单个ARM Cortex-A7内核 NXP i.MX6UL开发板 详解(三)

发布时间:2018年01月03日 09:01    作者:myir
关键词: i.MX6UL开发板 , i.MX6UL核心板

型号:MYD-Y6ULX(i.MX6ULL开发板)

                  第3章 接口说明3.1 核心板接口说明

MYC-Y6ULX(i.MX6ULL核心板)和底板采用连接1.0mm间距的邮票孔工艺焊盘相连,底板封装设计请参考MYB-Y6ULX,扩展接口管脚标号顺序,如图3-1所示:

                                                                      3.1.png

3-1 管脚标号图

3.1 底板接口说明

MYB-Y6ULX具有丰富的接口资源,其具体分布如下图:

                                                                         修改3.2.png

3-2功能标示图


具体描述如下:

功能


位号



说明



核心板接口



U33



MYC-Y6ULX核心板接口



电源输入1



J22



12V直流电源输入,2.1 DC接头



电源输入2



J23



12V直流电源输入,3.81mm接线端子



Camera



J9



8 Bit并行摄像头输入



Ethernet 1



CN1



10/100Mbps以太网接口1



Ethernet 2



CN2



10/100Mbps以太网接口2



10 Pin 接线端子



J10



10 Pin 3.81MM接线端子,包括以下三种功能:

3线 RS232串口(信号和电源隔离)

RS485接口 (带信号和电源隔离)

CAN接口(信号和电源隔离)



Debug



JP1



调试串口,支持5V3.3V电平标准



USB OTG



J26



Micro USB OTG接口



USB Host



J6



双路USB Host接口,采用Type A连接器



TF Card



J8



4 bit Micro SD卡接口



RTC



J2



CR1225尺寸备份电池接口



LCD



J3



16位真彩色显示接口,默认480x272分辨率(4.3寸屏),支持 7寸屏(800 *480



Audio



J4



3.5mm耳机输出接口



J5



3.5mm音频线性输入接口



MIC1



麦克风输入



Buttons



K2



复位按键



K3



用户键按键



K1



ONOFF按键



LED



D1



电源指示灯



D30



用户自定义LED



4G module



U12



Mini PCI-E USB LTE module 接口



SIM卡座



J21



SIM卡座



4G天线



J24



SMA 4G天线座



WIFI 天线



J12



SMA接口WIFI天线座



Expansion Header



J14



2.0MM间距排针公座,包含SPI,I2C,UART等信号


3-1 MYD-Y6ULX接口


                第4硬件设计

4.1 核心板硬件电路设计

核心板硬件电路说明请参考 MYC-Y6ULX产品数据手册。

4.2 底板硬件电路设计4.2.1 电源

MYB-Y6ULX底板采用12V供电,整板电路包括12V5VISO 5V3.8V3.3V1.8V3V (RTC 电源)七个电压阈。电源拓扑如下:

                                           4.1.png

4-1 电源拓扑图


12V5V12V3.8V选用的是最大输出电流3ADCDC芯片TLV62130DCDC可以提供比较高的电源转换效率,降低整板功耗。5V3.3V3.3V1.8V则选用了LDO,相对来说LDO能提供更小的纹波。RTC电池输入是一个可选的电源输入,当系统掉电时,RTC不需要工作,则可以不提供此路电源。

4.2.2 启动位配置开关

i.MX6ULi.MX6ULL启动时会首先执行芯片内部固化的Boot ROMBoot ROM会根据BOOT_MODE寄存器、eFUSEs等状态来判断下一步执行动作。MYB-Y6ULX预留了一个4bit 滑动开关来预设启动设备。具体原理如下:

                                                                   4.2.png

4-2 Boot Configure Switch

上图中DNP器件表示没有焊接。NAND Flash版本和eMMC版本这里启动设置存在差异。对于NAND Flash 版本不焊接R207R209,焊接R206R208;对于eMMC版本不焊接R206R208,焊接R207R209

滑动开关的Bit1 Bit2用于选择启动设备,对NAND Flash版本具体设置如下:

Switch


BIT1



[size=9.0000pt]BIT2



SD Card



ON



OFF



NAND Flash



OFF



ON


4-1 NAND 版本启动位配置

eMMC版本具体设置如下:

Switch

BIT1

[size=9.0000pt]BIT2

SD Card

ON

ON

eMMC

OFF

OFF

4-2 eMMC 版本启动位配置

滑动开关的Bit3 Bit4用于选择启动类型具体设置如下:

Switch

Boot TYPE

BIT4

BIT3

ON

ON

Boot From Fuses

ON

OFF

Serial Downloader

OFF

ON

Internal Boot

OFF

OFF

Reserved

4-3 启动类型配置

4.2.3 以太网

MYB-Y6ULX搭载两路10/100M的以太网,采用标准的RJ45网口座子。以太网PHY芯片使用的是MicrochipLAN8720A,分别通过RMII方式连接到了处理器的ETH1控制器和ETH2控制器上。其中ETH1 以太网PHY集成到MYC-Y6ULX核心模块上,ETH2  PHY则需要在MYB-Y6ULX外接。

ETH1 连接方式图参考如下,其中U14 ESD防护器件。

                               4.3.png

4-3 以太网1

ETH2连接方式图参考如下:

                               4.4.png

4-4 以太网2

4.2.4 USB

i.MX6ULLi.MX6UL芯片内置两路USB控制器,均支持USB OTG功能。MYB-Y6ULX将其中一路通过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扩展出4USB Host 端口。扩展的端口两路直接通过USB Type连接座引出,一路用以连接LTE座子上,最后一路预留没有使用。

USB OTG接口具体设计如下,接口采用Micro USB AB 型座子,可以根据接入的设备自动切换电源状态。

                                  4.4.png

4-5 USB OTG

USB Hub相关电路设计如下:

                                  4.6.png

4-6 USB Hub

USB Host电路设计如下:

                                     4.7.png

4-7 USB Host

4.2.5 LTE模块

MYB-6ULX预留了一路LTE模块接口,可以支持一般MINI PCI-E 模块。MYB-Y6ULX开发板提供基于EC20 LTE模块的Linux驱动支持和代码样例.Mini PCIE连接器是来自型号为AAA-PCI-047 PCI-E连接器,模块和板子使用铜柱固定,抗震能力好。模块采用3.8V电源供电,板上LTE模块USB端连接到了USB Hub的第三个端口。具体连接方式如下:

                                          4.8.png

4-8 LTE模块

为搭配LTE模块使用MYB-Y6ULX搭载了一个侧插型SIM卡座,原理图如下:

                                        4.9.png

4-9 SIM卡座

此外, MYB-Y6ULX板上预留了SMA接口类型的4G天线接口(J24),用户可以通过I-PEX转接线将LTE模块的天线接口延伸到板载SMA接口上。

4.2.6 Audio

MYB-6ULX采用音频编码芯片WM8904CGEFL/V,拓展出13.5mm耳机输出1个音频线性输入和一个MCIWM8904CGEFL/VI2S端连接到了处理器的SAI2控制器,I2C端连接到了I2C2接口,其电路结构如图4-10所示。

                                    4.10.png

4-10音频CODEC

4.2.7 WIFI

MYB-Y6ULX板载了一路USI 公司基于的43362芯片组打造的型号为WM-N-BM-02的2.4G WIFI模块。模块处理器接口为SDIO,支持802.11b/g/n。板上将模块SDIO接口连接到了处理器的SD2控制器上。板上预留标准的SMA天线接口,可搭配附赠的WIFI天线使用。

需要特别注意的是由于eMMCWIFI模块使用的是同一个MMC控制器,因此eMMC版本的核心板不支持此功能。此外MYB-Y6ULX SDIO管脚使用是SD2控制器,这些管脚默认在核心板上47K下拉和启动配置管脚复用,此处设计时应注意在这个引脚上的初始状态,避免造成启动失败。具体请参阅下图的设计:

                                     4.11.png

4-11WIFI

4.2.8 Camera

处理器最高支持24bit的并行摄像头接口。由于芯片管脚的复用关系MYB-6ULX上没有把24bit的摄像头预留出来,只保留了8bit并行摄像头接口。摄像头接口采用的是0.5MMFPC排座,

摄像头接口管脚定义如下图:

                                                                4.12.png

4-12 摄像头接口

注意:摄像头接口CSI_DATA4, CSI_DATA5, CSI_DATA6, CSI_DATA7, I2C2_SDA, I2C2_SCL 这几个管脚和扩展接口管脚有复用。

4.2.9 LCD

MYB-Y6ULX搭载一路16Bit RGB输出LCD接口。默认支持480x272分辨率(4.3寸屏)和800 x480分辨率(7电阻/电容屏)驱动。接口电路设计如下图。

                                       4.13.png

                                                  图4-13 LCD触摸屏接口

4.2.10 UART

i.MX6ULLi.MX6UL系列处理器最高可达8路异步串口。由于芯片的管脚复用关系,MYB-6ULX底板只扩展出了1TTL电平三线调试串口(非隔离);1路带电气隔离三线RS232通讯串口和一路带电气隔离RS485电平通讯串口。

4.2.10.1调试串口

MYB-Y6ULX提供一路调试串口,可用作Linux 终端,调试系统。调试串口采用2.54mm间距的3 Pins排针。电平标准为3.3V LVTTL,用户可以搭配USB 转UART线使用。

                                 

                           4.14.png

4-14 调试串口

4.2.10.2 RS232通讯串口

MYB-Y6ULX搭载一路带电气隔离三线RS232接口,收发器选用的是SP3232EEY-L,信号隔离芯片选用的是的磁耦隔离芯片ADUM1201BRZ.电源隔离使用的是B0505S-1WR2,此路串口连接到了处理器的UART2串口控制器上。RS232端连接到了10 Pin 接线端子上。

                                  4.15.png

4-15 RS232

4.2.10.3 RS485通讯串口

MYB-Y6ULX搭载一路带电气隔离RS485接口,收发器选用的是IS03802DW,电源隔离使用的是B0505S-1WR2。此路串口连接到了处理器的UART4串口控制器上,收发控制采用GPIO实现,RS485端连接到了10 Pin 接线端子上。

                                        4.16.png

4-16 RS485




4.10.png
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