硬件设计
管脚描述
X3576 核心板除电源、地以及明确标注为不可作为 GPIO 使用的引脚外,其余 GPIO 引脚均可根据芯片的引脚复用功能配置为其他接口,例如 GPIO、I2C、UART、SPI、I2S、PWM 等。
由于篇幅限制,本文不对所有 GPIO 引脚的复用功能逐一说明。实际设计时,请结合 X3576 核心板原理图以及 RK3576 芯片规格书中的引脚复用说明进行确认。
GPIO 电平
X3576 核心板包含多个 GPIO IO 电源域,不同电源域支持的工作电压不同。各 GPIO IO 电源域支持的电压范围及 X3576 核心板默认配置如下:
| IO 电源域 | 支持电压 | X3576 核心板配置 | 说明 |
|---|---|---|---|
| PMUIO0 | 1.8V | 1.8V | 固定为 1.8V |
| PMUIO1 | 1.8V / 3.3V | 3.3V | 核心板统一配置为 3.3V |
| VCCIO0 | 1.8V | 1.8V | 固定为 1.8V |
| VCCIO1 | 1.8V / 3.3V | 3.3V | 默认配置为 3.3V,可通过程序控制 LDO5 调整电压 |
| VCCIO2 | 1.8V / 3.3V | 3.3V | 核心板统一配置为 3.3V |
| VCCIO3 | 1.8V / 3.3V | 1.8V | 核心板统一配置为 1.8V |
| VCCIO4 | 1.8V / 3.3V | 3.3V | 核心板统一配置为 3.3V |
| VCCIO5 | 1.8V / 3.3V | 1.8V | 核心板统一配置为 1.8V |
| VCCIO6 | 1.8V / 3.3V | 3.3V | 核心板统一配置为 3.3V |
| VCCIO7 | 1.2V / 1.8V | 1.2V | 核心板统一配置为 1.2V |
底板设计注意事项
在进行底板设计时,应确认外设接口电平与其连接的 X3576 GPIO 所属 IO 电源域电压一致。
例如,当某 GPIO 所属 IO 电源域为 1.8V 时,与其连接的外设 IO 电平也应兼容 1.8V。若外设采用 3.3V IO,而对应 GPIO 电源域为 1.8V,则不能直接连接,应根据实际接口类型增加合适的电平转换电路。
注意: 外设 IO 电平与核心板 GPIO 电平不匹配,可能导致通信异常、IO 功能异常,严重时可能造成芯片 IO 永久损坏。在进行底板设计前,请务必确认各接口所对应的 IO 电源域及工作电压。
电源设计
X3576 核心板仅需要主电源供电即可正常使用。详细的电源管脚定义如下:
159、160 脚:5V/3A 电源输入接口,为确保CPU 稳定可靠工作,务必保证提供足额电流且保证电源纹波电压控制在100MV 以下,另外电源走线尽可能宽(大于2MM),换层过孔不小于5 个;
161 脚:3.3V/1A 电源输出,可用于接口板电源供电(部分外设上电时序有要求,可参考上述核心板引脚定义的描述给对应外设供电);
156 脚:1.8V/500MA 电源输出,可用于底板音频CODEC 和网络PHY 芯片的IO 域供电。
USB 设计
X3576 核心板有2 路USB2.0 和2 路USB3.0 口。其中USB2.0 口在开发板上设计为固件升级(device)和USB HOST 复用,通过外部USB 5V 插入做检测并切换为DEVICE 而升级固件用。默认USB2.0 接口能达到480Mbps 的速度,而USB3.0 最快能达到5Gbps 的带宽,,因此,对PCB 走线的要求做特性阻抗匹配。USB 接口的差分对在PCB 走线时,务必走等长差分线,特性阻抗为90 欧-/+10%,而且需要有完整的参考平面。
HDMI 设计
X3576 芯片自带一路HDMI OUT 控制器,支持HDMI2.0 协议。核心板上相应的HDMI差分对,必须走等长差分线,且阻抗匹配为100 欧-/+10%,否则会出现HDMI 画面丢色,断断续续等问题。
MIPI 设计
MIPI 是2003 年由ARM,Nokia,ST,TI 等公司成立的一个联盟,目的是把手机内部的接口如摄像头、显示屏、射频基带接口等标准化,从而减少手机的设计复杂度,增加设计的灵活性。MIPI 是一个比较新的标准,目前比较成熟的应用有DSI(显示接口)和CSI(摄相头接口)。X3576 支持1 路MIPI DSI 和3 路MIPI CSI 接口,其中DSI 用于驱动MIPI 显示屏,CSI可以外接MIPI 摄像头。MIPI 接口的数据传输率较高,在走线时一定要走等长差分线,且阻抗匹配为100 欧-/+10%。