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核心板硬件电路设计

核心板接口说明
核心板硬件电路设计
USB Host电路设计

回帖（3）

李桂兰

2021-2-1 14:18:44
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




图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：
                                                                        
图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5V和3.3V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型连接器


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

表3-1 MYD-Y6ULX接口
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汪芳

2021-2-1 14:19:58
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12V、5V、ISO 5V、3.8V、3.3V、1.8V和3V (RTC 电源)七个电压阈。电源拓扑如下：
                                          
图4-1 电源拓扑图

12V转5V和12V转3.8V选用的是最大输出电流为3A的DCDC芯片TLV62130。DCDC可以提供比较高的电源转换效率，降低整板功耗。5V转3.3V和3.3V转1.8V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.MX6UL和i.MX6ULL启动时会首先执行芯片内部固化的Boot ROM。Boot 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：
                                                                  
图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R207、R209，焊接R206、R208；对于eMMC版本不焊接R206、R208，焊接R207、R209。
滑动开关的Bit1 和 Bit2用于选择启动设备，对NAND Flash版本具体设置如下：

Switch

BIT1


BIT2


SD Card


ON


OFF


NAND Flash


OFF


ON

表4-1 NAND 版本启动位配置
对eMMC版本具体设置如下：

Switch
BIT1

BIT2

SD Card

ON

ON

eMMC

OFF

OFF

表4-2 eMMC 版本启动位配置
滑动开关的Bit3 和 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

表4-3 启动类型配置
4.2.3 以太网MYB-Y6ULX搭载了两路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Microchip的LAN8720A，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 是ESD防护器件。
                              
图4-3 以太网1
ETH2连接方式图参考如下：
                              
图4-4 以太网2
4.2.4 USB i.MX6ULL和i.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Microchip的USB2514BI-AEZ USB Hub芯片USB扩展出4路USB 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。
                                 
图4-5 USB OTG
USB Hub相关电路设计如下：
                                 
图4-6 USB Hub
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周颖雯

2021-2-1 14:21:36
USB Host电路设计如下：
                                    
图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：
                                         
图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：
                                       
图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1个3.5mm耳机输出，1个音频线性输入和一个MCI。WM8904CGEFL/V的I2S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。
                                   
图4-10音频CODEC
4.2.7 WIFIMYB-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eMMC和WIFI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 上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：
                                    
图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0.5MM的FPC排座，
摄像头接口管脚定义如下图：
                                                               
图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 LCDMYB-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寸电阻/电容屏）驱动。接口电路设计如下图。
                                      
                                                  图4-13 LCD触摸屏接口
4.2.10 UARTi.MX6ULL和i.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1路TTL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。
                                 
                          
图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。
                                 
图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。
                                       
图4-16 RS485
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