Jetson Nano 硬件相关
文章目录
- 前言
- 核心板
- 规格参数
- 框图
- 260-Pin SO-DIMM接口
- 供电部分
- USB
- PCIe
- GBE
- MIPI DSI / DP / HDMI
- MIPI CSI
- SD卡/SDIO
- Audio
- I2C
- SPI
- UART
- Fan
- 封装尺寸
- 载板 Carrier Board
- 接口一览
- 供电
- 8-Pin按键排针
- SO-DIMM连接器
- CSI / USB摄像头
- USB WiFi
- M.2 Key-E Wi-Fi/BT
- 40-Pin接口
- 调试串口
- 其他厂家的载板
- Jetbot
- 微信公众号
前言
Xavier系列文章:
- NVIDIA Jetson AGX Xavier 硬件相关
- NVIDIA Xavier 环境搭建
- NVIDIA Xavier 命令 操作 链接 备忘
- NVIDIA Xavier GPIO 输入输出 中断 PWM
- NVIDIA Xavier UART
- NVIDIA Xavier CAN
Jetson Nano:
- Jetson Nano 初体验
本篇继续Jetson Nano系列第二篇, 着重介绍硬件相关的知识.
核心板
规格参数
框图
如下, 注意这个16GB eMMC可能没有:
260-Pin SO-DIMM接口
供电部分
载板用Micro-USB(2A)或者DC口(4A)供电.
USB
USB2.0支持高速模式(480Mb/s), 全速/低速模式(12Mb/s).
USB3.0操作在Super Speed模式(5Gb/s).
连接示例:
USB0接载板的Micro-USB, USB2接M.2 Key E口. USB3.0通过USB HUB分出来4个USB3.0 Type A口.
PCIe
集成一个PCIe Gen2, 支持:
- Connections to a single (x1/2/4) endpoint
- Upstream and downstream AXI interfaces that serve as the control path from the Jetson Nano to the external PCIe
device. - Gen1 (2.5 GT/s/lane) and Gen2 (5.0 GT/s/lane) speeds.
连接示意:
1-lane的 PCIe连接以太网PHY, 直接接载板带变压器的RJ45网口, 1-lane的PCIe接到了M.2上, 其余的成了测试点放到载板底部…好浪费, 用4-lane整一个NVMe, 接SSD不香么…
GBE
接了Realtek的RTL9119I, 芯片难买, 好在集成到了核心板, 载板直接接带变压器的RJ45连接器就好:
- 10/100/1000 Mbps Gigabit Ethernet
- IEEE 802.3u Media Access Controller (MAC)
MIPI DSI / DP / HDMI
DSI 2-lanes数据, 1-lane时钟, 每数据lane带宽1.5Gbps, 载板似乎并未用到:
DP口:
- Display Port mode: interface is functional up to 540MHz pixel clock rate (i.e., 1.62GHz for RBR, 2.7GHz for HBR,
and 5.4GHz for HBR2). - 8b/10b encoding support
- External Dual Mode standard support
- Audio streaming support
HDMI口: - HDMI 2.0 mode (3.4Gbps < data rate <= 6Gbps)
- HDMI 1.4 mode (data rate<=3.4Gbps)
- Multi-channel audio from HDA controller, up to 8 channels 192kHz 24-bit.
- Vendor Specific Info-frame (VSI) packet transmission
- 24-bit RGB and 24-bit YUV444 (HDMI) pixel formats
- Transition Minimized Differential Signaling (TMDS) functional up to 340MHz pixel clock rate
MIPI CSI
支持 x4-lane 和 x2-lane摄像头配置:
- x4 only configuration (up to 3 active streams)
- x4 + x2 configurations (up to 4 active streams)
支持输入的数据格式:
- RGB: RGB888, RGB666, RGB565, RGB555, RGB444
- YUV: YUV422-8b, YUV420-8b (legacy), YUV420-8b, YUV444-8b
- RAW: RAW6, RAW7, RAW8, RAW10, RAW12, RAW14
- DPCM: user defined
- User defined: JPEG8
- Embedded: Embedded control information
支持单发模式(single-shot mode).
Jetson Nano引出 12-lanes CSI口, 支持3个4-lane camera流, 或者2个4-lane+2个2-lane camera流, 或者1个4-lane+3个2-lane camera流, 每lane有1.5Gbps带宽, 载板引出了4-lane CSI接口:
CSI可以的配置:
SD卡/SDIO
1个SDMMC4接口, 接核心板底部SD卡:
支持的最大速率:
Audio
Features:
- Basic I2S modes to be supported (I2S, RJM, LJM and DSP) in both Master and Slave modes.
- PCM mode with short (one-bit-clock wide) and long-fsync (two bit-clocks wide) in both master and slave modes.
- NW-mode with independent slot-selection for both Tx and Rx
- TDM mode with flexibility in number of slots and slot(s) selection.
- Capability to drive-out a High-z outside the prescribed slot for transmission
- Flow control for the external input/output stream.
支持多重 PCM/I2S 音频接口:
载板似乎未用, 40-Pin接口引出I2S.
I2C
共5个I2C口, 一路用作核心板的电源管理, 实际引出4路: 一路给了CSI摄像头, 载板40-Pin接口引出I2C0, I2C1, 剩余的I2C2连了一个AT2C02:
I2C支持标准/快速/快速+模式(100/400/1000kHz).
SPI
引出两路SPI, 最大65MHz, 接到了载板40-Pin接口:
SPI特性:
- Independent RX FIFO and TX FIFO.
- Software controlled bit-length supports packet sizes of 1 to 32 bits.
- Packed mode support for bit-length of 7 (8-bit packet size) and 15 (16-bit packet size).
- SS_N can be selected to be controlled by software, or it can be generated automatically by the hardware on packet boundaries.
- Receive compare mode (controller listens for a specified pattern on the incoming data before receiving the data in the FIFO).
- Simultaneous receive and transmit supported
- Supports Master mode. Slave mode has not been validated
UART
引出3路串口, 串口0给了M.2, 串口1给了载板40-Pin接口, 串口2应该是连到了载板J44调试串口上, 可以用USB转串口的小板子连接到电脑上:
串口特性:
- Synchronization for the serial data stream with start and stop bits to transmit data and form a data character
- Supports both 16450- and 16550-compatible modes. Default mode is 16450
- Device clock up to 200MHz, baud rate of 12.5Mbits/second
- Data integrity by attaching parity bit to the data character
- Support for word lengths from five to eight bits, an optional parity bit and one or two stop bits
- Support for modem control inputs
- DMA capability for both TX and RX
- 8-bit x 36 deep TX FIFO
- 11-bit x 36 deep RX FIFO. 3 bits of 11 bits per entry will log the RX errors in FIFO mode (break, framing and parity errors as bits 10,9,8 of FIFO entry)
- Auto sense baud detection
- Timeout interrupts to indicate if the incoming stream stopped
- Priority interrupts mechanism
- Flow control support on RTS and CTS
- Internal loopback
- SIR encoding/decoding (3/16 or 4/16 baud pulse widths to transmit bit zero)
Fan
支持风扇接口, PWM输出和转速测量, 接到了载板J15接口, 默认没有安装5V风扇:
封装尺寸
载板 Carrier Board
接口一览
其中4个USB3.0接口是通过USB 3.1 HUB出来的, HUB芯片是RTS5411S, 并不能直接买到, 好在USB HUB芯片型号众多.
供电
J25上图中Power jack是5V电源, 接口规格是 2.1x5.5x9.5mm, 这种接口12V的比较多, 千万别接错, 板子上用了两片TPS25944 2.7 V-18 V eFuse
做保护.
J13下面的两个排针是J48, 默认用J28的Micro-USB供电, 很多人反应不好使, 用跳线帽短路改成J25 Power jack接口供电, 没有设置上电自启的话需短接一下J40的1, 2引脚启动.
官方给了以下几款电源参考, 不怎么跑任务2.5A可以, 跑运算接外设的话用DC圆头供电, 4A~6A比较好, 一般任务拿现在手机充电的5V/3A的充电头也可以:
人在国外的话, [Jetson Nano Wiki]推荐的其它电源适配器:
Adafruit GEO151UB (5V⎓2.5A MicroUSB adapter)
Adafruit GEO241DA-0540 (5V⎓4A DC barrel jack adapter)
Geekworm 5V⎓4A DC barrel jack adapter
GeekPi ABT025050 (5V⎓2.5A MicroUSB Adapter with ON/OFF Switch)
Pwr+ PWR-TA05035N (5V⎓3.5A MicroUSB AC Adapter)
Raspberry Pi DSA-13PFC-05 FCA 051250 (5.1V⎓2.5A Universal MicroUSB Power Supply)
国内的话, 某宝30元左右的 5V 4A/5A电源适配器可以一试. 小米/紫米的很多5V/3A充电宝也能用, 放在小车上很适用.
J38是POE接口, 能够支持 J43 的以太网口(IEEE 802.3af 协议)对套件进行供电.
8-Pin按键排针
J40, 提供系统电源,复位,强制重启的信号, 背面有丝印:
如上电keil短接下1, 2, 刷机的话用到3, 4等.
SO-DIMM连接器
J2连接Jetson Nano模块的, 260-Pin连接器, 笔记本DDR4内存条也是这种接口, 官方推荐的是TE的 2309413-1, 由于量多, 正经途径购买也就10元左右, 比动辄100多, 300多的TX2, Xavier的连接器良心一些:
需要注意的是, 官方的载板上除了这个接口还用两个铜柱固定了核心板, 一方面因为散热片实在太重, 另一方面用铜柱更牢靠.
CSI / USB摄像头
J13接CSI摄像头, 条件支持IMX219, 包括 Leopard Imaging 的 LI_IMX219-MIPI-FF-NANO 摄像头模块以及树莓派的 Camera Module V2 模块. 某宝100多元:
也可选配红外夜视, 77, 120, 160, 200视场角的各种镜头.
事实上, Jetson Nano Wiki 推荐了更多的摄像头:
Allied Vision MIPI CSI-2 (one open-source CSI-2 driver for all cameras on Github.com)
Alvium 1500 C-050 0.5MP PYTHON 480
Alvium 1500 C-120 1.2MP AR0135CS
Alvium 1500 C-210 2.1MP AR0521
Alvium 1500 C-500 5MP AR0521
Alvium 1800 C-040 0.4MP Sony IMX287
Alvium 1800 C-158 1.6MP Sony IMX273
Allied Vision USB3 Vision
Alvium 1800 U-040 0.4MP Sony IMX287
Alvium 1800 U-050 0.5MP PYTHON 480
Alvium 1800 U-120 1.2MP AR0135CS
Alvium 1800 U-158 1.6MP Sony IMX273
Alvium 1800 U-500 5MP AR0521
Alvium 1800 U-501m NIR 5MP AR0522
e-con Systems e-CAM30_CUNANO (3.4 MP MIPI Camera)
e-con Systems STEEReoCAM™ (2.0 MP MIPI Stereo Camera)
Logitech C270 (USB webcam)
Logitech C920 (USB webcam)
Leopard Imaging LI-IMX219-MIPI-FF-NANO (IMX219 sensor)
Raspberry Pi Camera v2 (IMX219 sensor)
Appro AP-IMX179-MIPIx1 (IMX179 sensor)
Appro AP-IMX290-MIPIx1 (IMX290 sensor)
Stereolabs ZED (stereo camera)
有些国内不好买, 可以搜同芯片的, 里面还有两款USB摄像头, 罗技的C270和C920.
USB WiFi
树莓派能用的, Jetson Nano应该也能用, 官方推荐的是Edimax
的EW-7811Un
, 某宝70多元:
手头有 TP-Link
的 TL-WN722N
带根天线用起来正常.
Jetson Nano Wiki 推荐的 Geekworm NVIDIA Jetson Nano Dual Band Wireless USB 3.0 WiFi Adapter 5GHz+2.4GHz 1200M
也能用, 只是不大好买到, 用的芯片是Realtek RTL8812BU
, 搜索这个芯片, 倒是卖家一大堆, 可以一试.
M.2 Key-E Wi-Fi/BT
J18 M.2 Key-E接口, 包含有PCIe(x1)接口, USB2.0, UART,I2S 和 I2C 接口, 在Jetson Nano模块下面, 拆了Jetson Nano就能安装模块, 虽然接口很多, 但主要还是用来装无线网卡, 官方推荐Intel的8265NGW
:
某宝80元左右:
40-Pin接口
J41, 使用TXB0108RGYR
做1.8V-3.3V电平转换, 不论TX2, Xavier, Jetson Nano都有这个40Pin接口, 大部分兼容树莓派的40Pin接口, 方便使用众多的树莓派扩展板卡:
所有的引脚的逻辑电平都是 3.3V.
默认情况下,所有的接口信号脚都被设置为 GPIOs,除了 PIN3 和 PIN5, PIN27 和
PIN28(两个 I2C 接口), PIN8 和 PIN10(UART 接口)。 L4T 提供了一个 Python 库,
Jetson.GPIO,可以用来控制 GPIOs,这个库的 API 跟 RPi.GPIO6是一样的,具体你可以
查看 Jetson 系统里面的/opt/nvidia/jetson-gpio/doc/README.txt 文件
引脚定义(图自https://www.jetsonhacks.com/nvidia-jetson-nano-j41-header-pinout/):
调试串口
J44, 引脚定义可看背面丝印, 用USB转串口板连接到PC进行调试.
其他厂家的载板
某宝的, 可以连接FAKRA接口GMSL相机, 有进步:
Leopard的LI-NANO-CB, 引出了4 MIPI CSI-2相机接口(2 x 2通道和2 x 4通道):
AUVIDEA的JN30A-LC, 引出了NVMe SSD, 然而可能由于接口和SO-DIMM接口干扰, 为了减成本, 没有焊->_<-:
[JN30A]这个焊了, 看起来不错, 系统怎么装到SSD里面可能需要搜索一下, 或者只是当一个扩展盘用?:
Antmicro的开源作品https://github.com/antmicro/jetson-nano-baseboard, 用了Type-C(DFP), miniHDMI, miniDP, 换了散热片, 加了散热风扇, 整个板子很小巧, 好看, https://antmicro.com/还有几个漂亮的硬件, 值得参考:
Jetbot
https://github.com/NVIDIA-AI-IOT/jetbot
基于Jetson Nano做的开源的小车, 国内可以买某宝500多元不带Jetson Nano的微雪的Jetbot:
当然, 小车而已了, 自己动手能力强的话, 完全可以撸一个出来, 开源的.
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