• 登录
社交账号登录

AI语音芯片CI13162P离线语音识别

CI13162P采用启英泰伦新一代BNPU技术,该技术支持DNN\TDNN\RNN\CNN等神经网络及并行矢量运算,可实现高性能语音识别、语音降噪等功能,具备强劲的环境噪声抑制能力。CI1316XP方案还支持汉语、英语、日语等多种全球语言,可广泛应用于家电、照明、玩具、可穿戴设备、工业、汽车等产品领域,实现语音交互及控制和各类智能语音方案应用

AI语音芯片CI13162

AI语音芯片CI13162P离线语音识别(pic1)

CI13162P芯片概述

CI13162P是启英泰伦研发的新一代高性能神经网络智能语音芯片,集成了启英泰伦自研的脑神经网络处理器BNPU V3.5和CPU内核,系统主频可达210MHz,内置高达288KByte的SRAM,集成PMU电源管理单元和RC振荡器,集成单通道高性能低功耗Audio Codec和多路UART、IIC、PWM、GPIO等外围控制接口,集成高性能功放单元。CI1316XP芯片仅需少量电阻电容等外围器件,即可实现各类智能语音产品硬件方案,性价比极高。


CI13162P采用工业级设计标准,具有很好的环境可靠性,其工作温度范围-40℃~+85℃,符合MSL3级湿敏等级、符合IEC 61000-4-2 的4KV接触放电试验标准、符合RoHS和REACH环保标准。


CI13162P采用启英泰伦新一代BNPU技术,该技术支持DNN\TDNN\RNN\CNN等神经网络及并行矢量运算,可实现高性能语音识别、语音降噪等功能,具备强劲的环境噪声抑制能力。CI1316XP方案还支持汉语、英语、日语等多种全球语言,可广泛应用于家电、照明、玩具、可穿戴设备、工业、汽车等产品领域,实现语音交互及控制和各类智能语音方案应用


表G-1 芯片信息



芯片型号FLASH容量RAM容量封装信息
CI13162P2MByte288KByteSOP16(9.9mm*6.0mm*1.7mm)



CI13162P可应用的部分产品领域:

  • 智能家电

  • 智能玩具

  • 智能照明

  • 智能可穿戴

AI语音芯片CI13162P离线语音识别(pic2)

图G-1 CI1316XP芯片应用框图

芯片特性如下:

  • 脑神经网络处理器BNPU V3.5

    • 用启英泰伦新一代硬件 BNPU 技术,支持 DNN\TDNN\RNN\CNN 等神经网络及并行矢量运算,可实现高性能语音识别、语音降噪等功能

  • CPU

    • 32位高性能CPU,最高支持210MHz运行频率

    • 32bit单周期乘法器,支持DSP扩展加速

  • 存储器

    • 内置288KB SRAM

    • 内置256bit eFuse

    • 内置2MB Flash

  • 音频接口

    • 内置高性能低功耗Audio Codec模块,支持单路ADC采样和单路DAC播放

    • 支持Automatic Level Control (ALC)功能

    • 支持8kHz/16kHz/24kHz/32kHz/44.1kHz/48kHz采样率

  • 电源管理单元PMU

    • 支持宽电源电压供电,供电范围3.6V~5.5V

    • 内置2路高性能LDO电路,无需配置外置电源芯片,应用方案仅需少量外围阻容器件

  • 时钟

    • 内置RC振荡器

  • 外设和定时器

    • 2路UART接口,支持最高3M波特率通讯

    • 1路IIC接口,可外接IIC器件扩展

    • 3路PWM接口,灯控和电机类的应用均可直接驱动

    • 内置2组32bit timer

    • 内置1组独立看门狗(IWDG)

  • GPIO

    • 支持4路GPIO口,可作为主控IC应用

    • 每路GPIO口可配置中断功能,可配置上下拉状态

    • 4路GPIO可通过外接5V上拉电阻直接支持5V电平通讯

  • 功放

    • 最大驱动功率为和2.0W(4Ω负载)

    • 无需输出耦合电容或外部缓冲电路

    • 稳定的增益输出

    • 外部增益设置

    • 上电、掉电的噪声抑制

    • 软件开发支持

  • 固件烧录和保护

    • 支持UART升级和固件保护

  • ESD性能

    • 采用内部ESD增强设计,可通过4KV接触放电试验

  • ROHS和REACH

    • 采用环保材料,支持RoHS和REACH标准

  • 封装和工作温度范围

    • 封装形式:SOP16,尺寸为长9.9mm,宽6.0mm,高1.7mm

    • 工作环境温度:-40℃~+85℃


CI13162P引脚图和功能描述

引脚图

AI语音芯片CI13162P离线语音识别(pic3)

图P-1 管脚顺序及定义图

CI13162P管脚描述

表P-1 管脚描述



管脚号管脚名称类型是否支持5V电平上电默认状态管脚功能
1IN-IO--● 功放反向输入
2SPKNIO--● 功放N端输出
3SPKPIO--● 功放P端输出
4VIN5VP--● 供电电压输入,供电电压范围3.6V~5.5V
Note1
5VDD11P--● LDO-1.1V 输出
● 内核1.1V供电输入
Note1
6GNDP--Ground
7PA2IOIN,T+D● GPIO PA2(上电默认状态)
● IIS_SDI
● IIC_SDA
● UART1_TX
● PWM0
● PWMP
8PA3IOIN,T+D● GPIO PA3(上电默认状态)
● IIS_LRCLK
● IIC_SCL
●UART1_RX1
● PWM1
●PWMN
9PB5IOIN,T+U● GPIO PB5(上电默认状态)
● UART0_TX
● IIC_SDA
● PWM1
●PWMP
10PB6IOIN,T+U● GPIO PB6(上电默认状态)
● UART0_RX
● IIC_SCL
● PWM2
●PWMN
11VCMO--● VCM Output
● PGEN
Note2
12MICPI--Microphone P input
13MICBIASO--Microphone bias output
14HPOUTO--DAC output
15AVDDP--● 内部LDO-3.3V输出
● 内部模拟电路3.3V供电输入
Note1
16VREF/IN+IO--● 功放电压基准端



Note1:管脚需外接4.7uF电容
Note2:上电时该管脚为高电平,系统将进入编程模式

符号定义¶

I 输入

O 输出

IO 双向

P 电源或地

T+D 三态正下拉

T+U 三态正上拉

OUT 上电默认为输出模式

IN 上电默认为输入模式

所有IO支持驱动能力可配,上下拉电阻可配。

复用功能

表P-2 IO复用功能



Pin NumberFunction1Function2Function3Function4Function5Function6Specific Function
PA2PA2-IIC_SDAUART1_TXPWM0PWMP-
PA3PA3-IIC_SCLUART1_RXPWM1PWMN-
PB5PB5UART0_TXIIC_SDAPWM1PWMP--
PB6PB6UART0_RXIIC_SCLPWM2PWMN--

CI13162P硬件设计

CI13162P芯片需少量外围仅器件,即可开发出支持各类语音应用的终端产品方案。该芯片支持单麦单端输入,单声道功放输出。应用方案设计可根据方案所需的功能、功耗和成本等需求因素,选择适合的电路设计方案。

以下以CI13162P的典型应用方案为例,介绍应用方案设计的要点和注意事项:

CI13162P应用参考电路图

AI语音芯片CI13162P离线语音识别(pic4)

图H-1 典型应用参考电路图

上图为CI13162P芯片,单麦克风单端输入和功放输出的典型应用方案的参考设计电路图,该设计不局限于匹配某个具体的终端产品。应用方案的设计应基于适配上位机终端产品的原则,根据终端产品的功能和性能需求,前往启英泰伦文档中心和AI平台下载参考原理图和参考PCB图。。

应用方案设计时若需预留板级升级功能,可以将UART0引脚以插座或测试点的方式引出,以便于PCB板贴片完成后通过UART0烧写或升级固件。

CI13162P的VCM/PGEN管脚在芯片内部预置有下拉电阻,上电时系统将检测该引脚是否被外部上拉电阻拉高为3.3V高电平,若是高电平且检测UART0引脚有外部输入的升级信号,系统即进入升级模式。若该引脚外部未接上拉电阻,芯片上电时可跳过升级模式检测环节直接进入正常启动模式,以实现系统的快速开机。若应用方案有快速开机需求,可将VCM/PGEN管脚引出,预留一跳线,然后接一个4.7KΩ的电阻上拉到3.3V电源。该设计状态下系统上电时为正常功能启动模式,开机时间可缩短为350ms左右。若此时需要在线升级,可通过短接跳线或短接跳线两端的测试点将PGEN管脚拉为3.3V高电平,即可通过UART0口升级;PGEN和VCM复用的,所以正常运行的时候PGEN不可以为高电平。具体实施方案请参照参考应用图原图或咨询我司的FAE,PGEN两种工作模式如下表:

J4短接断开情况PG_EN高低电平开机时间
断开低电平350ms
短接高电平850ms

CI13162P支持单端麦克风输入,推荐采用图H-1中的单端麦克风设计。

该典型应用方案的功放配置为AB类功放,推荐采用8002系列功放。若不需要语音播报功能,可去除该部分电路以降低方案成本。

若应用方案没有超低功耗要求,建议设计方案采用CI13162P内部的PMU供电以降低成本。若应用方案有超低功耗要求,可采用外部DCDC电路给CI13162P供电1.1V,以降低系统功耗。

CI13162P的UART口均可支持5V电平通讯。上图中的UART0口是以3.3V通讯电平为例,应用方案若需外接5V通讯电平,在UART0的RX和TX引脚外围增加5V上拉电阻即可,无需配置电平转换电路。

AI语音芯片CI13162P离线语音识别(pic5)


  • CPU内核:RISC-V
  • RAM内存:288KB
  • ROM 程序数据存储:2MB
  • GPIO 输入输出:6
  • 品牌:ChipIntelli(启英泰伦)
  • CPU最大频:210MHz
  • 工作电压范围:3.6V~5.5V
  • ADC模数转换:12bit ADC x1
  • PWM:3
  • U(S)ART异步串口:2
  • I2C:1
  • 型号:CI13162P

产品推荐