性极为重要。设计时需选用至少具备4A供电能力的DC-DC转换器。 - **SVB动态调压电路**：是保证系统稳定性的关键组件之一，其工作原理是根据系统负载的变化动态调整电源电压，从而优化功耗并提高能效。如图1-1所示，该电路通过监测负载情况自动调节电压水平，避免系统因电压不稳定而出现死机等问题。  - **DVDD33**：为I/O接口提供3.3V的电源供应。 - **VDDIO_DDR/VDDIO_CK_DDR**：这些电源为DDR内存供电，必须与所使用的DDR颗粒共享相同的电源网络，以确保数据传输的一致性和完整性。 - **电源上下电时序**：遵循《Hi3798CV200 DataSheet02-硬件信息》中的电性能参数章节中关于电源上下电时序的要求。 ##### 1.2 COMBOPHY接口设计 COMBOPHY接口的设计对于NVR系统的性能和稳定性同样重要。正确设计可以确保高速信号的完整性和稳定性。 - **COMBOPHY接口**：这是一个集成多种高速接口功能的物理层芯片，例如USB 3.0、SATA 3.0等。在设计时应注意以下几点： - 信号线的布局：确保信号线之间有足够的间距，以减少串扰的影响。 - 阻抗匹配：根据表1-2所示的PCB走线约束推荐，合理设置线路的阻抗，以保证信号质量。 - 地面处理：为COMBOPHY接口周围提供足够的地平面支持，以降低噪声干扰。 - 时钟信号的处理：确保时钟信号的稳定性，例如PCIE_REFCLK的拓扑结构如图1-2所示。 ##### 1.3 其他模块设计 除了上述重点模块外，还需要关注其他相关模块的设计，以确保整体系统的稳定性和性能。 - **视频输入/输出接口**：考虑到NVR设备的主要用途是视频监控，视频输入/输出接口的设计至关重要。应确保信号的质量，并尽可能减少延迟。 - **存储模块**：NVR设备通常需要较大的存储容量来保存视频数据。因此，存储模块的设计应考虑高容量和高性能的需求。 - **网络接口**：对于远程监控应用，网络接口的性能和稳定性也是设计中的重要考量因素。确保网络接口能够支持高速数据传输，并具有良好的错误校验机制。 #### 2. PCB设计 PCB设计对于NVR硬件的整体性能有着直接的影响，合理的布局和布线能够有效提升系统的稳定性和性能。 ##### 2.1 COMBOPHY接口设计 - **PCB走线约束**：参考表2-1和表2-2，合理规划SATA和PCIe接口的走线，确保满足阻抗匹配要求。 - **接地设计**：为COMBOPHY接口提供充分的地平面支持，减少电磁干扰的影响。 - **信号完整性**：通过增加适当的终端电阻和匹配电容来提高信号完整性。 ##### 2.2 其他模块PCB设计 - **电源管理**：合理安排电源管理模块的位置，以减少电源线上的电压降。 - **信号完整性**：对于高速信号线，需要特别注意信号完整性问题，避免出现反射、串扰等问题。 - **散热设计**：考虑到Hi3798CV200芯片在高负载下会产生大量热量，需要设计有效的散热方案，例如增加散热片或使用风扇等。 #### 3. 整机ESD设计建议 静电放电（ESD）是电子设备常见的故障源之一，特别是在组装和维护过程中。为了提高NVR设备的耐用性和可靠性，需要采取以下措施： - **ESD防护设计**：在NVR设备的设计阶段就应考虑ESD防护，包括但不限于在敏感元件附近安装TVS二极管等防护器件。 - **接地设计**：确保NVR设备内部有良好的接地路径，以便快速释放静电。 - **包装材料**：在运输和储存过程中使用防静电包装材料，保护设备不受静电损害。 #### 4. 芯片散热设计建议 由于Hi3798CV200芯片在运行时会产生较高的热量，合理的散热设计对于保证设备的长期稳定运行至关重要。 - **散热片**：根据芯片的实际发热情况，选择合适的散热片尺寸和材质。 - **热界面材料**：使用高质量的热界面材料（TIM）来增强芯片与散热片之间的热传导效率。 - **风扇设计**：对于发热较大的应用场景，可考虑采用主动式散热方案，即安装风扇帮助散热。 在设计基于Hi3798CV200的NVR硬件时，需要综合考虑电源设计、接口设计、PCB设计以及散热设计等多个方面，以确保产品的性能、稳定性和可靠性。