硬件设计指导
核心板引脚原理图
开发板40Pin引脚定义
40Pin引脚原理图
底板原理图
电源管理
底板电源为直流 5V 电源,由 DC-005 插座插入,J15 是电源插座。然后经过磁珠CBW322513U121T转成核心板需要的 5v 输入,VCC_5V会由 SY8113B 转成底板需要的3.3v以及核心板需要的3.3V。
电源输入的原理图如下图所示,其中,5V_DC信号为DC接口的电源输入,其后级型号为自恢复保险丝1812L300MR,用于过载保护,跳闸电流为5A。开发板的电源系统采用瑞芯微RK809-5芯片,配合外围的BUCK、LDO电路,给RK3568主控、DDR、 eMMC和相关的功能外设设备提供稳定的电源。
按键电路
按钮 PCB 如下图所示:
TF Card电路
TF 卡槽位于主板正面,为自弹式TF卡座,最大支持512G的MicroSD卡(TF卡),支持系统启动与 存储。当TF卡作为系统启动卡,系统运行过程中,切勿随意拔插TF卡。
SIM电路
SIM卡槽位于主板正面,支持的SIM卡尺寸为NanoSIM,其信号线直接与MINI PCI-E接口相连,SIM卡支持移动、联通、电信,需要搭配MINIPCI-E接口的4G/5G模块才能实现 4G/5G通讯功能。
以太网电路
开发板引出两个RJ45接口,分别由独立的PHY芯片 RTL8211F-CG 控制,支持10/100/1000Mbps 数据传输速率。板载的RJ45接口有两个LED指示灯,由PHY芯片来控制。
ETH0部分原理图如下图所示:
ETH1部分原理图如下图所示:
USB3.0/2.0电路
RK3568芯片内置一个USB3.0OTG控制器、两个USB2.0HOST控制器和一个USB3.0HOST控制器。 一路USB3.0OTG中的USB3_OTG0_DP和USB3_OTG0_DM连接到了板载Type-COTG接口,速率 为USB2.0,可作为固件下载端口用于Emmc烧录。
一路USB3.0HOST1信号连接到了板载USB3.0接口(内芯为蓝色);板载USB3.0接口为USB3.2 Gen1,相当于USB3.1Gen1和USB3.0,最高数据速率可达5Gbps,并向下兼容USB2.0。
一路USB2.0HOST控制器USB2_HOST2信号连接到了与USB3.0接口同一组的USB2.0接口上。剩 下的一路USB2.0HOST3则连接到了板载的MINIPCI-E接口上。板载USB2.0接口支持高速(480Mbps)、 全速(12Mbps)和低速(1.5Mbps)3种模式,系统会根据插入的设备自动选择合适的模式。
MIPI DSI电路
开发板的MIPIDSI接口共两个,都处于主板正面,分别为J5和J6。接口使用的是30Pin的FPC排座,支持视频输出和触摸,支持双MIPI屏同时工作,单MIPI模式 最高支持分辨率为1920x1080@60fps。
MIPIDSI接口原理图如图所示:
HDMI TX电路
RK3568芯片支持HDMI2.0,并向下兼容HDMI1.4,最大支持4K@60Hz, 支持视频输出和音频输出。开发板搭载的立式标准HDMI接口,可通过双头HDMI转接线,直接与搭载标准HDMI接口的显示器连接。
HDMI TX接口原理图如图所示:
Audio电路
3.5mm耳机接口、SPK喇叭接口位于主板正面USB座旁边。音频的输入/输出功能通过核心板的电源芯片PMICRK809-5实现。
板载的3.5mm耳机接口支持音频的输入/输出,为耳机输出+麦克风输入2合1接口,可以连接有线 耳机,也可以通过AUX线连接功放。SPK接口规格为XH2.54-2P,可用来连接2.54mm接口8欧1W的 小喇叭。
耳机接口和SPK接口外围电路如下图所示:
其中,HPL_OUT为耳机左声道音频输出信号,HPR_OUT 为右声道音频输出信号,HP_SNS为耳机参考地,MIC1_INP为麦克风负信号输入,MIC1_INN为麦克风 正信号输入,SARADC_VIN2_HP_HOOK为耳机线控检测信号,SPKN_OUT为扬声器(喇叭)音频负输出, SPKP_OUT为扬声器(喇叭)音频正输出。
MINIPCI-E电路
M2-B接口位于开发板背面,M2-B的pcie类型:PCIe2.0x1,最高支持5Gbps数据速率; 可配合全高或半高的WIFI网卡、4G/5G模块使用。
当M2-B接口接网卡模块时,走的是pcie协议;当该接口接4G/5G模块时,虽然物理连接接口为M2-B,实际走的是usb协议。
M2-B电路连接如下图所示:
Debug调试串口电路
开发底板板载1个串口,CON4为USB TO UART0调试串口。
开发板底板通过沁恒微电子(WCH)的CH340T芯片将UART0转换为Type-C连接器(CON4) 引出,作为系统调试串口使用。CH340T使用来自Type-C数据线的5V(网络名: VDD_5V_VBUS)外部供电。
设计注意事项:
底板设计时,建议采用RS0102YVS8(U9)电平转换隔离方案,以避免调试串口RX 端在底板上电前提前带电,向核心板引脚灌输电流,导致系统无法启动。
CPU引脚UART2_RX_M0_DEBUG、UART2_TX_M0_DEBUG电平均为3.3V,请勿使用5V电平接口的调试工具直接连接,否则将导致CPU损坏。
注意USB信号需做90ohm差分阻抗匹配。
ESD器件需靠近连接器Type-C接口布局,走线经过ESD后连接至CH340T。
FAN电路
开发板预留了一个2Pin 2.54mm规格的5V风扇供电接口,可通过TSADC_SHUT_M0(GPIO0_A1_z)信号控制2SK3018 MOS管的导通状态,从而控制 BSS84 MOS管的导通,实现风扇的开关控制。
FAN风扇驱动原理图如下图所示:
RTC电路
开发板预留了2Pin 2.54mm规格的RTC电池接口,可用于连接外部RTC电池,以实现更精准计时和更低功耗。
RTC接口原理图如下图所示:
IR 电路
IR 红外接收头为IR1,采用的是IRM_3638红外遥控接收头,IR红外的接收信号由PWM3_IR引脚接收。
如下图所示:
MIPI CSI电路
开发板板载了两个摄像头接口,接口规格为24Pin0.5mm间距的FPC插座,仅支持连接mipi 摄像头。
M2电路
开发板板载了一个M2接口,位于主板背面,连接器类型为M2_NGFF_M_KEY。
在M2接口电路设计中,采用了扩频时钟发生器芯片PI6C557-03BLE。PI6C557-03BLE是符合PCI Express®3.0 和以太网要求的扩频时钟发生器,其连接原理图如下图所示,其中PI6C557-03BLE芯片扩展出了两路时钟,一路给了PCIE30_REFCLKP_IN和 PCIE30_REFCLKN_IN,另一路给了 PCIE30_REFCLKP_CON和 PCIE30_REFCLKN_CON。
M2接口的电路原理图如下图所示:
M2接口可用来连接2280、2260规格M.Key接口的NVME固态硬盘。