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

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
| 芯片型号 | FLASH容量 | RAM容量 | 封装信息 |
|---|---|---|---|
| CI13162P | 2MByte | 288KByte | SOP16(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
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℃
| 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 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | IN- | IO | - | - | ● 功放反向输入 |
| 2 | SPKN | IO | - | - | ● 功放N端输出 |
| 3 | SPKP | IO | - | - | ● 功放P端输出 |
| 4 | VIN5V | P | - | - | ● 供电电压输入,供电电压范围3.6V~5.5V Note1 |
| 5 | VDD11 | P | - | - | ● LDO-1.1V 输出 ● 内核1.1V供电输入 Note1 |
| 6 | GND | P | - | - | Ground |
| 7 | PA2 | IO | √ | IN,T+D | ● GPIO PA2(上电默认状态) ● IIS_SDI ● IIC_SDA ● UART1_TX ● PWM0 ● PWMP |
| 8 | PA3 | IO | √ | IN,T+D | ● GPIO PA3(上电默认状态) ● IIS_LRCLK ● IIC_SCL ●UART1_RX1 ● PWM1 ●PWMN |
| 9 | PB5 | IO | √ | IN,T+U | ● GPIO PB5(上电默认状态) ● UART0_TX ● IIC_SDA ● PWM1 ●PWMP |
| 10 | PB6 | IO | √ | IN,T+U | ● GPIO PB6(上电默认状态) ● UART0_RX ● IIC_SCL ● PWM2 ●PWMN |
| 11 | VCM | O | - | - | ● VCM Output ● PGEN Note2 |
| 12 | MICP | I | - | - | Microphone P input |
| 13 | MICBIAS | O | - | - | Microphone bias output |
| 14 | HPOUT | O | - | - | DAC output |
| 15 | AVDD | P | - | - | ● 内部LDO-3.3V输出 ● 内部模拟电路3.3V供电输入 Note1 |
| 16 | VREF/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
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。
| Pin Number | Function1 | Function2 | Function3 | Function4 | Function5 | Function6 | Specific Function |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PA2 | PA2 | - | IIC_SDA | UART1_TX | PWM0 | PWMP | - |
| PA3 | PA3 | - | IIC_SCL | UART1_RX | PWM1 | PWMN | - |
| PB5 | PB5 | UART0_TX | IIC_SDA | PWM1 | PWMP | - | - |
| PB6 | PB6 | UART0_RX | IIC_SCL | PWM2 | PWMN | - | - |
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:
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。
