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芯片概述

CI231X系列芯片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和CPU内核，系统主频可达240MHz，内置高达640KByte的SRAM，集成PMU电源管理单元，集成双通道高性能低功耗Audio Codec和多路UART、IIC、PWM、GPIO、PDM等外围控制接口,集成2.400~2.483GHz世界通用ISM频段无线收发芯片，嵌入了基带通讯协议。芯片仅需少量电阻电容等外围器件就可以实现各类智能语音产品硬件方案，是一颗低成本的无线系统解决方案。

CI231X系列芯片使用工业级设计标准，具有较高的环境可靠性，芯片工作温度范围在-40°C到 +85°C之间，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FCC电磁兼容标准，符合ROHS和REACH环保标准。

CI231X系列芯片采用了启英泰伦的3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，可实现语音识别、声纹识别、命令词自学习、语音检测及深度学习降噪等功能，具备强劲的回声消除和环境噪声抑制能力。该芯片方案还支持汉语、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
CI2311 1MByte 640KByte TSSOP24(7.8mm*6.4mm*1.2mm)
CI2312 2MByte 640KByte TSSOP24(7.8mm*6.4mm*1.2mm)

注意：CI2312芯片内置Flash容量更大，可以支持更大容量的神经网络模型和更多播报音等功能，具备更好的降噪效果，CI2311和CI2312芯片暂不支持OTA升级功能，且因Flash容量的原因如支持声纹识别，则不支持语音识别。

CI231X系列芯片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
  • 智能工业
  • 智能汽车

CI231X系列芯片应用框图

图G-1 CI231X系列芯片应用框图

芯片特性如下：

  • 无线特性

    • 高性能射频设计采用GFSK调制方式，1Mbps模式的接收灵敏度可达-90dBm；最大发射输出功+8dBm
    • 带硬件自动应答和自动重传功能
    • 频道切换快, 可以实现多频道调频算法
    • 支持BLE广播

  • 神经网络处理器BNPU V3

    • 采用3代硬件BNPU技术，支持DNN\TDNN\RNN\CNN等神经网络及并行矢量运算，可实现语音识别、声纹识别、命令词自学习、语音检测及深度学习降噪等功能

  • CPU

    • 32位高性能CPU，运行频率最高支持240MHz
    • 32-bit单周期乘法器，支持DSP扩展加速

  • 存储器

    • 内置640KB SRAM
    • 内置512bit eFuse
    • 内置最大2MB Flash

  • 音频接口

    • 内置高性能低功耗Audio Codec模块，支持双路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
    • 支持一路PDM接口，可对接单个或两个数字MEMS麦克风

  • 电源管理单元PMU

    • 内置3个高性能LDO，无需外加电源芯片，外围仅需少量阻容器件
    • 支持5V供电直接输入，供电范围最小支持3.6V输入，最大支持5.5V输入

  • 时钟

    • 16MHz外接晶体振荡器

  • SAR ADC

    • 2路12bit SAR ADC输入通道，采样频率可达1MHz
    • ADC IO可与数字GPIO进行功能复用

  • 外设和定时器

    • 2路UART接口，最高可支持3M波特率
    • 1路IIC接口，可以外接IIC器件进行扩展
    • 3路PWM接口，灯控和电机类应用可直接驱动
    • 内置4组32-bit timer
    • 内置1组独立看门狗（IWDG）
    • 内置1组窗口看门狗（WWDG）

  • GPIO

    • 支持7个GPIO口，可以作为主控IC使用
    • 每个GPIO口可配置中断功能，支持上下拉可配置
    • 部分GPIO支持宽压5V电平信号直接通信，无需外接电平转换但需要外接上拉到5V的电阻

  • 软件开发支持

  • 固件烧录和保护

    • 支持UART升级和固件保护

  • EMC和ESD

    • 良好EMC设计，支持FCC标准
    • 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，支持通过ROHS和REACH测试

  • 封装和工作温度范围

    • 封装形式：TSSOP24，尺寸为长7.8mm，宽6.4mm，高1.2mm
    • 工作环境温度：-40℃ 到85℃