TI Sitara系列 AM64x开发板（双核ARM Cortex-A53）软硬件接口规格书
原创TI Sitara系列 AM64x开发板（双核ARM Cortex-A53）软硬件接口规格书
原创
前 言
本文档主要介绍AM64x开发板硬件接口资源以及设计注意事项等内容。
AM64x的IO电平标准一般为1.8V或3.3V，上拉电源一般不超过3.3V，当外接信号电平与IO电平不匹配时，中间需增加电平转换芯片或信号隔离芯片。按键或接口需考虑ESD设计，ESD器件选型时需注意结电容是否偏大，否则可能会影响到信号通信。
图 1 评估板硬件资源图解1
图 2 评估板硬件资源图解2
AM64x核心板
AM64x核心板核心板板载CPU、ROM、RAM、晶振、电源、LED等硬件资源，并通过B2B连接方式引出IO。核心板硬件资源、引脚说明、电气特性、机械尺寸、底板设计注意事项等详细内容，请查阅《SOM-TL64x核心板硬件说明书》。
图 3 核心板硬件框图
图 4
图 5
B2B连接器
评估底板采用4个连科公司的工业级B2B连接器，共240pin，间距0.5mm，合高4.0mm。其中2个60pin母座B2B连接器(CON0A、CON0B)，型号NLWBS05-60C-3.0H，高度3.0mm；2个60pin公座B2B连接器(CON0C、CON0D)，型号NLWBP05-60C-1.0H，高度1.0mm。
图 6
电源接口
CON1为12V直流输入绿色端子，3pin规格，间距3.81mm。CON2为12V直流输入DC-005电源接口，可适配外径5.5mm，内径2.1mm的电源插头。电源输入具备反接保护、过流过压保护功能。
SW1为电源拨动开关。
图 7
图 8
设计注意事项：
VDD_12V_MAIN通过DC-DC降压芯片输出VDD_5V_MAIN供核心板及评估底板部分外设使用，通过另一路DC-DC降压芯片输出VDD_3V3_MAIN供评估底板外设使用。VDD_3V3_MAIN通过LDO芯片输出VDD_1V8供评估底板外设使用。
图 9
图 10
图 11
为使VDD_3V3_MAIN、VDD_1V8等电源满足系统上电、掉电时序要求，推荐参考如下电路进行电源使能设计。
图 12
VDD_5V_MAIN在核心板内部未预留总电源输入的储能大电容，底板设计时请在靠近B2B连接器焊盘位置放置储能大电容。
LED
评估底板具有共6个LED ，分别为LED0、LED1、LED2、LED3、LED4、LED13。LED0为电源指示灯，上电默认点亮；LED1、LED2、LED3为用户可编程指示灯，通过GPIO控制，默认高电平点亮；LED4为4G/5G模块状态指示灯；LED13为NVMe固态硬盘/5G模块拓展接口(CON17)指示灯。
图 13
图 14
图 15
图 16
图 17
图 18
JTAG接口
CON5为TI Rev B JTAG仿真调试接口，采用14pin规格简易牛角座连接器，间距2.54mm，可适配创龙科技的TL-XDS100V2、TL-XDS200和TL-XDS560V2仿真器。
图 19
图 20
设计注意事项：
底板设计时，如JTAG总线仅引出测试点，并通过飞线方式连接仿真器，需将仿真器端的TDIS引脚连接至底板的数字地，以避免仿真器无法正常识别设备。
BOOT SET启动方式选择拨码开关
SW2为6bit启动方式选择拨码开关。常用启动模式有如下三种，请根据评估底板丝印确定启动方式选择拨码开关挡位。
- SD MMC1模式：101000(1~6)
- eMMC MMC0模式：001001(1~6)
- QSPI NOR模式：010010(1~6)
图 21
核心板已直接引出BOOTMODE[0:15]引脚。其中BOOTMODE[3:6]、BOOTMODE[8:9]引脚连接至评估底板BOOT SET启动方式选择拨码开关，用于评估板启动模式选择，其余引脚已在评估底板进行上下拉处理。
图 22
设计注意事项：
BOOTMODE[0:15]引脚使用核心板输出的VDD_3V3_SOM_OUT专用配置电源，请勿将VDD_3V3_SOM_OUT用于其他负载供电。
由于BOOTMODE[0:15]引脚与GPMC总线存在复用关系，因此如需使用GPMC外接设备，请保证CPU在上电初始化过程中BOOTMODE[0:15]引脚电平不受外接设备的影响，以免导致CPU无法正常启动。
KEY
评估底板包含1个核心板电源复位按键(KEY1)、1个SoC Warm Reset按键(KEY2)、1个MCU Warm Reset按键(KEY3)、2个用户输入按键(KEY4)和(KEY5)。
图 23
图 24
图 25
设计注意事项：
- <POR_IN>/PU/3V3为核心板的上电复位输入引脚，核心板内部已上拉10K电阻，默认情况请悬空处理。
- E18/<RESET_REQz>/PU/3V3为CPU的Warm Reset输入引脚，核心板内部已上拉100K电阻，默认情况请悬空处理。
- B12/<MCU_RESETz>/PU/3V3为MCU域Warm Reset输入引脚，核心板内部已上拉100K电阻，默认情况请悬空处理。
串口
评估底板具有9个串口，CON4为USB TO UART0串口，CON8为RS232 UART1串口，CON9为MCU RS232 UART0串口，J17含有RS485 UART3和RS485 UART6串口，CON11为TTL UART2串口，CON12为TTL UART4串口，CON14为TTL UART5串口，CON15为MCU TTL UART1串口。
USB TO UART0串口
评估板通过CH340T芯片将UART0转成Micro USB接口，作为系统调试串口使用。
图 26
图 27
RS232 UART1/MCU RS232 UART0串口
评估板通过2个串口电平转换芯片SP3232EEY-L/TR（最高通信速率为235Kbps）将UART1、MCU UART0转换为2路RS232串口，使用DB9接口。
图 28
图 29
RS485 UART3/RS485 UART6串口
评估板通过2个隔离收发器CA-ISO3082WX（最高通信速率为500Kbps），将UART3、UART6转换为2路RS485串口，与CAN1、CAN2共用10pin规格、3.81mm间距绿色端子(J17)。
图 30
图 31
TTL UART2/TTL UART4/TTL UART5/MCU TTL UART1串口
UART2、UART4、UART5、MCU UART1分别通过4pin规格、2.54mm间距白色排针端子，直接引出TTL电平测试引脚。
图 32
图 33
UART4、UART5与CAN存在引脚复用关系，可通过跳线帽配置J3、J4、J5、J6排针，灵活选择对应功能。
图 34
CAN接口
评估板通过2个隔离收发器NSI1050-DDBR（最高通信速率为1Mbps）引出CAN1和CAN2接口，与RS485 UART3、RS485 UART6共用10pin规格、3.81mm间距绿色端子(J17)。
图 35
图 36
Micro SD接口
CON6为Micro SD接口，通过MMC1引出，采用4bit数据线模式。
图 37
图 38
设计注意事项：
底板设计时，需将TF座子外壳的SHIELD[1:4]引脚连接至数字地。
外部RTC座
评估底板使用DS1307ZM/TR芯片实现外部RTC功能。CON3为RTC纽扣电池座，适配纽扣电池ML2032（3V可充）、CR2032（3V不可充）。使用可充电电池时，可将跳线帽插入J1接口实现充电。使用不可充电电池时，请勿将跳线帽插入J1接口。
图 39
图 40
Watchdog接口
U13为外部硬件看门狗芯片。J16为Watchdog功能配置接口，采用2.54mm间距、3pin排针方式，可通过跳线帽配置使能Watchdog功能。
图 41
图 42
FAN接口
J2为散热器风扇电源接口(FAN)，采用2.54mm间距、3pin排针端子方式，12V供电。
图 43
图 44
设计注意事项：
由于散热器风扇接口不支持调速功能，因此不建议使用PWM模式控制散热器风扇开关电路。
USB HOST接口
CON16(USB0 HOST)为USB 2.0 HOST接口，采用双层Type-A型连接器。评估底板通过USB HUB芯片将USB0总线拓展为4路USB HOST总线，并将其中2路引出至USB0 HOST接口。
图 45
图 46
Ethernet接口
CPSW千兆网口
CON21为双层千兆RJ45连接器，RJ45连接器已内置隔离变压器。其中下层为ETH1(RGMII1)千兆网口，上层为ETH2(RGMII2)千兆网口。
图 47
ETH2支持CPSW和PRG1模式，默认为CPSW模式。如需使用PRG1模式，请将评估底板J7、J8跳线帽切换为PRG1模式。
备注：此功能仅限AM6442。
图 48
图 49 ETH1
图 50 ETH2
设计注意事项：
YT8521SH-CA的DVDDL、AVDDL引脚供电，推荐参考我司评估板DC-DC电源方案。
图 51
- XTAL_I、XTAL_O引脚接入25MHz无源晶振。如需使用25MHz有源晶振，可从XTAL_I引脚接入，并将XTAL_O引脚悬空处理。
- YT8521SH-CA芯片要求在供电稳定后保持10ms，再拉高复位信号。推荐参考评估底板的复位电路方案。
图 52
PRG千兆网口
CON22为双层千兆RJ45连接器，RJ45连接器已内置隔离变压器。其中下层为ETH3(PRG0_RGMII1)千兆网口，上层为ETH4(PRG0_RGMII2)千兆网口。
图 53
图 54 ETH3
图 55 ETH4
CON23为ETH5(PRG1_RGMII1)千兆网口，采用单层RJ45连接器，已内置隔离变压器。
图 56 ETH5
设计注意事项：
DP83867IRRGZ中VDD1P0、VDDA2P5引脚的供电推荐使用我司评估板DCDC(SY8088IAAC)方案。
图 57
DP83867IRRGZ中XI、XO引脚接入25MHz无源晶振。如需使用25MHz有源晶振，可从XI引脚接入，XO脚悬空处理。
推荐参考评估底板的复位电路方案进行DP83867IRRGZ的复位电路设计。
NVMe固态硬盘/5G模块拓展接口
CON17为NVMe固态硬盘/5G模块拓展接口，采用M.2 B Key插槽，PCIe Gen2标准，最高通信速率5Gbps，默认作为PCIe RC(Root Complex)使用。可适配移远RM500Q-GL 5G模块及M.2 B Key接口类型NVMe固态硬盘。
备注：在使用塑料撬棍拆卸核心板时，请勿将M.2 B Key插槽作为支点使用，否则可能损坏M.2 B Key插槽。
图 58
CON24为5G模块专用Micro SIM卡座，采用插卡自弹形式，不带检测引脚。
图 59
图 60
设计注意事项：
为保证稳定的VDD_3V3_PCIE电源输出，推荐使用WD1304E30-6/TR(U8)进行独立供电。
图 61
4G模块拓展接口
CON19为4G模块拓展接口，采用Mini PCIe插槽。评估底板通过USB HUB芯片将USB0总线拓展为4路USB HOST总线，其中引出一路进行4G模块拓展。
CON18为4G模块专用Micro SIM卡座，采用插卡自弹形式，不带检测引脚。
图 62
图 63
设计注意事项：
为保证稳定的VDD_3V3_4G电源输出，推荐使用WD1304E30-6/TR(U93)进行独立供电。
图 64
WIFI模块
评估底板通过USB HUB芯片将USB0总线拓展为4路USB HOST总线，其中引出一路进行WIFI模块拓展。板载WIFI模块(U32)型号为：必联BL-R8188EU2，采用邮票孔连接方式。
CON20为SMA接口，用于外接WIFI模块的2.4G天线。
图 65
图 66
ADC接口
J11为ADC接口，采用2x 10pin规格、2.54mm间距排母方式引出8个模拟输入通道，采样率高达4MSPS，电压输入范围一般为0 ~ 1.8V。
备注：此功能仅限AM6442。
图 67
图 68
设计注意事项：
ADC输入电压范围为0 ~ 1.8V，底板设计时需注意输入信号不能超过以上要求范围，否则可能会损坏核心板。
DI/DO接口
J9为光耦隔离DI/DO接口，采用10pin规格、3.81mm间距绿色端子方式引出4路开关量输入和4路开关量输出。
DI/DO接口的VDD和GNDI引脚电源输入范围为DC 3~24V。当开关量输入3~24V信号时，将会识别为高电平；当开关量输入1V以下信号时，则会识别为低电平。开关量输出为3~24V高电平或1V以下低电平信号。
图 69
图 70
图 71
图 72
IO扩展接口
J10为GPMC总线拓展接口，采用2x 25pin规格、2.54mm间距IDC3简易牛角座方式引出。
图 73
图 74
J12为MCU端IO拓展接口，采用2x 10pin规格、2.54mm间距排母方式引出MCU_MCSPI0、MCU_MCSPI1、MCU_I2C0、MCU_I2C1等信号。
图 75
图 76
J15为Cortex-A53端IO拓展接口，采用2x 10pin规格、2.54mm间距排母方式引出GPIO等信号。
图 77
图 78
设计注意事项：
由于GPMC总线与BOOTMODE[0:15]存在复用关系，因此如需使用GPMC外接设备，请保证CPU在上电初始化过程中BOOTMODE[0:15]引脚电平不受外接设备的影响，以免导致CPU无法正常启动。如需使用扩展接口中的GPMC总线接外部器件，建议在GPMC及外部器件之间串接缓冲器电路，并通过GPMC的片选信号或其他IO控制缓冲器使能，避免外部器件影响核心板启动。
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