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

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：                                                                      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
                第4章 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：
SwitchBIT1BIT2
SD CardONON
eMMCOFFOFF
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：
SwitchBoot TYPE
BIT4BIT3
ONONBoot From Fuses
ONOFFSerial Downloader
OFFONInternal Boot
OFFOFFReserved
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1ETH2连接方式图参考如下：                               图4-4 以太网24.2.4 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 OTGUSB Hub相关电路设计如下：                                 图4-6 USB Hub USB Host电路设计如下：                                    图4-7 USB Host4.2.5 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CODEC4.2.7 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4-11WIFI4.2.8 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