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單個(gè)ARM Cortex-A7內(nèi)核 NXP i.MX6UL開(kāi)發(fā)板詳解（三）

發(fā)布時(shí)間：2018-1-3 09:28 發(fā)布者：myir

關(guān)鍵詞： i.MX6UL開(kāi)發(fā)板 , i.MX6UL核心板

型號(hào)：MYD-Y6ULX（i.MX6ULL開(kāi)發(fā)板）
第3章接口說(shuō)明3.1 核心板接口說(shuō)明

MYC-Y6ULX（i.MX6ULL核心板）和底板采用連接1.0mm間距的郵票孔工藝焊盤相連，底板封裝設(shè)計(jì)請(qǐng)參考MYB-Y6ULX,擴(kuò)展接口管腳標(biāo)號(hào)順序，如圖3-1所示：

圖3-1 管腳標(biāo)號(hào)圖

3.1 底板接口說(shuō)明

MYB-Y6ULX具有豐富的接口資源，其具體分布如下圖：

圖3-2功能標(biāo)示圖

具體描述如下：

功能	位號(hào)	說(shuō)明
核心板接口	U33	MYC-Y6ULX核心板接口
電源輸入1	J22	12V直流電源輸入，2.1 DC接頭
電源輸入2	J23	12V直流電源輸入，3.81mm接線端子
Camera	J9	8 Bit并行攝像頭輸入
Ethernet 1	CN1	10/100Mbps以太網(wǎng)接口1
Ethernet 2	CN2	10/100Mbps以太網(wǎng)接口2
10 Pin 接線端子	J10	10 Pin 3.81MM接線端子，包括以下三種功能： 3線 RS232串口（信號(hào)和電源隔離） RS485接口（帶信號(hào)和電源隔離） CAN接口（信號(hào)和電源隔離）
Debug	JP1	調(diào)試串口,支持5V和3.3V電平標(biāo)準(zhǔn)
USB OTG	J26	Micro USB OTG接口
USB Host	J6	雙路USB Host接口，采用Type A型連接器
TF Card	J8	4 bit Micro SD卡接口
RTC	J2	CR1225尺寸備份電池接口
LCD	J3	16位真彩色顯示接口，默認(rèn)480x272分辨率（4.3寸屏），支持 7寸屏（800 *480）
Audio	J4	3.5mm耳機(jī)輸出接口
	J5	3.5mm音頻線性輸入接口
	MIC1	麥克風(fēng)輸入
Buttons	K2	復(fù)位按鍵
	K3	用戶鍵按鍵
	K1	ONOFF按鍵
LED	D1	電源指示燈
LED	D30	用戶自定義LED
4G module	U12	Mini PCI-E USB LTE module 接口
SIM卡座	J21	SIM卡座
4G天線	J24	SMA 4G天線座
WIFI 天線	J12	SMA接口WIFI天線座
Expansion Header	J14	2.0MM間距排針公座，包含SPI,I2C,UART等信號(hào)

表3-1 MYD-Y6ULX接口

第4章 硬件設(shè)計(jì)

4.1 核心板硬件電路設(shè)計(jì)

核心板硬件電路說(shuō)明請(qǐng)參考 MYC-Y6ULX產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊(cè)。

4.2 底板硬件電路設(shè)計(jì)4.2.1 電源

MYB-Y6ULX底板采用12V供電，整板電路包括12V、5V、ISO 5V、3.8V、3.3V、1.8V和3V (RTC 電源)七個(gè)電壓閾。電源拓?fù)淙缦拢?/font>

圖4-1 電源拓?fù)鋱D

12V轉(zhuǎn)5V和12V轉(zhuǎn)3.8V選用的是最大輸出電流為3A的DCDC芯片TLV62130。DCDC可以提供比較高的電源轉(zhuǎn)換效率，降低整板功耗。5V轉(zhuǎn)3.3V和3.3V轉(zhuǎn)1.8V則選用了LDO，相對(duì)來(lái)說(shuō)LDO能提供更小的紋波。RTC電池輸入是一個(gè)可選的電源輸入，當(dāng)系統(tǒng)掉電時(shí)，RTC不需要工作，則可以不提供此路電源。

4.2.2 啟動(dòng)位配置開(kāi)關(guān)

i.MX6UL和i.MX6ULL啟動(dòng)時(shí)會(huì)首先執(zhí)行芯片內(nèi)部固化的Boot ROM。Boot ROM會(huì)根據(jù)BOOT_MODE寄存器、eFUSEs等狀態(tài)來(lái)判斷下一步執(zhí)行動(dòng)作。MYB-Y6ULX預(yù)留了一個(gè)4bit 滑動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)預(yù)設(shè)啟動(dòng)設(shè)備。具體原理如下：

圖4-2 Boot Configure Switch

上圖中DNP器件表示沒(méi)有焊接。NAND Flash版本和eMMC版本這里啟動(dòng)設(shè)置存在差異。對(duì)于NAND Flash 版本不焊接R207、R209，焊接R206、R208；對(duì)于eMMC版本不焊接R206、R208，焊接R207、R209。

滑動(dòng)開(kāi)關(guān)的Bit1 和 Bit2用于選擇啟動(dòng)設(shè)備，對(duì)NAND Flash版本具體設(shè)置如下：

Switch	BIT1	BIT2
SD Card	ON	OFF
NAND Flash	OFF	ON

表4-1 NAND 版本啟動(dòng)位配置

對(duì)eMMC版本具體設(shè)置如下：

Switch	BIT1	BIT2
SD Card	ON	ON
eMMC	OFF	OFF

表4-2 eMMC 版本啟動(dòng)位配置

滑動(dòng)開(kāi)關(guān)的Bit3 和 Bit4用于選擇啟動(dòng)類型具體設(shè)置如下：

Switch		Boot TYPE
BIT4	BIT3	Boot TYPE
ON	ON	Boot From Fuses
ON	OFF	Serial Downloader
OFF	ON	Internal Boot
OFF	OFF	Reserved

表4-3 啟動(dòng)類型配置

4.2.3 以太網(wǎng)

MYB-Y6ULX搭載了兩路10/100M的以太網(wǎng)，采用標(biāo)準(zhǔn)的RJ45網(wǎng)口座子。以太網(wǎng)PHY芯片使用的是Microchip的LAN8720A，分別通過(guò)RMII方式連接到了處理器的ETH1控制器和ETH2控制器上。其中ETH1 以太網(wǎng)PHY集成到MYC-Y6ULX核心模塊上，ETH2 PHY則需要在MYB-Y6ULX外接。

ETH1 連接方式圖參考如下，其中U14 是ESD防護(hù)器件。

圖4-3 以太網(wǎng)1

ETH2連接方式圖參考如下：

圖4-4 以太網(wǎng)2

4.2.4 USB

i.MX6ULL和i.MX6UL芯片內(nèi)置兩路USB控制器，均支持USB OTG功能。MYB-Y6ULX將其中一路通過(guò)Micro USB座子直接引出，可以用作Device或者Host使用;另一路使用Microchip的USB2514BI-AEZ USB Hub芯片USB擴(kuò)展出4路USB Host 端口。擴(kuò)展的端口兩路直接通過(guò)USB Type連接座引出，一路用以連接LTE座子上，最后一路預(yù)留沒(méi)有使用。

USB OTG接口具體設(shè)計(jì)如下,接口采用Micro USB AB 型座子，可以根據(jù)接入的設(shè)備自動(dòng)切換電源狀態(tài)。

圖4-5 USB OTG

USB Hub相關(guān)電路設(shè)計(jì)如下：

圖4-6 USB Hub

USB Host電路設(shè)計(jì)如下：

圖4-7 USB Host

4.2.5 LTE模塊

MYB-6ULX預(yù)留了一路LTE模塊接口,可以支持一般MINI PCI-E 模塊。MYB-Y6ULX開(kāi)發(fā)板提供基于EC20 LTE模塊的Linux驅(qū)動(dòng)支持和代碼樣例.Mini PCIE連接器是來(lái)自型號(hào)為AAA-PCI-047 PCI-E連接器,模塊和板子使用銅柱固定，抗震能力好。模塊采用3.8V電源供電，板上LTE模塊USB端連接到了USB Hub的第三個(gè)端口。具體連接方式如下：

圖4-8 LTE模塊

為搭配LTE模塊使用，MYB-Y6ULX搭載了一個(gè)側(cè)插型SIM卡座，原理圖如下：

圖4-9 SIM卡座

此外， MYB-Y6ULX板上預(yù)留了SMA接口類型的4G天線接口（J24），用戶可以通過(guò)I-PEX轉(zhuǎn)接線將LTE模塊的天線接口延伸到板載SMA接口上。

4.2.6 Audio

MYB-6ULX采用音頻編碼芯片WM8904CGEFL/V，拓展出1個(gè)3.5mm耳機(jī)輸出，1個(gè)音頻線性輸入和一個(gè)MCI。WM8904CGEFL/V的I2S端連接到了處理器的SAI2控制器，I2C端連接到了I2C2接口，其電路結(jié)構(gòu)如圖4-10所示。

圖4-10音頻CODEC

4.2.7 WIFI

MYB-Y6ULX板載了一路USI 公司基于的43362芯片組打造的型號(hào)為WM-N-BM-02的2.4G WIFI模塊。模塊處理器接口為SDIO，支持802.11b/g/n。板上將模塊SDIO接口連接到了處理器的SD2控制器上。板上預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)的SMA天線接口，可搭配附贈(zèng)的WIFI天線使用。

需要特別注意的是由于eMMC和WIFI模塊使用的是同一個(gè)MMC控制器，因此eMMC版本的核心板不支持此功能。此外MYB-Y6ULX 上SDIO管腳使用是SD2控制器,這些管腳默認(rèn)在核心板上47K下拉和啟動(dòng)配置管腳復(fù)用，此處設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意在這個(gè)引腳上的初始狀態(tài)，避免造成啟動(dòng)失敗。具體請(qǐng)參閱下圖的設(shè)計(jì)：

圖4-11WIFI

4.2.8 Camera

處理器最高支持24bit的并行攝像頭接口。由于芯片管腳的復(fù)用關(guān)系，MYB-6ULX上沒(méi)有把24bit的攝像頭預(yù)留出來(lái)，只保留了8bit并行攝像頭接口。攝像頭接口采用的是0.5MM的FPC排座，

攝像頭接口管腳定義如下圖：

圖4-12 攝像頭接口

注意:攝像頭接口CSI_DATA4, CSI_DATA5, CSI_DATA6, CSI_DATA7, I2C2_SDA, I2C2_SCL 這幾個(gè)管腳和擴(kuò)展接口管腳有復(fù)用。

4.2.9 LCD

MYB-Y6ULX搭載一路16Bit RGB輸出LCD接口。默認(rèn)支持480x272分辨率(4.3寸屏)和800 x480分辨率（7寸電阻/電容屏）驅(qū)動(dòng)。接口電路設(shè)計(jì)如下圖。

圖4-13 LCD觸摸屏接口

4.2.10 UART

i.MX6ULL和i.MX6UL系列處理器最高可達(dá)8路異步串口。由于芯片的管腳復(fù)用關(guān)系，MYB-6ULX底板只擴(kuò)展出了1路TTL電平三線調(diào)試串口（非隔離）；1路帶電氣隔離三線RS232通訊串口和一路帶電氣隔離RS485電平通訊串口。

4.2.10.1調(diào)試串口

MYB-Y6ULX提供一路調(diào)試串口，可用作Linux 終端，調(diào)試系統(tǒng)。調(diào)試串口采用2.54mm間距的3 Pins排針。電平標(biāo)準(zhǔn)為3.3V LVTTL，用戶可以搭配USB 轉(zhuǎn)UART線使用。

圖4-14 調(diào)試串口

4.2.10.2 RS232通訊串口

MYB-Y6ULX搭載一路帶電氣隔離三線RS232接口，收發(fā)器選用的是SP3232EEY-L,信號(hào)隔離芯片選用的是的磁耦隔離芯片ADUM1201BRZ.電源隔離使用的是B0505S-1WR2,此路串口連接到了處理器的UART2串口控制器上。RS232端連接到了10 Pin 接線端子上。

圖4-15 RS232

4.2.10.3 RS485通訊串口

MYB-Y6ULX搭載一路帶電氣隔離RS485接口，收發(fā)器選用的是IS03802DW,電源隔離使用的是B0505S-1WR2。此路串口連接到了處理器的UART4串口控制器上，收發(fā)控制采用GPIO實(shí)現(xiàn)，RS485端連接到了10 Pin 接線端子上。

圖4-16 RS485

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