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[ARM入门]

TI AM3352/54/59 工业核心板硬件说明书

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创龙科技SOM-TL335x-S是一款基于TI Sitara系列AM3352/AM3354/AM3359 ARM Cortex-A8高性能低功耗处理器设计的低成本工业级核心板,通过邮票孔连接方式引出千兆网口、LCD、GPMC等接口。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证,稳定可靠,可满足各种工业应用环境。典型应用领域分别为:通讯管理、数据采集、人机交互、运动控制、智能电力。
硬件资源SOM-TL335x-S核心板板载CPU、ROM、RAM、晶振、电源管理芯片、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

核心板采用4x 40pin邮票孔连接方式,共160pin,引脚间距为1.0mm。

图 3

CPU核心板CPU型号兼容AM3352BZCZD80/AM3354BZCZD80/AM3359BZCZA80,NFBGA(ZCZ)封装,工作温度为-40°C~90°C,引脚数量为324个,尺寸为15mm*15mm
TI AM335x处理器架构如下:
表1
AM335x
1x ARM Cortex-A8,主频800MHz
1x PRU-ICSS,每个PRU-ICSS子系统含2个PRU(Programmable Real-time Unit)核,共4个PRU核(仅限AM3359)
1x SGX530 3D GPU图形加速器(仅限AM3354、AM3359)

图 4 AM335x处理器功能框图


ROM1.2.1 eMMC/NAND FLASH由于eMMC与NAND FLASH在PCB板上使用叠封装形式,因此核心板可选贴eMMC或NAND FLASH。
核心板通过MMC1总线连接工业级eMMC,采用4bit数据线,型号兼容SkyHigh Memory的S40FC004C1B1I00000(4GByte)、Micron的MTFC4GACAJCN-4M IT(4GByte)和Micron的MTFC8GAKAJCN-4M IT(8GByte)。由于MMC1信号与GPMC信号存在引脚复用关系,因此eMMC版本核心板无法使用GPMC功能。
核心板通过GPMC总线连接工业级NAND FLASH,片选引脚为GPMC_CSn0,采用8bit数据线,型号兼容SkyHigh Memory的S34ML04G2(512MByte)和JSC的JS27HU4G08SDN-25(512MByte)。
1.2.2 SPI FLASH核心板通过SPI0总线连接工业级SPI FLASH,片选引脚为SPI0_CS0,型号为W25Q64JVSSIQ,容量为64Mbit
备注:U8(W25Q64JVSSIQ)默认空贴。
图 5

RAM核心板通过专用EMIF总线连接1片工业级DDR3,采用16bit数据线,型号兼容ISSI的IS43TR16128DL(256MByte)、ISSI的IS43TR16256BL(512MByte)、Micron的MT41K128M16(256MByte)和Micron的MT41K256M16(512MByte),支持DDR3-800工作模式(400MHz)
晶振核心板采用一个工业级晶振(OSC)为CPU提供系统时钟源,时钟频率为24MHz,精度为±20ppm。
电源核心板采用专用的工业级PMIC电源管理芯片,满足系统的供电要求和CPU上电、掉电时序要求,采用5V直流电源供电。
LED核心板板载三个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GPIO3[7]和GPIO3[8]两个引脚,低电平点亮。
图 6

图 7

外设资源核心板引出的主要外设资源及性能参数如下表所示。
表 1
外设资源
数量
性能参数
LCD
1
最高支持24bit像素位宽,兼容18bit、16bit和12bit;
最高支持2048 x 2048分辨率;(像素时钟最大126MHz);

UART
6
最高支持波特率为3.6864Mbps;
支持硬件或软件流控;
DCAN
2
支持CAN 2.0B协议;
最高支持1Mbit/s速率;
SPI
2
每路SPI包含2个外部片选信号;
最高支持48MHz工作频率;
I2C
3
支持100KHz、400KHz速率;
Ethernet
2
支持10/100/1000兆网口配置;
支持网络自适应;
GPMC
1
支持7个片选信号;
最高支持100MHz工作主频;
最高支持27bit地址线、16bit数据线;
备注:GPMC信号与MMC1信号存在引脚复用关系,因此eMMC版本核心板无法使用GPMC功能;
McASP
2
最高支持4个通道;
支持以不同的速率接收和传输,如可在48KHz接收数据,在96KHz或192KHz上输出采样数据;
USB 2.0
2
支持DRD(即Host或Device)模式;
支持High-Speed/Full-Speed/Low-Speed模式;
MMC/SD/SDIO
3
支持1、4、8位MMC、SD和SDIO模式;
支持SD卡检测和写保护;
兼容MMC4.3、SDIO2.0标准;
备注:核心板板载eMMC设备已使用MMC1;
WDT
1
32bit定时器计数器;
可产生复位或中断信号,映射至ARM核;
NMI
1
映射至ARM核;
eHRPWM
3
最高支持6路PWM输出,每路PWM具有专用16位时基计数器(用于周期和频率控制);
工作频率10MHz,理论支持PWM周期为152Hz~10MHz;
eCAP
3
最高支持3路eCAP输入或PWM输出(不使用eCAP捕获模式时,可配置为PWM输出模式);
每路eCAP具有专用32位时基计数器;
eQEP
3
最高支持3路eQEP输入;
支持正交时钟模式和方向计数模式;
Timers
8
最高支持8路通用定时器;
每路定时器具有专用32bit定时计数器,支持自动重载模式;
可从系统时钟(25MHz)或32KHz时钟计时;
Timer1支持1ms的滴答时钟生成;
RTC
1
内部集成32.768KHz晶振;
支持报警中断、定时中断;
ADC
1
200KSPS采样率;
8通道输入,通过多路开关切换;
可配置为4线、5线、8线电阻触摸控制器;
JTAG
1
支持ARM和PRU调试;
支持器件边界扫描;
支持IEEE1500;
部分外设资源存在引脚复用情况,可在实际开发过程中使用TI PINMUX工具对外设资源进行合理分配,工具参考链接:http://processors.wiki.ti.com/index.php/TI_PinMux_Tool。
引脚说明2.1 引脚排列核心板邮票孔引脚采用4x 40pin规格,引脚排列如下图所示。
图 8

2.2 引脚定义核心板引脚定义如下表。
其中“邮票孔引脚号”为核心板邮票孔引脚序列号,“芯片引脚号”为CPU引脚序列号,“引脚信号名称”为CPU引脚信号名称,“引脚功能”为核心板引脚推荐功能描述。

电气特性3.1 工作环境表 8
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
/
3.2 功耗测试
工作状态
电压典型值
电流典型值
功耗典型值
状态1
5.0V
0.14A
0.70W
状态2
5.0V
0.22A
1.10W
备注:功耗基于TL335x-EVM-S评估板测得。功耗测试数据与具体应用场景有关,测试数据仅供参考。
状态1:系统启动,评估板不接入外接模块,不执行额外应用程序。
状态2:系统启动,评估板不接入外接模块,运行DDR压力读写测试程序,ARM Cortex-A8核心的资源使用率约为100%。
3.3 热成像图核心板在常温环境下稳定工作10min后,测试核心板热成像图如下所示。H为最高温度,S为平均温度,最高温度是CPU(U4)。
备注:不同测试条件下结果会有所差异,数据仅供参考。
图 11

请参考以上测试结果,并根据实际情况合理选择散热方式。
机械尺寸
表 9
PCB尺寸
45mm*45mm
PCB层数
8层
元器件最高高度
1.28mm
PCB板厚
1.3mm
图 12

图 13

图 14

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(U4)。
备注:若贴上SPI FLASH,则最高元器件为SPI FLASH,高度为2.2mm。
底板设计注意事项5.1最小系统设计基于SOM-TL335x-S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(1)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5W进行设计。
图 15

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板原理图,在靠近邮票孔焊盘位置放置储能大电容。
(2)VDD_3V3_MAIN
VDD_3V3_MAIN为底板提供的外设电源。为使VDD_3V3_MAIN满足处理器的上电、掉电时序要求,推荐使用VDD_3V3_VAUX2电源来控制VDD_3V3_MAIN的电源使能。
图 16

(3)VDD_3V3_VAUX2
VDD_3V3_VAUX2为核心板输出的BOOT SET配置专用供电电源,最大电流为100mA,请勿用于其他负载供电。
图 17

系统启动配置由于BOOT SET引脚与LCDC(LCD Controller)信号存在复用关系,若使用LCDC信号外接设备(例如接LCD显示屏),请保证AM335x在上电初始化过程中BOOT SET引脚电平不受外接设备的影响,否则将会导致AM335x无法正常启动。
核心板内部BOOT[15:5]的已进行上下拉配置,BOOT[4:0]均已设计100K上拉电阻,具体如下图所示。设计系统启动配置电路时,请参考评估底板BOOT SET部分电路进行相关设计。
图 18

系统复位信号(1)SYS_RESETn
SYS_RESETn为AM335x的WARM RESET复位输出引脚,可用于控制外设的复位。对于有严格上电复位顺序的外设,需要结合外设的上电和复位时序来使用SYS_RESETn。
(2)RESETn_IN
RESETn_IN为AM335x的WARM RESET复位输入引脚,RESETn_IN与SYS_RESETn通过100R电阻串接;核心板内部WARM RESET已设计10K上拉电阻,不使用RESETn_IN时请悬空处理。(备注:WARM RESET可做输入和输出。)
(3)PB_IN
PB_IN为PMIC的复位按钮输入引脚,PB_IN在PMIC内部已上拉100K到5V,默认情况可悬空处理。
(4)nNMI
nNMI为非屏蔽中断引脚,核心板内部已设计上拉电阻,默认情况可悬空处理。
5.2 功能引脚信号走线长度与阻抗说明如下为核心板MDIO、RGMII、USB、GPMC、LCDC(LCD Controller)等功能引脚信号PCB走线长度与阻抗说明。
表 10
5.3 其他设计注意事项保留Micro SD 卡接口评估底板通过MMC0总线引出Micro SD卡接口,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,底板设计时建议保留此外设接口。
保留UART3接口评估底板将UART3_RXD(C15)和UART3_TXD(C18)引脚通过CH340T芯片引到Micro USB接口,作为系统调试串口使用,底板设计时建议保留UART3作为系统调试串口。
图 19

保留JTAG接口评估底板引出14pin JTAG接口,为便于系统的调试,底板设计时建议保留此接口。


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沙发
yangjiaxu| | 2022-6-29 11:00 | 只看该作者
TI的这款主控是不是比较贵啊,对比NXP的imx6来说,不过这个好像市面用的也很多的样子,估计开发起来也应该有很多资料参考

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