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基于RK3588的云電腦系統設計與實現

作者:周勝杰(深圳康佳電子科技有限公司,深圳 518057)時間:2023-08-25來源:電子產品世界收藏
編者按:設計一款基于RK3588的云電腦系統,主控采用瑞芯微RK3588,Wi-Fi采用瑞昱RTL8822CU;系統采用Type-C供電,USB接口連接鼠標、鍵盤,HDMI2.0接口連接顯示屏。

是一種整體服務方案,包括云端資源、傳輸協議和云終端。用開放式云終端通過傳輸協議,把桌面、應用、硬件等資源以按需服務、彈性分配的服務模式提供給用戶。用戶無需考慮構建復雜的IT,就可實現單機多用戶。

本文引用地址:http://www.betmarket92.com/article/202308/449932.htm

與傳統電腦相比,盒子內部沒有CPU、內存和硬盤等硬件,這些硬件在云端,實現硬件的資源共享,按需分配。本文設計的系統精致小巧、方便攜帶、部署快捷、操作簡單;連接網絡、鼠標、鍵盤和顯示后,可以訪問個人的桌面、數據和各種應用。

1 整機系統方案

整體系統方案主控采用瑞芯微,Wi-Fi 采用瑞昱。系統接通電源后,連接鼠標、鍵盤,通過HDMI 連接到顯示上,即可作為普通電腦使用。云電腦整機系統架構如下:

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圖1 云電腦整機系統架構

2 硬件系統設計

硬件系統主控采用瑞芯微,WIFI 采用瑞昱。瑞芯微 是8K 旗艦芯片,采用ARM架構,采用8 nm 先進制程,集成了8 核64 位架構,最大可配32 GB 大內存,支持8K 視頻編解碼,具有高性能,低功耗等特點。瑞昱 是一款高度集成的雙頻Wi-Fi + 藍牙5.0 2T2R SDIO3.0 模塊。支持802.11n 2.4 GHz 或5 GHz 雙頻段MIMO 和802.11acwave-2 MU-MIMO, 向后兼容IEEE 802.11a/b/g/n/ac標準,提供最大867 Mbit/s 的PHY 數據速率。主機接口符合無線局域網SDIO 1.1/2.0/3.0 標準,時鐘率高達208 MHz,BT 采用HS-UART 接口,包含藍牙V2.1/3.0/4.1/4.2,支持藍牙5.0 系統。

硬件系統主要包括: 電源模塊、時鐘、復位、DDR、EMMC、Wi-Fi 電路、USB 接口、HDMI 接口、網口電路。其中電源模塊、時鐘、復位、DDR、EMMC保證系統正常運行;Wi-Fi 電路保證系統能通過無線網絡聯網,網絡電路保證系統能通過有線網絡聯網;USB 連接鼠標、鍵盤,保證人與云電腦的交互;HDMI 連接顯示屏,實時顯示用戶操作畫面。硬件系統框圖如下。

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圖2 硬件系統框圖

RK3588 芯片有兩個PLL 的電源, 分別是PLL_AVDD_1V8 和PLL_AVDD_0V8,為防止干擾PLL 電源被干擾,耦電容設計上必須靠近引腳擺放且單獨LDO 供電。給芯片Logic 和NPU 電源供電的電源芯片LDO 供電能力大于2 A,否則系統會不穩定。24 MHz晶振和內部反饋電路共同構成了系統的時鐘電路,芯片的nPOR 引腳低電平有效,用來實現芯片復位,復位時間大于4 μs 可以保證芯片穩定工作。晶振的XIN、XOUT 信號在PCB 設計時走線全程做包地處理,并保證這些信號有完整的參考地, 晶體電路下方不能電源線或有高速信號穿過,并且不超過兩個過孔,晶振靠近主控放置。DDR 組內的不同信號線之間和組間兩相鄰信號線均要保持“3W” 原則,CLKP、CLKN 差分對線長誤差小于5 mil,DQS、DM 和DATA 的線長誤差小于10 mil,DQSnP、DQSnM 差分對線長誤差小于5 mil。FLASH 保持信號參考平面完整避免信號走線穿越電源分割區域,相鄰信號走線間距保持“3W”原則。

3 云電腦系統信號處理流程

在信號處理流程上,除了支持硬件外設外,云電腦的核心內容主要是要處理云端數據,因此在核心系統方案中,針對云端數據處理流程如下:

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圖3 云端數據處理流程

其中圖模式是云電腦圖像變化頻率較低時使用的模式,整個云桌面是一張大的bitmap,每當圖像有變化的時候只把變化區域的數據以RGBA 的格式傳到客戶端,然后客戶端對應更新大圖中發生變化區域的數據。流模式是云桌面內圖像變化頻率較高時使用的模式,這種模式下是把整個桌面圖像用h264 協議編碼后傳到客戶端,然后客戶端用的mediacodec解碼并渲染到表面上。

4 結束語

本文設計一款基于RK3588 的云電腦系統,精致小巧、方便攜帶、部署快捷、操作簡單,具備極為廣闊的市場前景。

(本文來源于《電子產品世界》雜志2023年8月期)



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