CNA 寄存器块（Convolution Neural-network Accelerator）

基址：CORE_BASE + 0x1000　｜　地址范围：0x1000 ~ 0x1FFF

来源：RK3588 TRM §36.4.3 Detail Registers Description

CNA 是卷积加速单元，包含特征数据加载、权重加载、384KB 内部缓冲（CBUF）、序列扫描控制器（CSC）。

RKNN_cna_s_status（0x1000）

执行器状态寄存器（只读）。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:18	RO	0x0	—	保留
17:16	RO	0x0	`status_1`	执行器 1 状态。0：空闲；1：正在执行；2：正在执行且执行器 1 等待执行；3：保留
15:2	RO	0x0	—	保留
1:0	RO	0x0	`status_0`	执行器 0 状态。0：空闲；1：正在执行；2：正在执行且执行器 1 等待执行；3：保留

RKNN_cna_s_pointer（0x1004）

寄存器组指针与 ping-pong 控制。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:17	RO	0x0	—	保留
16	RO	0x0	`executer`	当前使用的寄存器组。0：执行器组 0；1：执行器组 1
15:6	RO	0x0	—	保留
5	W1C	0x0	`executer_pp_clear`	清除执行器组指针，写 1 清零
4	W1C	0x0	`pointer_pp_clear`	清除寄存器组指针，写 1 清零
3	RW	0x0	`pointer_pp_mode`	Ping-pong 模式。0：按执行器切换（executer 0 完成后切到 1）；1：按指针切换（pointer 0 完成后切到 1）
2	RW	0x0	`executer_pp_en`	执行器组 ping-pong 使能。0：禁用；1：使能
1	RW	0x0	`pointer_pp_en`	寄存器组 ping-pong 使能。0：禁用；1：使能
0	RW	0x0	`pointer`	当前待设置的寄存器组。0：组 0；1：组 1

RKNN_cna_operation_enable（0x1008）

操作使能寄存器。写入此寄存器将触发 CNA 模块开始执行。此寄存器及之后的寄存器均为 ping-pong 影子寄存器。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:1	RO	0x0	—	保留
0	RW	0x0	`op_en`	CNA 操作使能。0：禁用；1：使能

RKNN_cna_conv_con1（0x100C）

卷积控制寄存器 1：精度、模式、反卷积等。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31	RO	0x0	—	保留
30	RW	0x0	`nonalign_dma`	CNA DMA 非对齐模式。0：禁用；1：使能（ARGB 模式下请开启，使 DMA 连续取特征数据）
29	RW	0x0	`group_line_off`	组行取数关闭。0：使能组行取数；1：禁用（仅影响取数效率）
28:17	RO	0x0	—	保留
16	RW	0x0	`deconv`	反卷积使能。0：禁用；1：使能
15:12	RW	0x0	`argb_in`	非对齐通道层控制。8：1 通道输入；9：2 通道；10：3 通道；11：4 通道
11:10	RO	0x0	—	保留
9:7	RW	0x0	`proc_precision`	处理精度。0：int8；1：int16；2：fp16；3：bf16；6：int4；7：tf32
6:4	RW	0x0	`in_precision`	输入精度。编码同 `proc_precision`
3:0	RW	0x0	`conv_mode`	卷积模式。0：直接卷积；3：深度可分离卷积（Depthwise）

RKNN_cna_conv_con2（0x1010）

卷积控制寄存器 2：kernel 分组、feature grain、CSC 控制。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:24	RO	0x0	—	保留
23:16	RW	0x0	`kernel_group`	Kernel 分组数。int8 下 32 个 kernel 为 1 组，int16/fp16 下 16 个为 1 组。例：256 个 kernel，int8 下设为 256/32−1=7
15:14	RO	0x0	—	保留
13:4	RW	0x0	`feature_grains`	卷积开始前需缓冲的特征数据行数。建议设为 y_stride + weight_height + 1
3	RO	0x0	—	保留
2	RW	0x0	`csc_wo_en`	权重扫描控制。0：使能 CSC 输出权重到 CORE；1：禁用
1	RW	0x0	`csc_do_en`	数据扫描控制。0：使能 CSC 输出特征数据到 CORE；1：禁用
0	RW	0x0	`cmd_fifo_srst`	命令 FIFO 软复位（调试用）

RKNN_cna_conv_con3（0x1014）

卷积控制寄存器 3：多核模式、空洞卷积、反卷积步长、卷积步长。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31	RO	0x0	—	保留
30:28	RW	0x0	`nn_mode`	多核协作模式。0：32×32（单核）；1：64×32；2：96×32；4：32×64；5：32×96。单核模式保持 0
27:26	RO	0x0	—	保留
25:21	RW	0x0	`atrous_y_dilation`	空洞卷积 Y 方向膨胀值（列方向两像素间插入的 pad 数）
20:16	RW	0x0	`atrous_x_dilation`	空洞卷积 X 方向膨胀值（行方向两像素间插入的 pad 数）。>0 时启用空洞卷积
15:14	RO	0x0	—	保留
13:11	RW	0x0	`deconv_y_stride`	反卷积 Y 步长
10:8	RW	0x0	`deconv_x_stride`	反卷积 X 步长
7:6	RO	0x0	—	保留
5:3	RW	0x0	`conv_y_stride`	卷积 Y 步长
2:0	RW	0x0	`conv_x_stride`	卷积 X 步长

RKNN_cna_data_size0（0x1020）

输入特征数据宽高。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:27	RO	0x0	—	保留
26:16	RW	0x0	`datain_width`	输入特征数据宽度
15:11	RO	0x0	—	保留
10:0	RW	0x0	`datain_height`	输入特征数据高度

RKNN_cna_data_size1（0x1024）

输入特征数据通道数。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:30	RO	0x0	—	保留
29:16	RW	0x0	`datain_channel_real`	真实通道数。当输入通道不是 8（int8）或 4（int16/fp16）的整数倍时，设置此字段
15:0	RW	0x0	`datain_channel`	输入通道数。int8 须为 8 的整数倍；int16/fp16 须为 4 的整数倍

RKNN_cna_data_size2（0x1028）

卷积后输出数据宽度。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:11	RO	0x0	—	保留
10:0	RW	0x0	`dataout_width`	卷积后数据宽度

RKNN_cna_data_size3（0x102C）

卷积后输出数据 surface 模式与总像素数。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:24	RO	0x0	—	保留
23:22	RW	0x0	`surf_mode`	Surface 串行模式。0/1：1 surf；2：2 surf；3：4 surf
21:0	RW	0x0	`dataout_atomics`	卷积后输出总像素数

RKNN_cna_weight_size0（0x1030）

权重总字节数。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:0	RW	0x0	`weight_bytes`	本次卷积的权重总字节数

RKNN_cna_weight_size1（0x1034）

单个 kernel 的权重字节数。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:19	RO	0x0	—	保留
18:0	RW	0x0	`weight_bytes_per_kernel`	单个 kernel 的权重字节数

RKNN_cna_weight_size2（0x1038）

Kernel 宽高与数量。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:29	RO	0x0	—	保留
28:24	RW	0x0	`weight_width`	Kernel 宽度
23:21	RO	0x0	—	保留
20:16	RW	0x0	`weight_height`	Kernel 高度
15:14	RO	0x0	—	保留
13:0	RW	0x0	`weight_kernels`	Kernel 数量

RKNN_cna_cbuf_con0（0x1040）

CBUF（内部缓冲）控制寄存器 0：数据/权重复用、Bank 分配。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:14	RO	0x0	—	保留
13	RW	0x0	`weight_reuse`	权重数据复用使能。0：禁用；1：使能，直接从内部缓冲取权重
12	RW	0x0	`data_reuse`	特征数据复用使能。0：禁用；1：使能，直接从内部缓冲取数据
11	RO	0x0	—	保留
10:8	RW	0x0	`fc_data_bank`	FC 零跳过模式的特征数据 Bank 数。FC 零跳过模式设为 1，否则必须为 0
7:4	RW	0x0	`weight_bank`	权重数据占用的 Bank 数。1：Bank 7；2：Bank 6-7；…；7：Bank 1-7
3:0	RW	0x0	`data_bank`	特征数据占用的 Bank 数。0：Bank 0；1：Bank 0-1；…；6：Bank 0-6

RKNN_cna_cbuf_con1（0x1044）

CBUF 控制寄存器 1。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:13	RO	0x0	—	保留
12:0	RW	0x0	`data_entries`	存储一行特征图所需的 Bank 空间

RKNN_cna_cvt_con0（0x104C）

输入转换控制寄存器 0：CVT 截断值、符号、舍入、旁路。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:28	RO	0x0	—	保留
27:22	RW	0x0	`cvt_truncate_3`	CVT 截断值 3
21:16	RW	0x0	`cvt_truncate_2`	CVT 截断值 2
15:10	RW	0x0	`cvt_truncate_1`	CVT 截断值 1
9:4	RW	0x0	`cvt_truncate_0`	CVT 截断值 0
3	RW	0x0	`data_sign`	特征数据符号。0：无符号；1：有符号
2	RW	0x0	`round_type`	舍入类型。0：奇入偶不入；1：0.5 向上进 1
1	RW	0x0	`cvt_type`	转换运算顺序。0：先乘后加；1：先加后乘
0	RW	0x0	`cvt_bypass`	旁路输入转换。0：使能 CVT；1：禁用 CVT

RKNN_cna_cvt_con1（0x1050）

输入转换控制 1：第 1 通道的 scale 和 offset。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:16	RW	0x0	`cvt_scale0`	CVT 缩放 0（第 1 通道乘法操作数）
15:0	RW	0x0	`cvt_offset0`	CVT 偏移 0（第 1 通道加法操作数）

RKNN_cna_cvt_con2（0x1054）

输入转换控制 2：第 2 通道。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:16	RW	0x0	`cvt_scale1`	CVT 缩放 1（第 2 通道乘法操作数）
15:0	RW	0x0	`cvt_offset1`	CVT 偏移 1（第 2 通道加法操作数）

RKNN_cna_cvt_con3（0x1058）

输入转换控制 3：第 3 通道。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:16	RW	0x0	`cvt_scale2`	CVT 缩放 2（第 3 通道乘法操作数）
15:0	RW	0x0	`cvt_offset2`	CVT 偏移 2（第 3 通道加法操作数）

RKNN_cna_cvt_con4（0x105C）

输入转换控制 4：第 4 通道。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:16	RW	0x0	`cvt_scale3`	CVT 缩放 3（第 4 通道乘法操作数）
15:0	RW	0x0	`cvt_offset3`	CVT 偏移 3（第 4 通道加法操作数）

RKNN_cna_fc_con0（0x1060）

全连接零跳过控制 0。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:16	RW	0x0	`fc_skip_data`	FC 零跳过数据值（通常设为 0）
15:1	RO	0x0	—	保留
0	RW	0x0	`fc_skip_en`	FC 零跳过使能。0：禁用；1：使能。当某像素特征数据为 0 时，跳过对应权重的取数

RKNN_cna_fc_con1（0x1064）

全连接零跳过控制 1。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:17	RO	0x0	—	保留
16:0	RW	0x0	`data_offset`	FC 零跳过模式下的特征数据偏移

RKNN_cna_pad_con0（0x1068）

Pad 控制寄存器 0。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:8	RO	0x0	—	保留
7:4	RW	0x0	`pad_left`	特征图左侧 pad 数
3:0	RW	0x0	`pad_top`	特征图顶部 pad 数

RKNN_cna_feature_data_addr（0x1070）

输入特征数据基址。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:0	RW	0x0	`feature_base_addr`	特征数据地址

RKNN_cna_fc_con2（0x1074）

权重数据地址偏移。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:17	RO	0x0	—	保留
16:0	RW	0x0	`weight_offset`	权重数据地址偏移

RKNN_cna_dma_con0（0x1078）

AXI DMA 控制寄存器 0：burst 长度。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31	RW	0x0	`ov4k_bypass`	超 4K burst 拆分。0：使能（将超 4K 的 burst 拆为 2 个）；1：旁路
30:20	RO	0x0	—	保留
19:16	RW	0x0	`weight_burst_len`	权重 DMA AXI burst 长度。3：burst=4；7：burst=8；15：burst=16
15:4	RO	0x0	—	保留
3:0	RW	0x0	`data_burst_len`	特征 DMA AXI burst 长度。编码同上

RKNN_cna_dma_con1（0x107C）

行步长（Line stride）。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:28	RO	0x0	—	保留
27:0	RW	0x0	`line_stride`	行步长。含虚拟框（Virtual box）的特征宽度

RKNN_cna_dma_con2（0x1080）

Surface 步长。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:28	RO	0x0	—	保留
27:0	RW	0x0	`surf_stride`	Surface 步长。特征图实际 surface 面积

RKNN_cna_fc_data_size0（0x1084）

FC 模式下 AXI DMA 的特征输入宽高。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:30	RO	0x0	—	保留
29:16	RW	0x0	`dma_width`	AXI DMA 特征输入宽度
15:11	RO	0x0	—	保留
10:0	RW	0x0	`dma_height`	AXI DMA 特征输入高度

RKNN_cna_fc_data_size1（0x1088）

FC 模式下 AXI DMA 的特征输入通道数。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:16	RO	0x0	—	保留
15:0	RW	0x0	`dma_channel`	AXI DMA 特征输入通道数

RKNN_cna_clk_gate（0x1090）

时钟门控控制寄存器。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:5	RO	0x0	—	保留
4	RW	0x0	`cbuf_cs_disable_clkgate`	CBUF 自动时钟门控。0：使能自动门控；1：禁用 CBUF 时钟门控
3	RO	0x0	—	保留
2	RW	0x0	`csc_disable_clkgate`	CSC 自动时钟门控。0：使能；1：禁用 CSC 时钟门控
1	RW	0x0	`cna_weight_disable_clkgate`	权重取数自动时钟门控。0：使能；1：禁用
0	RW	0x0	`cna_feature_disable_clkgate`	特征取数自动时钟门控。0：使能；1：禁用

RKNN_cna_dcomp_ctrl（0x1100）

权重解压控制寄存器。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:4	RO	0x0	—	保留
3	RW	0x0	`wt_dec_bypass`	旁路权重解压
2:0	RW	0x0	`decomp_control`	权重解压控制

RKNN_cna_dcomp_regnum（0x1104）

权重解压寄存器数。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:0	RW	0x0	`dcomp_regnum`	权重解压寄存器数量

RKNN_cna_dcomp_addr0（0x1110）

权重基址。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:4	RW	0x0	`decompress_addr0`	权重基址
3:0	RO	0x0	—	保留

RKNN_cna_dcomp_amount0~15（0x1140 ~ 0x117C）

权重解压量寄存器，共 16 个，偏移 0x1140 + N×4（N = 0~15）。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:0	RW	0x0	`dcomp_amountN`	第 N 次解压的权重数据量

RKNN_cna_cvt_con5（0x1180）

按通道 CVT 使能。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:0	RW	0x0	`per_channel_cvt_en`	按通道使能 CVT 功能。int4 共 32 通道（128 bit），int8 共 16 通道

RKNN_cna_pad_con1（0x1184）

Pad 值寄存器。

Bit	属性	复位值	字段名	描述
31:0	RW	0x0	`pad_value`	Pad 填充值

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