硬件设计指导

一、Debug电路

RV1126B UART Debug默认选择在PMUIO0域的UART0_RX_M2/UART0_TX_M2, 默认波特率为1500000bps。
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UART接口的使用注意事项:
  • SoC 端 UART 接口必须与转换芯片或者外设芯片的 IO 电平匹配;

  • 外部 USB 转 UART 的转接芯片, VCCIO 供电建议从主板的 PMUIO0_VCC3V3 电源域取电,避免 SOC 下电时的电压倒灌;

  • 如果需要使用 UART Debug,建议预留 2.54 排针或测试点, UART 的电路如下图所示, 串接的 510 ohm 电阻不得删减,并增加 TVS 管,加强抗静电浪涌能力,防止开发过程损坏芯片管脚。

hw1-2.png
  • 或者可以采用CH340T芯片,转为USB信号。

hw1-3.png hw1-4.png

二、OTG电路

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1、请注意接口处加入ESD防护。
2、加入共模滤波,提高信号质量。

三、电源输入电路

12V输入

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1、此电路具有过压保护,过流保护,防反接。
2、有一个LED电源灯指示。

5V

hw3-2.png
1、使用SY8113BADC的DCDC芯片。
2、最高支持3A电流输出。

3.3V

hw3-3.png
1、使用SY8113BADC的DCDC芯片。
2、最高支持3A电流输出。

四、USB—HUB电路

1、使用USB2514B芯片。可以一括四路USB。
2、加入过流保护芯片。
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五、USB3.0

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1、USB3.0的信号的TX需要加0.1uF的电容。
2、USB2.0的信号需要串联2.0R电阻。
3、加入了过流保护。
hw5-2.png

六、MIPI-CSI

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  • Camera 的 DVDD 供电有 1.2V/1.5V/1.8V 等不同情况,请根据 Camera 的规格书提供准确的电源;

  • 有些 Camera 的 DVDD 电流比较大(高分辨率模组) ,超过 300mA 建议使用 DCDC 供电;

  • 部分 Camera 的电源有上电时序要求, 电源使能管脚请预留 RC 并根据模组规格书相应调整上电时序;

  • 使用 CIF 接口的 Camera 时,要注意 Camera 的 DOVDD( IO 电源)与 SOC 端对接的电源域( VCCIO5 或者 VCCIO6)供电必须用相同的电压;

  • 使用两个 Camera 时,可根据需求实际情况电源分开或合并;

  • Camera 电源的的去耦电容不得删减,必须保留,靠近 sensor image 放置; 如果 Camera 模组通过排线与 SoC 连接,在连接座处也请放置 uF 级别电容;

  • Camera 的 PWDN 信号必须使用 GPIO 控制, GPIO 电平必须和 Camera IO 电平匹配;

  • Camera 的 Reset/Shutdown 信号建议使用 GPIO 控制, GPIO 电平必须和 Camera IO 电平匹配,Reset 信号的 100nF 电容不得删除,靠近座子放置,加强抗静电能力;

  • 双摄模式下, 如果两个 Camera 同型号,要注意 I2C 地址是否可通过 SID 配置,如果 I2C 地址固定, 那么不能挂在同一组 I2C 总线上,需要单独连接。

  • Camera 的 MCLK 可以从以下时钟源获取:
    • VI_CIF_CLKOUT

    • REF_CLK0_OUT

    • CAM_CLK0_OUT/CAM_CLK1_OUT/CAM_CLK2_OUT/CAM_CLK3_OUT

    • 注意:时钟的电平必须和 Camera IO 电平匹配,如果不匹配,必须电平转换或电阻分压使电平匹配;

七、MIPI-DSI

hw7-1.png
RV1126B有一个MIPI DPHY DSI TX,支持MIPI V1.2版本,总共4Lane, 通道支持的最大传输速率为1.5Gbps/Lane,最大分辨率支持1920x1080@60Hz。

MIPI_DPHY_DSI_TX_D0P/N

直连,为抑制电磁辐射, 建议预留共模电感

MIPI DSI 数据Lane0输出

MIPI_DPHY_DSI_TX_D1P/N

直连,为抑制电磁辐射, 建议预留共模电感

MIPI DSI 数据Lane1输出

MIPI_DPHY_DSI_TX_D2P/N

直连,为抑制电磁辐射, 建议预留共模电感

MIPI DSI 数据Lane2输出

MIPI_DPHY_DSI_TX_D3P/N

直连,为抑制电磁辐射, 建议预留共模电感

MIPI DSI 数据Lane3输出

MIPI_DPHY_DSI_TX_CLKP/N

直连,为抑制电磁辐射, 建议预留共模电感

MIPI DSI 时钟输出

MIPI DPHY DSI TX接口的设计注意事项:
  • 支持 1/2/4Lane 模式, 1Lane 默认为 D0, 2Lane 模式默认为 D0/D1;

  • MIPI Data Lane 不支持组间对调, 需要一一对应; 也不支持组内 P/N 对调;

  • 当通过连接器实现板对板连接时,建议串接一定阻值的电阻(2.2ohm,具体以能满足 SI 测试为准),并预留 TVS 器件。

八、LCD

RV1126B LCDC TX接口,支持并行24bit RGB模式、 16bit BT.1120模式、 8bit BT.656模式以及MCU模式,其中, RGB、 BT.1120以及BT.656的分辨率支持如下:
  • 24bit RGB 模式:最大输出分辨率可达 1920x1080@60Hz

  • 16bit BT.1120 模式:最大输出分辨率可达 1920x1080@60Hz

  • 8bit BT.656 模式:最大分辨率为 720x576@60Hz 支持 PAL 和 NTSC;

LCDC TX接口的信号连接如下图所示:
hw8-1.png
LCDC TX接口的设计注意事项:
  • 这些并行信号输出接口电源域为 VCCIO5 供电,实际产品设计中,需要根据外设的实际 IO 供电要求( 1.8V or 3.3V)选择对应的供电,必须保持一致;

  • 当通过连接器实现板对板连接时,建议串接一定阻值的电阻(22ohm-100ohm 之间,具体以能满足SI 测试为准),并预留 TVS 器件。

  • 为提高并行信号输出接口性能, VCCIO5 电源的去耦电容不得删除,布局时请靠近管脚放置。

九、音频接口

RV1126B 提供了丰富的音频接口能力与资源,共提供了 3 组 SAI 接口、 1 组 PDM 接口、 1 组 DSM 接口、 2 组 Audio ADC,以及 2 组 ASRC 处理单元。
RV1126B音频子系统框图如下,包括了对外/对内接口相关信息:
hw9-1.png
音频设计上需要注意:
  • SAI0、 SAI1 和 SAI2 最大可以拼接成 6TX lane +8RX lane;

  • SAI2_SDO 可以内部选择连接到 Audio DSM 接口,或者直接接到 GPIO 上,二者只能选择其一;

  • SAI2_SDI0 可以内部选择连接到 Audio ADC0 接口,或者直接接到 GPIO 上,二者只能选择其一;

  • SAI2_SDI1 可以内部选择连接到 Audio ADC1 接口,或者直接接到 GPIO 上,二者只能选择其一;

  • 若 Audio DSM、 Audio ADC0/1 接口都已经有使用了, SAI2 接口输入请选择 SDI2;

  • SAI0、 SAI1、 SAI2 的 MCLK 不仅支持输出,同时也支持输入, 输入模式下可以给 PDM、 DSM、Audio ADC0/1,以及 SAI 接口自身时钟源, 例如: SAI0_MCLK 可以给 PDM、 DSM、 Audio ADC0/1、SAI0 提供时钟源, SAI1_MCLK 可以给 SAI1 提供时钟源, SAI2_MCLK 可以给 SAI2 提供时钟源;

  • 若 SAI 作为 SLAVE,则不需要接 MCLK 输入。

RV1126B 总共提供了 3 组 SAI 接口, SAI 接口的全称为串行音频接口( Serial Audio Interface),是一种用于数字音频数据通信的串行接口,支持广泛的音频协议,支持 PCM、 I2S 和 TDM 等标准格式,可满足单声道、立体声以及多声道音频传输。作为应用最广泛的数字音频接口, SAI 可用于音频 ADC、音频DAC、音频 Codec、 DSP 等外设的通讯,也可为视频输入/输出接口提供集成的音频输入与输出支持。RV1126B 的 SAI 接口具有如下特性:
  • 支持 8 至 32bits 的位宽,包括常见的如 32bits、 24bits、 16bits;

  • 支持高至 128 通道( slots);

  • 支持单声道( Mono)模式;

  • 主模式( Master)、从模式( Slave)下的 TX/RX, SCLK 设计速率上限为 25M;

SAI0 支持 4TX Lanes+4RX Lanes, SAI1 支持 1TX Lanes +1RX Lanes, SAI2 支持 1TX Lanes +3RX Lanes,这里的 TX 代表输出数据线 SDOx、 RX 代表输入数据线 SDIx。每根 TX 或 RX 包含 2 个通道, 数据线的采样率上限可按如下计算: IO rate / ( slots * width ), slots 为通道数、 width 为位宽,典型采样率参考计算如下,其余采样率可进行参考配置

模式( Mode)

通道数( Slots)

位宽( Width)

LRCK 采样率( Sample Rate)

SCLK 速率( SCLK Rate)

I2S

2

32

16 kHz

1.024 MHz

I2S

2

32

44.1 kHz

2.8224 MHz

I2S

2

32

48 kHz

3.072 MHz

TDM8

8

32

16 kHz

4.096 MHz

TDM8

8

32

44.1 kHz

11.2896 MHz

TDM8

8

32

48 kHz

12.288 MHz

TDM16

16

32

16 kHz

8.192 MHz

TDM16

16

32

44.1 kHz

22.5792 MHz

TDM16

16

32

48 kHz

24.576 MHz

上述为理论计算值,实际速率还受 IO 信号质量、走线时延等因素影响,请注意设计中相关时钟、信号的分配、优化走线。
根据接口设计差异,不同 SAI 接口的使用速率有如下区别:

模式( Mode)

最高 SCLK 速率( SCLK Rate)

SAI0

13 MHz

SAI1

25 MHz

SAI2

25 MHz

SAI0 接口包含独立的 4TX Lanes 和 4RX Lanes,对于输出数据线 SDOx 和输入数据 SDIx,同时参考一组位/帧时钟 SCLK/LRCK。
SAI0 接口支持主从工作模式,软件可配置。 SAI0 提供了一种灵活的兼容性配置模式,可以自定义 LRCK、DATA 的帧格式,从而实现对绝大多数 I2S、 PCM 与 TDM 的兼容;同时,还提供了 3 种 I2S 格式(常规、左对齐、右对齐)、以及 early PCM 格式的直接配置。
该组 SAI 引脚复用在 2 个不同的电源域, SAI0_M0 复用在 VCCIO7, SAI0_M1 复用在 VCCIO6, 2 处复用不能同时使用,每次只能用其中一组。不同的数据线 SDOx 或 SDIx 均可在内部进行 remap 重新配置顺序,例如可以间隔抽取使用 SDO1+SDO3 组合成 2lanes 进行使用。
设计中,需要核对 SAI 外设的 IO 电平,使其匹配对应的 IO 电源域供电。
SAI0 接口的匹配设计如下表所示:

信号

默认上下拉

连接方式

描述(芯片端)

SAI0_MCLK_M0

下拉

串联22ohm电阻

SAI系统时钟输出

SAI0_SCLK_M0

下拉

串联22ohm电阻

SAI连续串行时钟,位时钟

SAI0_LRCK_M0

下拉

串联22ohm电阻

SAI帧时钟,用于声道选择

SAI0_SDO0_M0

下拉

直连

SAI串行输出数据线0

SAI0_SDO1_M0/SAI0_SDI3_M0

下拉

直连

SAI串行输出数据线1/SAI串行输入数据线3

SAI0_SDO2_M0/SAI0_SDI2_M0

下拉

直连

SAI串行输出数据线2/SAI串行输入数据线2

SAI0_SDO3_M0/SAI0_SDI1_M0

下拉

直连

SAI串行输出数据线3/SAI串行输入数据线1

SAI0_SDI0_M0

下拉

直连

SAI串行输入数据线0

SAI0_MCLK_M1

下拉

串联22ohm电阻

SAI系统时钟输出

SAI0_SCLK_M1

下拉

串联22ohm电阻

SAI连续串行时钟,位时钟

SAI0_LRCK_M1

下拉

串联22ohm电阻

SAI帧时钟,用于声道选择

SAI0_SDO0_M1

下拉

直连

SAI串行输出数据线0

SAI0_SDO1_M1/SAI0_SDI3_M1

下拉

直连

SAI串行输出数据线1/SAI串行输入数据线3

SAI0_SDO2_M1/SAI0_SDI2_M1

下拉

直连

SAI串行输出数据线2/SAI串行输入数据线2

SAI0_SDO3_M1/SAI0_SDI1_M1

下拉

直连

SAI串行输出数据线3/SAI串行输入数据线1

SAI0_SDI0_M1

下拉

直连

SAI串行输入数据线0

  • PDM数字音频接口

RV1126B 总共提供了 1 组 8 通道的 PDM 接口, PDM 接口的全称为脉冲密度调制( Pulse Density Modulation),通常用于接入数字麦克风,或者通过 PDM 接口的模拟音频 ADC 对模拟麦克风进行录音,采样率通常使用 16kHz、 48kHz 或 8kHz,部分有超声要求的产品则需要用到 96kHz 采样率。
两组 PDM 都工作在主接收模式( master receive mode,即 RV1126B 提供 PDM 时钟、接收数据),支持 8 通道输入能力, 16 至 32bits 的位宽,最高到 192kHz 的采样率。
下图是 PDM 接口的数据格式, PDM_DATA 由 Data(R)和 Data(L)组成, PDM 是 1bit 采样接口,分别在 CLK 的上升沿、下降沿采样这两个 Data(L)和 Data(R),即每根 PDM_SDIx 数据线可传输 2 个声道的音频数据。因此, 1 组 PDM 的四根 SDIx 数据线可以满足最多接入 8 个麦克风的需求(或 6 个麦克风+2 个回采声道,共 8 声道)。
hw9-2.png
常见的采样率与 PDM_CLK 的对应关系如下表,在硬件调测时可以对照进行参考。时钟信号的质量对PDM 录音质量有直接影响,因此在 PLL 分频时候,需要使用小数 PLL+整数分频的方式。

PDM_CLK频率

采样率

3.072MHz

12kHz, 24kHz, 48kHz, 96kHz, 192kHz

2.8224MHz

11.025kHz, 22.05kHz, 44.1kHz, 88.2kHz, 176.4kHz

2.048MHz

8kHz, 16kHz, 32kHz, 64kHz, 128kHz

PDM 引脚复用在 2 个不同的电源域, PDM_M0 复用在 VCCIO7, PDM_M1 复用在 VCCIO6,相关复用情况见下表。 2 处复用不能同时使用,每次只能用其中一组。需要核对 PDM 外设的 IO 电平,使其匹配对应的 IO 电源域供电。

PDM

M0

VCCIO7

CLK0+CLK1+SDI0/1/2/3

PDM

M1

VCCIO6

CLK0+CLK1+SDI0/1/2/3

为改善 PCB 走线对时钟的影响,提供了两个同源同相的 PDM 时钟, PDM_CLK0 和 PDM_CLK1,可以任意搭配 PDM_SDIx 数据线使用,具体产品设计中,应结合外设连接情况、 产品结构、 PCB 走线情况进行合理、灵活的分配, 避免单一时钟连接多 MIC 输入情况下,走线长分支、 且多负载对信号质量的影响大。
PDM 接口的匹配设计如下表所示:

信号

默认上下拉

连接方式

描述(芯片端)

PDM_CLK0_M0

下拉

串联22ohm电阻

PDM时钟0

PDM_CLK1_M0

下拉

串联22ohm电阻

PDM时钟1

PDM_SDI0_M0

下拉

直连

PDM输入数据线0

PDM_SDI1_M0

下拉

直连

PDM输入数据线1

PDM_SDI2_M0

下拉

直连

PDM输入数据线2

PDM_SDI3_M0

下拉

直连

PDM输入数据线3

PDM_CLK0_M1

下拉

串联22ohm电阻

PDM时钟0

PDM_CLK1_M1

上拉

串联22ohm电阻

PDM时钟1

PDM_SDI0_M1

下拉

直连

PDM输入数据线0

PDM_SDI1_M1

上拉

直连

PDM输入数据线1

PDM_SDI2_M1

上拉

直连

PDM输入数据线2

PDM_SDI3_M1

上拉

直连

PDM输入数据线3

PDM接口的设计注意事项:
  • 为提高 PDM 接口性能, 对应 VCCIO 电源域的去耦电容不得删除,布局时请靠近管脚放置;

  • 当通过连接器实现板对板连接时,建议时钟/控制/信号都串接一定阻值的电阻(22ohm-100ohm 之间,具体以能满足 SI 测试为准),并预留 TVS 器件。

DSM音频接口
DSM 音频( Digital Signal Modulator) 指的是将音频 PCM 数据进行直接比特流数字编码( Direct Stream Digital)转换输出的 1bit 信号流数据,在需要音频输出的设计中,接口输出的数字信号,经过一阶 RC 低通滤波处理后得到模拟音频信号输出。 DSM 原理如下图所示:
hw9-3.png
DSM音频是一种低成本的音频输出方案,对于有音质需求的场景,还是建议外挂音频Codec或DAC实现音频输出。下表为200Kohm负载下, DSM音频差分输出的音频指标:

测试项

测试条件

输出信号幅度

FS=8KHz

FS=16KHz

FS=44.1KHz

FS=48KHz

RMS Level(Vrms)

N/A

0dBFS

2.037

2.037

2.037

2.037

THD+N(dB)

LPF=20KHzHPF=20Hz

-3dBFS

-72.505

-72.888

-75.047

-75.241

SNR(dB)

0dBFS/Noise

94.825

95.035

97.508

97.115

DR(dB)

0dBFS/-60dBFS

77.637

77.732

82.259

84.261

Noise(uVrms)

N/A

67.12

64.95

62.37

62.79

该组接口提供了两对差分输出,可满足立体声需求。接口的详细介绍和 RC 低通滤波参数计算,可参考文档《DSM AUDIO 音频接口电路设计》。
  • DSM 输出 RC 滤波电路不能删除;

  • 音频时钟信号的质量对 DSM 输出质量有直接影响,因此在 PLL 分频时候,需要使用小数 PLL+ 整数分频的方式;

  • PCB 走线以及地的处理对 DSM 输出质量有直接影响,请按照 PCB 设计建议走线;

  • 差分音频输出不能拆成 2 路单端音频输出使用,且不建议使用单端模式,音频质量差;

  • SAI2_SDO 在内部连接到 DSM 模块,因此当 DSM 模块使用时,外部 SAI2 SDO 不可使用;

DSM接口的匹配设计如下表所示:

信号及复用情况

默认上下拉

连接方式

描述(芯片端)

DSM_AUD_LP

下拉

串接RC低通滤波

DSM输出左声道P端

DSM_AUD_LN

下拉

串接RC低通滤波

DSM输出左声道N端

DSM_AUD_RP

下拉

串接RC低通滤波

DSM输出右声道P端

DSM_AUD_RN

下拉

串接RC低通滤波

DSM输出右声道N端

DSM音频接口的设计注意事项:
  • 为提高接口性能,对应 VCCIO 电源域的去耦电容不得删除,布局时请靠近管脚放置;

  • 当通过连接器实现板对板连接时,建议时钟/控制/信号都串接一定阻值的电阻(22ohm-100ohm 之间,具体以能满足 SI 测试为准),并预留 TVS 器件。

AUDIO ADC音频接口
RV1126B内置2个AUDIO ADC,均支持差分MIC输入,使用时请注意:
MIC差分输入参考电路如下图:
hw9-4.png hw9-5.png
Audio ADC接口的设计注意事项:
  • MIC 的差分输入不能拆成两路单端输入使用;

  • AUDIO_ADC_VCM 是 Audio ADC PHY 的共模电压管脚,电压 0.8V,外接对地 2.2uF 电容,不得更改电容值,布局时靠近 SOC 芯片管脚放置;

  • AUDIO_ADC_VREF 是 Audio ADC PHY 的参考电压引脚,电压 1.6V,外接对地 2.2uF 电容,不得更改电容值,布局时靠近 SOC 芯片管脚放置;

  • AUDIO_ADC_AVDD_1V8 给 AUDIO ADC0/1 模块供电,去耦电容要靠近 SOC 芯片管脚放置。

  • ADDIO_ADC_MIC 的输入接口均可做为 LINEIN 或者 MIC_IN 的输入通道,如果输入设备为无源 MIC,则需要提供 1.8V 的偏置电压。如果输入设备为有源输入,则不需要。

  • MIC 输入的耦合电容容值推荐 1uF 或以上,布局时靠近 SOC 芯片管脚放置;

  • MIC 输入的偏置电压,预留 RC 改善电源噪声,阻值为 100ohm,容值为 4.7uF;

ASRC异步采样率转换器模块
ASRC( Asynchronous Sample Rate Converter) 没有具体的硬件 IO 接口形式,但其对实际产品中的音频方案设计、兼容性、同步和实时等功能有极大影响,因此在本节进行介绍。
在音频系统中, ASRC 通常用于将音频数据从一个采样率转换到另一个采样率,或者将基于不同时钟的“不同步的相同采样率”数据进行转换。因此,可以将 ASRC 模块看作是 SAI、 PDM 等音频接口的中间件。通过引用 ASRC,可以使不同采样率、不同步时钟的设备或接口保持音频通信的连贯性和稳定性。
RV1126B 提供了 2 个 ASRC 模块,覆盖了对外和对内的音频模块,其支持的采样率范围从 8kHz 到384kHz,典型的如下表。提供从 1 比 8(下转换)到 8 比 1(上转换)的转换范围。

ASRC模块典型输入/输出采样率

8KHz, 16KHz, 32KHz, 64KHz, 128KHz

12KHz, 24KHz, 48KHz, 96KHz, 192KHz, 384KHz

11.025KHz, 22.05KHz, 44.1KHz, 88.2KHz, 176.4KHz, 352.8KHz

  • 音频外设的设计参考

本章节对于常用的音频外设场景,给出了连接建议,用户可参考使用。
RV1126B可以通过SAI信号,连接音频DAC或CODEC(如RK730) 实现模拟输出,再通过音频功放实现功率放大驱动喇叭,如下图所示:
hw9-6.png
对于低成本方案的喇叭放音需求, 可以使用RV1126B的DSM滤波输出,再通过音频功放实现功率放大驱动喇叭,如下图所示:
hw9-7.png
对于录音的需求,有以下几种实现方式:
1、使用内置 ACODEC 的差分 ADC 实现模拟信号输入;
hw9-8.png
2、PDM 接口连接 PDM 麦,或者使用 SAI/I2S/PDM 接口的 ADC,外接模拟 MIC 来实现 ;
hw9-9.png
3、使用 Codec(如 RK730) 来实现相关功能,如下图所示;
hw9-10.png

十、RGMII/RMII接口

GMAC复用在两处不同的电源域, GMAC_M0复用在VCCIO6电源域, GMAC_M1复用在VCCIO5电源域。
hw10-1.png hw10-2.png
1、两路以太网都采用3.3V的电平。
为提高 RGMII/RMII 接口性能,所在电源域的 VCCIOx_VCC 电源的去耦电容不得删除,布局时请靠近管脚放置。
  • ETH_CLK_25M_OUT_Mx 需在 RV1126B 端预留串接 0 ohm 电阻,根据实际测试情况调整电阻值来提高信号质量。

  • TXD0~TXD3, TXCLK, TXCTL 需在 RV1126B 端预留串接 0 ohm 电阻, 根据实际测试情况调整电阻值来提高信号质量。

  • RXD0~RXD3, RXCLK, RXCTL 需在 PHY 端串接 22 ohm 电阻,以提高信号质量。

RGMII/RMII接口的匹配设计如下表所示:

信号

IO类型(SOC端)

连接方式

RGMII接口

信号描述

RMII接口

信号描述

ETH_TXD[3: 0]_Mx

输出

预留串接0ohm电阻,靠近SOC端

RGMII_TXD[3: 0]

数据发送

RMII_TXD[1: 0]

数据发送

ETH_TXCLK_Mx

输出

预留串接0ohm电阻,靠近SOC端

RGMII_TXCLK

数据发送参考时钟

ETH_TXCTL_Mx

输出

预留串接0ohm电阻,靠近SOC端

RGMII_TXCTL

数据发送使能(上升沿)和数据发送错误(下降沿)

RMII_TXEN

数据发送使用信号

ETH_RXD[3: 0] _Mx

输入

串接22ohm电阻,靠近PHY端

RGMII_RXD[3: 0]

数据接收

RMII_RXD[1: 0]

数据接收

ETH_RXCLK_Mx

输入

串接22ohm电阻,靠近PHY端

RGMII_RXCLK

数据接收参考时钟

ETH_RXCTL_Mx

输入

串接22ohm电阻,靠近PHY端

RGMII_RXCTL

数据接收有效(上升沿)和接收错误(下降沿)

RMII_RXCTL

数据接收有效和载波侦听

ETH_MCLK_Mx

输入/输出

输出模式:预留串接0ohm电阻,靠近SOC端

输入模式:串接22ohm电阻,靠近PHY端

RGMII_MCLKIN 125M

PHY送125MHz给MAC,可选

RMII_MCLKIN 50M or

RMII_MCLKOUT 50M

RMII数据发送和数据接收参考时钟

ETH_CLK_25M_OUT_Mx

输出

预留串接0ohm电阻,靠近SOC端

ETH_CLKx_25M_O UT_Mx

RV1126B提供25MHz时钟替代PHY晶体

ETH_CLK_25M_OU T_Mx

RV1126B提供25MHz 时钟替代PHY晶体

ETH_MDC_Mx

输出

预留串接0ohm电阻,靠近SOC端

RGMII_MDC

管理数据时钟

RMII_MDC

管理数据时钟

ETH_MDIO_Mx

输入/输出

外部上拉1.5K- 1.8Kohm电阻

RGMII_MDIO

管理数据输出/输入

RMII_MDIO

管理数据输出/输入

  • 当通过连接器实现板对板连接时,建议串接一定阻值的电阻( 22ohm-100ohm 之间,具体以能满足 SI 测试为准),并预留 TVS 器件。

  • RGMII/RMII接口连接示意图

RGMII GEPHY 工作时钟使用外置 25MHz 晶体
hw10-3.png
RGMII GEPHY 工作时钟使用RV1126B 提供的 25MHz
hw10-4.png
RMII RMII FEPHY 工作时钟使用 25MHz 晶体, ETH_MCLK_Mx 采用输出模式,当 RMII 接口的参考时钟, FEPHY 的 TXCLK 需要配置为输入模式
hw10-5.png
RMII 使用 SOC 提供的 25MHz 替代 FEPHY晶体, ETH_MCLK_Mx 采用输出模式,当 RMII 接口的参考时钟, FEPHY 的 TXCLK 需要配置为输入模式
hw10-6.png
FEPHY 工作时钟使用外置 25MHz 晶体, ETHx_MCLK_Mx 采用输入模式, RMII 接口的参考时钟由 FEPHY 提供, FEPHY 的 TXCLK 需要配置为输出模式
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RMII 使用 SOC 提供的 25MHz 替代 FEPHY晶体, ETH_MCLK_Mx 采用输入模式, RMII 接口的参考时钟由 FEPHY 提供, FEPHY 的 TXCLK 需要配置为输出模式
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RGMII/RMII 接口的设计注意事项:
  • 在 RGMII 模式下, RV1126B 芯片内部 TX/RX 时钟路径集成了 delayline,支持调整;参考图默认配置是: TXCLK 与 data 之间时序由 MAC 来控制, RXCLK 与 data 之间时序由 PHY 来控制(如使用**8211F/FI 即 RXCLK 默认开启 2ns delay,其它 PHY 要注意这个配置)

  • Ethernet PHY 的 Reset 信号需要用 GPIO 来控制, GPIO 电平必须和 PHY IO 电平匹配,靠近PHY 管脚必须增加 100nF 电容,加强抗静电能力,注意: **8211F/FI 的复位管脚只支持 3.3V 电平。

  • **8211F/FI 的 INTB/PMEB 为开漏输出,外部必须增加上拉电阻。

  • PHY 使用外置晶体时,晶体电容请根据实际使用的晶体的负载电容值选择,控制频偏在+/-20ppm 以内。

  • **8211F/FI 的 RSET 管脚外接电阻为 2.49K ohm 精度为 1%,不得随意修改。

  • PHY 的初始化硬件配置必须和实际需求匹配。

  • MDIO 必须外部加上拉电阻,推荐 1.5-1.8Kohm,上拉电源必须和 IO 电源保持一致。

  • 变压器中心抽头的连接必须按参考各 Ethernet PHY 厂家的参考设计,因为不同的 PHY 厂家会有不同的连接方式。

  • 1000pF 隔离电容建议采用高压安规电容,有足够大的电气间隙保证雷击的安全性。

  • 网络变压器高压侧的 75 ohm 电阻建议采用 0805 以上的封装。

  • 雷击防护等级达到 4KV 以上需要增加防雷管,普通的隔离变压器只能满足 2KV 等级要求。

  • 如果有雷击差分测试要求, MDI 差分对间需要增加 TVS 管。

  • 务必确认 RJ45 封装和原理图是否一致, RJ45 有分 Tab down 和 Tab up,信号顺序刚好是相反,如果使用**8211F/FI 建议采用 Tab down, MDI 顺序是顺的。 - FEPHY接口

RV1126B内置的FEPHY,可以实现百兆以太网功能, 同一时间与GMAC_M0/GMAC_M1只能选择其中之一进行使用。
FEPHY接口的信号连接如下图所示:
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FEPHY接口的设计注意事项:
  • 为提高性能, FEPHY 各路电源的去耦电容不得删除,布局时请靠近管脚放置;

  • FEPHY 输出支持 TX/RX 对调,支持组内 P/N 对调,可根据 PCB 走线情况做适当调整;

  • 差分信号 FEPHY_TXP/N 之间和差分信号 FEPHY_RXP/N 之间,需要并联 110ohm 端接电阻,靠近SoC 端放置,不得删除;

  • FEPHY_TXP/N、 FEPHY_RXP/N 串联 5.1ohm 电阻,靠近变压器端放置,可以提高抗浪涌能力;

  • 变压器中心抽头的 1nF,容值不得修改,靠近变压器放置;

FEPHY接口的匹配设计如下表所示

信号

连接方式

描述(芯片端)

FEPHY_TXP/N

差分对间并联110ohm电阻,靠近SoC端;单端信号串联5.1ohm电阻,靠近变压器端

数据发送差分对信号

FEPHY_RXP/N

差分对间并联110ohm电阻,靠近SoC端;单端信号串联5.1ohm电阻,靠近变压器端

数据接收差分对信号

FEPHY_EXTR

串接6.49Kohm 1%精密电阻接地,靠近引脚放置

参考电阻

十一、 UART接口

RV1126B芯片拥有8个UART控制器,支持以下功能:
  • 支持全双工和半双工通信模式;

  • 均包含两个 64 字节的 FIFO 用于数据接收和传输;

  • 传输速率最高 4Mbps;

  • 支持可编程波特率,支持非整数时钟分频器;

  • 支持基于中断或基于 DMA 的模式;

  • 支持 5-8 位宽度传输;

  • UART1~7 支持 RS485 自动收发功能。

  • UART0 默认为烧录、打印串口

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考虑不同产品应用灵活性, 8个UART分别复用在几个不同的电源域,用后缀M0/M1/M2/M3区分不同复用位置。 M0/M1/M2/M3不能同时使用,分配时只能选择其中一组,不能有些信号选择M0,有些选择M1,有些选择M2,这个功能不支持。 8个UART中只有UART0不带流控功能,其余UART1~7均带流控功能。
RV1126B UART接口分布情况:

UART编号

复用情况

复用电源域

UART0 (Default Debug Uart)

M0, M1, M2

M0: VCCIO2M1: VCCIO5M2: PMUIO0

UART1

M0, M1

M0: PMUIO1 M1: VCCIO3

UART2

M0, M1

M0: VCCIO3 M1: VCCIO7

UART3

M0, M1, M2

M0: VCCIO2M1: VCCIO5M2: VCCIO6

UART4

M0, M1, M2, M3

M0: VCCIO4M1: VCCIO5M2: VCCIO6M3: VCCIO2

UART5

M0, M1, M2

M0: VCCIO4M1: VCCIO5M2: VCCIO6

UART6

M0, M1

M0: VCCIO5 M1: VCCIO6

UART7

M0, M1

M0: VCCIO5 M1: VCCIO6

UART接口的设计注意事项:
  • 根据 UART 外设的 IO 电平,调整对应的电源域供电,必须保持一致;

  • 注意 SoC 与 UART device 连接时, TX/RX 的方向;

  • 当通过连接器实现板对板连接时,建议串接一定阻值的电阻(22ohm-100ohm 之间,具体以能满足SI 测试为准),并预留 TVS 器件。

十二、RS232

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1、注意接口处加ESD防护。
2、注意串口的电平为3.3V。

十三、RS485

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1、注意接口处加ESD防护。
2、注意串口的电平为3.3V。

十四、CAN

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RV1126B芯片拥有2个CAN控制器,支持以下功能:
  • 支持传统 CAN 和经优化后的 CAN FD, 传输速率为 1、 2 和 5 Mbps (可以有条件的支持最高 8Mbps的速率,但是 8M 的速率对信号质量、环路延时要求高,需要客户自行保证) ;

  • 支持发送或接收标准帧;

  • 支持发送或接收扩展帧

考虑不同产品应用灵活性, 2个CAN分别复用在几个不同的电源域,用后缀M0/M1区分不同复用位置。IOMUX_M0/M1不能同时使用,分配时只能选择其中一组,例如:选择了CAN_M0,就不能再选择CAN_M1。
CAN接口的信号连接如下图所示:
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CAN接口的设计注意事项:
  • 根据 CAN 外设的 IO 电平,调整对应的电源域供电,必须保持一致。

  • 当通过连接器实现板对板连接时,建议串接一定阻值的电阻(22ohm-100ohm 之间,具体以能满足SI 测试为准),并预留 TVS 器件。

十五、I2C

RV1126B芯片拥有6个I2C控制器,支持以下功能:
  • 支持 I2C 总线主模式,不支持从模式;

  • 最高支持软件可编程时钟频率和传输速率达 1M bit/s;

  • 支持 7 位和 10 位寻址模式。

考虑不同产品应用灵活性, 6个I2C分别复用在几个不同的电源域,用后缀M0/M1/M2/M3区分不同复用位置。 IOMUX_M0/M1/M2/M3不能同时使用,分配时只能选择其中一组,例如:不能选择了I2C1_M0,又选择了I2C1_M1、 I2C1_M2或I2C1_M3。
I2C接口的信号连接如下图所示:
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I2C接口分布情况如下表:

I2C编号

复用情况

复用电源域

I2C0

M0, M1

M0: PMUIO1 M1: VCCIO2

I2C1

M0, M1, M2, M3

M0: PMUIO0M1: VCCIO3M2: VCCIO4M3: VCCIO7

I2C2

M0, M1, M2

M0: PMUIO1M1: VCCIO5M2: VCCIO6

I2C3

M0, M1, M2, M3

M0: PMUIO1M1: VCCIO4M2: VCCIO5M3: VCCIO6

I2C4

M0, M1, M2, M3

M0: VCCIO3M1: VCCIO6M2: VCCIO4M3: VCCIO7

I2C5

M0, M1, M2, M3

M0: PMUIO1M1: VCCIO3M2: VCCIO5M3: VCCIO6

I2C接口的匹配设计如下表所示:

信号

连接方式

描述(芯片端)

I2Cx_SCL

直连

I2C时钟

I2Cx_SDA

直连

I2C数据输出/输入

I2C接口的设计注意事项:
  • 根据 I2C 外设的 IO 电平,调整对应的电源域供电,必须保持电平一致;

  • I2C 信号 SCL、 SDA 需要外接上拉电阻,根据总线负载不同,选择不同阻值的电阻,推荐接 2.2-4.7kohm 上拉电阻。

  • I2C 总线上各设备地址不要冲突,上拉电源必须和 GPIO 电源域电源保持一致。

  • 当通过连接器实现板对板连接时,建议串接一定阻值的电阻(22ohm-100ohm 之间,具体以能满足SI 测试为准),并预留 TVS 器件。

十六、SPI

SPI编号

复用情况

复用电源域

SPI0

M0, M1, M2

M0: PMUIO0M1: VCCIO4M2: VCCIO5

SPI1

M0, M1, M2

M0: VCCIO6M1: VCCIO3M2: VCCIO5

根据SPI外设的IO电平,调整对应的电源域供电,必须保持一致。SPI接口的匹配设计如下表所示:

信号

连接方式

描述(芯片端)

SPIx_CLK

直连

SPI时钟

SPIx_MOSI

直连

SPI数据输出(Master)

SPIx_MISO

直连

SPI数据输入(Master)

SPIx_CS0

直连

SPI片选0

SPIx_CS1

直连

SPI片选1

SPI接口的设计注意事项:
  • 当通过连接器实现板对板连接时,建议串接一定阻值的电阻(22ohm-100ohm 之间,具体以能满足SI 测试为准),并预留 TVS 器件。

根据接口设计差异,不同SPI接口的使用速率有如下区别:

接口

最高 CLK 速率( CLK Rate)

SPI1_M1

50MHz

SPI0_M0

24MHz

SPI0_M1/SPI0_M2SPI1_M0/SPI1_M2

20MHz

十七、PWM

RV1126B芯片集成了4个独立的PWM控制器,最多支持28个PWM通道。 PWM0控制器有8个通道,分别是PWM0_CH0~PWM0_CH7, PWM1控制器有4个通道,分别是PWM1_CH0~PWM1_CH3, PWM2控制器有8个通道,分别是PWM2_CH0~PWM2_CH7, PWM3控制器有8个通道,分别是PWM3_CH0~PWM3_CH7。PWM控制器均支持以下功能:
  • 支持捕获模式;

  • 支持连续模式或一次性模式;

  • 每个通道都有两种时钟输入可选,一个是从晶振输入的固定频率,一个是从 PLL 总线分频,频率可配置的;

不同PWM控制器的功能差异如下:
  • 波形发生器可以通过硬件实现呼吸灯功能,不消耗 CPU;

  • IR 输入可以实现红外输入;

  • 双相计数器常用于多电机控制,如扫地机;

功能

PWM0_8CH

PWM1_4CH

PWM2_8CH

PWM3_8CH

波形发生器

NO

NO

8个通道都支持,共享查找表(深度768)。

NO

波形发生器

NO

NO

举例: 1路768粒度; 3路256粒度; 6路128粒度。

NO

IR输入

NO

只 支 持 1个 , 可 在PWM1_CH0~3任意配置

NO

NO

IR输出

NO

NO

NO

NO

双相计数器

支持4路双相计数器(只用单相,也可用作频 率 计 , 支 持 频 率20M)

CH0+CH4 组成一路双相计数器

CH1+CH5 组成一路双相计数器

CH2+CH6 组成一路双相计数器

CH3+CH7 组成一路双相计数器

NO

支持4路双相计数器(只用单相,也可用作频率计, 支持频率20M)

CH0+CH4 组 成 一 路 双相计数器

CH1+CH5 组 成 一 路 双相计数器

CH2+CH6 组 成 一 路 双相计数器

CH3+CH7 组 成 一 路 双相计数器

支持4路双相计数器(只用单相,也可用作频率计, 支持频率20M)

CH0+CH4 组 成 一 路 双相计数器

CH1+CH5 组 成 一 路 双相计数器

CH2+CH6 组 成 一 路 双相计数器

CH3+CH7 组 成 一 路 双相计数器

全局控制模式( 支 持 多 通 道 配置的同步更新)

YES

YES

YES

YES

输出偏移模式( PWM输出波形偏移指定的时间)

YES

YES

YES

YES

考虑不同产品应用灵活性, 28个PWM通道分别复用在几个不同的电源域,用后缀M0/M1/M2区分不同复用位置。 IOMUX_M0/M1/M2不能同时使用,分配时只能选择其中一组,例如:选择了PWM_CH0_M0,就不能再选择PWM_CH0_M1或其它PWM_CH0_M*。
RV1126B PWM接口分布情况如下表所示 :

PWM编号

复用情况

复用电源域

PWM0_CH0~3

M0, M1, M2

M0: PMUIO1M1: VCCIO5M2: VCCIO6

PWM0_CH4~7

M0, M1, M2

M0: PMUIO1M1: VCCIO4M2: VCCIO5

PWM1_CH0~3

M0, M1, M2

M0: PMUIO0M1: VCCIO5M2: VCCIO6

PWM2_CH0~3

M0, M1, M2

M0: VCCIO3M1: VCCIO5M2: VCCIO6

PWM2_CH4~7

M0, M1

M0: VCCIO5 M1: VCCIO7

PWM3_CH0~7

M0, M1

M0: VCCIO1 M1: VCCIO5

PWM接口的设计注意事项:
  • 根据 PWM 外设的 IO 电平,调整对应的电源域供电,必须保持电平一致。

  • 当通过连接器实现板对板连接时,建议串接一定阻值的电阻(22ohm-100ohm 之间,具体以能满足SI 测试为准),并预留 TVS 器件。

  • 当红外接收头信号输入时,需要注意以下:

    • 待机下,要支持红外接收头唤醒,而且考虑低功耗(即 LOGIC_DVDD 电源断电方案),只能选择 PWM1_CH0~3 当红外接收头输入;

    • 红外接收头的电源需要使用 PMUIO1_VCC 引脚的供电电压;

    • 红外接收头的电源需要 22-100ohm 电阻和 10uF 以上电容进行 RC 滤波;

    • 红外接收头默认采用 38KHz,如果换成其它频率软件需要相应稍调;

    • 红外接收头输出电平必须和 RV1126B IO 电平匹配;

    • 红外接收头输出脚建议串 22 ohm 电阻并对 1nF 电容,再连接到 RV1126B,加强抗静电浪涌能力。

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  • 红外接收头布局时,应远离无线模块天线,如 Wi-Fi 天线,以免无线传输数据时,影响红外信号接收。

  • 红外接收头布局应避开板上 LED 光源直射,避免 LED 闪烁频率影响红外接收。

  • IR 信号建议全程包地处理,无法包地处理,建议和其它信号间隔: ≥2 倍线宽。

十八、WIFI&BT

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1、使用的BL-8723DU模块。
2、支持2.4GWIFI和5.0蓝牙。

十九、按键

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1、开发板使用SARADC_IN0(ESC/RECOVERY、MENU、LEFT、RIGHT)作为按键检测口,支持13位分辨率。4个ADC KEY按键可以通过软件自行配置用途。
上电时按住按键可以进入RECOVERY模式。

二十、排针

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1、40Pin的排针。
2、有GPIO、I2C、ADC。