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單個ARM Cortex-A7內核 NXP i.MX6UL開發板 詳解(三)

發布時間:2018-1-3 09:28    發布者:myir

型號:MYD-Y6ULX(i.MX6ULL開發板)

                  第3章 接口說明3.1 核心板接口說明
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,底板封裝設計請參考MYB-Y6ULX,擴展接口管腳標號順序,如圖3-1所示:
                                                                     
3-1 管腳標號圖
3.1 底板接口說明
MYB-Y6ULX具有豐富的接口資源,其具體分布如下圖:
                                                                        
3-2功能標示圖

具體描述如下:
功能

位號


說明


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以太網接口1


Ethernet 2


CN2


10/100Mbps以太網接口2


10 Pin 接線端子


J10


10 Pin 3.81MM接線端子,包括以下三種功能:
3RS232串口(信號和電源隔離)
RS485接口 (帶信號和電源隔離)
CAN接口(信號和電源隔離)


Debug


JP1


調試串口,支持5V3.3V電平標準


USB OTG


J26


Micro USB OTG接口


USB Host


J6


雙路USB Host接口,采用Type A連接器


TF Card


J8


4 bit Micro SD卡接口


RTC


J2


CR1225尺寸備份電池接口




J3


16位真彩色顯示接口,默認480x272分辨率(4.3寸屏),支持 7寸屏(800 *480


Audio


J4


3.5mm耳機輸出接口


J5


3.5mm音頻線性輸入接口


MIC1


麥克風輸入


Buttons


K2


復位按鍵


K3


用戶鍵按鍵


K1


ONOFF按鍵




D1


電源指示燈


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

3-1 MYD-Y6ULX接口

                第4硬件設計

4.1 核心板硬件電路設計
核心板硬件電路說明請參考 MYC-Y6ULX產品數據手冊。
4.2 底板硬件電路設計4.2.1 電源
MYB-Y6ULX底板采用12V供電,整板電路包括12V5VISO 5V3.8V3.3V1.8V3V (RTC 電源)七個電壓閾。電源拓撲如下:
                                          
4-1 電源拓撲圖

12V5V12V3.8V選用的是最大輸出電流3ADCDC芯片TLV62130DCDC可以提供比較高的電源轉換效率,降低整板功耗。5V3.3V3.3V1.8V則選用了LDO,相對來說LDO能提供更小的紋波。RTC電池輸入是一個可選的電源輸入,當系統掉電時,RTC不需要工作,則可以不提供此路電源。
4.2.2 啟動位配置開關
i.MX6ULi.MX6ULL啟動時會首先執行芯片內部固化的Boot ROMBoot ROM會根據BOOT_MODE寄存器、eFUSEs等狀態來判斷下一步執行動作。MYB-Y6ULX預留了一個4bit 滑動開關來預設啟動設備。具體原理如下:
                                                                  
4-2 Boot Configure Switch
上圖中DNP器件表示沒有焊接。NAND Flash版本和eMMC版本這里啟動設置存在差異。對于NAND Flash 版本不焊接R207R209,焊接R206R208;對于eMMC版本不焊接R206R208,焊接R207R209
滑動開關的Bit1 Bit2用于選擇啟動設備,對NAND Flash版本具體設置如下:
Switch

BIT1


BIT2


SD Card


ON


OFF


NAND Flash


OFF


ON

4-1 NAND 版本啟動位配置
eMMC版本具體設置如下:
Switch
BIT1
BIT2
SD Card
ON
ON
eMMC
OFF
OFF
4-2 eMMC 版本啟動位配置
滑動開關的Bit3 Bit4用于選擇啟動類型具體設置如下:
Switch
Boot TYPE
BIT4
BIT3
ON
ON
Boot From Fuses
ON
OFF
Serial Downloader
OFF
ON
Internal Boot
OFF
OFF
Reserved
4-3 啟動類型配置
4.2.3 以太網
MYB-Y6ULX搭載兩路10/100M的以太網,采用標準的RJ45網口座子。以太網PHY芯片使用的是MicrochipLAN8720A,分別通過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 ESD防護器件。
                              
4-3 以太網1
ETH2連接方式圖參考如下:
                              
4-4 以太網2
4.2.4 USB
i.MX6ULLi.MX6UL芯片內置兩路USB控制器,均支持USB OTG功能。MYB-Y6ULX將其中一路通過Micro USB座子直接引出,可以用作Device或者Host使用;另一路使用MicrochipUSB2514BI-AEZ USB Hub芯片USB擴展出4USB Host 端口。擴展的端口兩路直接通過USB Type連接座引出,一路用以連接LTE座子上,最后一路預留沒有使用。
USB OTG接口具體設計如下,接口采用Micro USB AB 型座子,可以根據接入的設備自動切換電源狀態。
                                 
4-5 USB OTG
USB Hub相關電路設計如下:
                                 
4-6 USB Hub
USB Host電路設計如下:
                                    
4-7 USB Host
4.2.5 LTE模塊
MYB-6ULX預留了一路LTE模塊接口,可以支持一般MINI PCI-E 模塊。MYB-Y6ULX開發板提供基于EC20 LTE模塊的Linux驅動支持和代碼樣例.Mini PCIE連接器是來自型號為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的第三個端口。具體連接方式如下:
                                         
4-8 LTE模塊
為搭配LTE模塊使用MYB-Y6ULX搭載了一個側插型SIM卡座,原理圖如下:
                                       
4-9 SIM卡座
此外, MYB-Y6ULX板上預留了SMA接口類型的4G天線接口(J24),用戶可以通過I-PEX轉接線將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13.5mm耳機輸出1個音頻線性輸入和一個MCIWM8904CGEFL/VI2S端連接到了處理器的SAI2控制器,I2C端連接到了I2C2接口,其電路結構如圖4-10所示。
                                   
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。板上預留標準的SMA天線接口,可搭配附贈的WIFI天線使用。
需要特別注意的是由于eMMCWIFI模塊使用的是同一個MMC控制器,因此eMMC版本的核心板不支持此功能。此外MYB-Y6ULX SDIO管腳使用是SD2控制器,這些管腳默認在核心板上47K下拉和啟動配置管腳復用,此處設計時應注意在這個引腳上的初始狀態,避免造成啟動失敗。具體請參閱下圖的設計:
                                    
4-11WIFI
4.2.8 Camera
處理器最高支持24bit的并行攝像頭接口。由于芯片管腳的復用關系MYB-6ULX上沒有把24bit的攝像頭預留出來,只保留了8bit并行攝像頭接口。攝像頭接口采用的是0.5MMFPC排座,
攝像頭接口管腳定義如下圖:
                                                               
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 這幾個管腳和擴展接口管腳有復用。
4.2.9 LCD
MYB-Y6ULX搭載一路16Bit RGB輸出LCD接口。默認支持480x272分辨率(4.3寸屏)和800 x480分辨率(7電阻/電容屏)驅動。接口電路設計如下圖。
                                      
                                                  圖4-13 LCD觸摸屏接口
4.2.10 UART
i.MX6ULLi.MX6UL系列處理器最高可達8路異步串口。由于芯片的管腳復用關系,MYB-6ULX底板只擴展出了1TTL電平三線調試串口(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調試串口
MYB-Y6ULX提供一路調試串口,可用作Linux 終端,調試系統。調試串口采用2.54mm間距的3 Pins排針。電平標準為3.3V LVTTL,用戶可以搭配USB 轉UART線使用。
                                 
                          
4-14 調試串口
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,收發器選用的是SP3232EEY-L,信號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。
                                 
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,收發控制采用GPIO實現,RS485端連接到了10 Pin 接線端子上。
                                       
4-16 RS485



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