嵌入式必看！全志T113-i＋玄铁HiFi4核心板硬件说明资料分享
原创嵌入式必看！全志T113-i＋玄铁HiFi4核心板硬件说明资料分享
原创
目 录
1 硬件资源
2 引脚说明（篇幅问题，暂不提供详细内容）
3 电气特性
4 机械尺寸
5 底板设计注意事项
硬件资源
SOM-TLT113核心板板载CPU、ROM、RAM、晶振、电源、LED等硬件资源，并通过邮票孔连接方式引出IO。
图 1 核心板硬件框图
图 2
图 3
CPU
核心板CPU型号为全志科技T113-i，LFBGA封装，工作温度为-40°C~85°C，引脚数量为337个，尺寸为13mm*13mm。
T113-i处理器架构如下：
表 1
T113-i | 全志科技T113-i，22nm | |
|---|---|---|
2x ARM Cortex-A7，主频高达1.2GHz | ||
1x HiFi4 DSP，主频高达600MHz | ||
1x 玄铁C906 RISC-V(64bit)，主频高达600MHz | ||
Decoder | H.265 MP@L5.0 up to 4K@30fpsH.264 BP/MP/HP@L5.0 up to 4K@24fpsMPEG-4 SP/ASP L5.0 up to 1080p@60fpsMPEG-2/MPEG-1 MP/HL up to 1080p@60fpsJPEG/Xvid/Sorenson Spark up to 1080p@60fpsMJPEG up to 1080p@30fps | |
Encoder | JPEG/MJPEG up to 1080p@60fps | |
图 4 T113-i处理器功能框图
ROM
NAND FLASH
核心板通过SPI0(CS0)总线连接工业级NAND FLASH，型号兼容兆易创新（GigaDevice）公司的GD5F2GQ5UEYIG（256MByte），江波龙(Longsys)公司的F35SQA002G（256MByte）。
eMMC
核心板通过SMHC（主机控制器）连接至eMMC，使用SDC2总线，采用4bit数据线。eMMC型号为康盈(KOWIN)公司的KAS0411D(4GByte)。
备注：由于SDC2与SPI0总线存在引脚复用关系，因此核心板可选贴eMMC或NAND FLASH。
RAM
核心板通过专用SDRAM总线连接1片DDR3，采用16bit数据线。DDR3型号兼容紫光国芯(UniIC)公司的SCB15H1G160AF-13KI(128MByte)、SCB13H2G160EF-09NI(256MByte)和SCB13H4G160AF-11MI（512MByte），力积存储(ZENTEL)公司的A3T1GF40CBF-GMLI(128MByte)，以及江波龙(Longsys)公司的F60C1A0002-M69W（256MByte）和F60C1A0004-M79W(512MByte)，支持DDR3-1600工作模式(800MHz)。
晶振
核心板采用两个工业级晶振Y1和Y2。Y1晶振时钟频率为24MHz，为CPU提供系统时钟源。Y2晶振时钟频率为32.768KHz，用作CPU内部RTC使用。
电源
核心板采用分立电源供电设计，所选电源方案均满足工业级环境使用要求。电源系统设计满足系统的供电和CPU上电、掉电时序要求，采用5V直流电源供电。
LED
核心板板载3个LED。其中LED0为电源指示灯，系统上电后默认会点亮。LED1和LED2为用户可编程指示灯，分别对应F2/PC0和F1/PC1两个引脚，高电平点亮。
图 5
图 6
外设资源
核心板通过邮票孔引出的主要外设资源及性能参数，如下表所示。
表 2
外设资源 | 数量 | 性能参数 |
|---|---|---|
CSI | 1 | 支持8位DVP并行接口传输，支持1080P@30fps； |
CVBS IN | 2 | CVBS输入，支持NTSC和PAL制式； |
CVBS OUT | 1 | CVBS输出，支持NTSC和PAL制式； |
LVDS DISPALY | 2 | 包含LVDS0、LVDS1输出，最高支持1080p@60fps；备注：LVDS0、LVDS1与LCD0(RGB DISPLAY)引脚复用，同时LVDS0与MIPI DSI引脚复用； |
RGB DISPALY | 1 | LCD0输出，最高支持1080P@60fps； |
MIPI DSI | 1 | 包含4个数据通道，最高支持1200P@60fps；符合MIPI DSI V1.01和MIPI D-PHY V1.00； |
Audio Codec | 1 | 包含2通道DAC，采样率8KHz~192KHz；包含3通道ADC，采样率8KHz~48KHz；包含3路单声道MIC IN、1路立体声LINE IN、1路立体声FM IN；包含1路立体声差分LINE OUT、1路立体声H/P(Headphone) OUT； |
USB DRD | 1 | USB2.0(USB0)，支持DRD模式；支持高速模式(480Mbps)、全速模式(12Mbps)、低速模式(1.5Mbps)； |
USB HOST | 1 | USB2.0(USB1)；支持高速模式(480Mbps)、全速模式(12Mbps)、低速模式(1.5Mbps)； |
SMHC | 2 | 支持SD3.0，SDIO3.0，MMC5.0协议；SDC0：4位数据总线（推荐作为底板Micro SD功能）；SDC1：4位数据总线；SDC2：4位数据总线；备注：核心板板载eMMC已使用SDC2，未引出至邮票孔引脚； |
TWI(I2C) | 4 | 支持标准模式(100Kbps)和高速模式(400Kbps)； |
SPI | 1 | 支持SPI模式和DBI(Display Bus Interface)模式；支持Master Mode、Slave Mode；每路SPI支持1个片选信号；最高支持100MHz工作频率；备注：核心板板载NAND FLASH已使用SPI0，未引出至邮票孔引脚；并且SPI0与SDC2存在引脚复用关系； |
UART | 6 | 支持4Mbps波特率（64MHz APB时钟）；支持硬件或软件流控； |
PWM | 8 | 支持0~100%可调占空比，支持PWM输出、输入捕获，输出频率为0~24MHz或100MHz； |
Ethernet | 1 | 1路EMAC，支持RMII/RGMII PHY接口(10/100/1000Mbps)； |
GPADC | 2 | 12位SAR型A/D转换器，采样频率高达1MHz； |
TPADC | 4 | 12位SAR型A/D转换器，采样频率高达1MHz，支持4线电阻式触摸屏检测输入； |
LRADC | 1 | 6位A/D转换器，采样频率高达2KHz，支持保持键和通用键； |
LEDC | 1 | 支持1024个LED串行连接，LED数据传输速率高达800Kbps； |
I2S/PCM | 3 | 全双工，采样率8KHz~384KHz； |
DMIC | 1 | 最高支持8通道，采样率8KHz~48KHz； |
OWA | 1 | One Wire Audio，兼容S/PDIF协议； |
CIR | 2 | 包含CIR TX、CIR RX，可通过红外线进行远程控制； |
CAN | 2 | 支持CAN 2.0A和CAN 2.0B协议； |
JTAG | 3 | 包含ARM、RISC-V和HiFi4 DSP JTAG； |
引脚说明
引脚排列
核心板邮票孔引脚采用2x 30pin + 2x 40pin，共140pin规格，引脚排列如下图所示。
图 7 核心板引脚排列示意图
电气特性
工作环境
表 10
环境参数 | 最小值 | 典型值 | 最大值 |
|---|---|---|---|
工作温度 | -40°C | / | 85°C |
存储温度 | -50°C | / | 90°C |
工作湿度 | 35%（无凝露） | / | 75%（无凝露） |
存储湿度 | 35%（无凝露） | / | 75%（无凝露） |
工作电压 | / | 5.0V | / |
功耗测试
表 11
工作状态 | 电压典型值 | 电流典型值 | 功耗典型值 |
|---|---|---|---|
空闲状态 | 5.0V | 0.12A | 0.60W |
满负荷状态 | 5.0V | 0.22A | 1.10W |
备注：功耗基于TLT113-EVM评估板测得。测试数据与具体应用场景有关，仅供参考。
空闲状态：系统启动，评估板不接入其他外接模块，不执行程序。
满负荷状态：系统启动，评估板不接入其他外接模块，运行DDR压力读写测试程序，2个ARM Cortex-A7核心使用率约为100%。
热成像图
核心板在常温环境、自然散热（不安装散热片与风扇）、满负荷状态下，稳定工作10min后，测得热成像图如下所示。
备注：不同测试条件下结果会有所差异，请参考测试结果，并根据实际情况合理选择散热方式。
图 8
机械尺寸
核心板主要硬件相关参数如下所示，仅供参考。
表 12
PCB尺寸 | 35mm*45mm |
|---|---|
PCB层数 | 8层 |
元器件最高高度 | 1.33mm |
PCB板厚 | 1.6mm |
重量 | NAND FLASH配置：7.1g |
eMMC配置：7.3g |
图 9
图 10
元器件最高高度：指核心板最高元器件水平面与PCB正面水平面的高度差。核心板最高元器件为CPU(U1)。
图 11
底板设计注意事项
最小系统设计
基于SOM-TLT113核心板进行底板设计时，请务必满足最小系统设计要求，具体如下。
电源设计说明
- VDD_5V_SOM
VDD_5V_SOM为核心板的主供电输入，电源功率建议参考评估板按最大10W进行设计。
图 12
VDD_5V_SOM在核心板内部未预留总电源输入的储能大电容，底板设计时请参照评估底板原理图，在靠近邮票孔焊盘位置放置100~220uF储能大电容。
图 13
- VDD_5V_MAIN & VDD_3V3_MAIN & VDD_1V8_MAIN
VDD_5V_MAIN、VDD_3V3_MAIN、VDD_1V8_MAIN为底板提供的外设电源。为了使VDD_5V_MAIN、VDD_3V3_MAIN、VDD_1V8_MAIN满足处理器的上电、掉电时序要求，推荐使用VDD_3V3_SOM来控制DCDC电源使能。
图 14
图 15
图 16
- 系统启动配置
F5/PC5/BOOT_SEL1、H3/PC4/BOOT_SEL0引脚在CPU内部已默认上拉处理，并且核心板内部系统启动配置电路同时对F5/PC5/BOOT_SEL1、H3/PC4/BOOT_SEL0引脚进行设计（详情请查看引脚说明）。核心板已分别支持Micro SD、NAND FLASH和eMMC启动，评估底板无需再次设计系统启动配置电路。
图 17
系统复位信号
- M2/RESETn
M2/RESETn为CPU的复位输入、输出引脚，可通过按键复位CPU，或CPU输出控制外设接口的复位。
备注：M2/RESETn复位输出信号在VDD_5V_SOM电源输入92.5ms后将拉高至高电平，若底板外设使用M2/RESETn作为系统复位信号，请注意电源上电时序设计。
- A18/FEL
A18/FEL为CPU固件强制烧录引脚，硬件系统未上电时将A18/FEL接地，上电后再将A18/FEL释放，则系统进入固件升级模式（通过USB0）。
其他设计注意事项
保留Micro SD卡接口
评估底板通过SDC0总线引出Micro SD接口，主要用于调试过程中使用Linux系统启动卡来启动系统，或批量生产时可基于Micro SD卡快速固化系统至NAND FLASH或eMMC，底板设计时建议保留此外设接口。
保留UART0接口
评估底板将UART0通过CH340T芯片引至Type-C接口，作为系统调试串口使用，底板设计时建议保留UART0作为系统调试串口。
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