MY-IMX6 底板设计指南

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Admin讨论 | 贡献2017年5月8日 (一) 15:17的版本 原理

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本文档是为了方便用户能够快速设计底板,本指南会针对客户经常碰见的问题做详细的讲解。确保客户设计的产品能够满足各种使用环境。

= 电源 =

原理图

  MY-I.MX6系列核心板,只需要一个5V电源(持续供电电流不低于2A,峰值2.5A-3A)输入即可。详见下图。
Myzr dibansheji 1.1.0.1.png
  如果是直接的5V输入,5V的电源一定要做过压保护,过压保护电路参考如下。
Myzr dibansheji 1.1.0.2.png
  如果是高电压输入通过DCDC转换成5V,核心板会输出一个3P3V的电源,此电源的电流不超过500mA。如果底板上面3.3V的电流非常小,可以直接采用此3P3V作为底板的供电电源,如果用3P3V作为底板供电电源,请在3P3V电源上串上500mA的保险丝。
  由于底板上面的3.3V电压通常会超过500mA,一般用户会单独通过DCDC或者LDO产生3.3V。
  注意:底板的3.3V的电源,一定要通过核心板的3P3V来做使能控制,而不能够直接由底板上面的其他电源产生。如果底板上面还有其他电源,也必须有3P3V来做使能控制。此点是由于I.MX6芯片决定的。
  参考电路如下:
Myzr dibansheji 1.1.0.3.png

PCB

  核心板5V电源输入处要放置大的储能电容,确保CPU在瞬间增加负载的时候不至于断电。如果有过孔,确保过孔的电流至少能够通过3A的峰值电流,可以多打一些过孔增加电流。

= 串口设计 =

原理

  串口设计上面,经常会碰到的问题是RXD跟TXD的方向接反。参考原理图中的网标表示如下
Myzr dibansheji 2.1.0.1.png

    
TXD——CPU输出
RXD——CPU输入

PCB

  注意:在设计底板的时候,我司提供了底板的原理图和PCB图,串口我司采用的是母头的接口。务必确保用户在设计的时候也使用的是母头,如果要更换成公头。RS232信号要更换。公头母头的详细信息请上网查询

= SD卡设计 =

原理

  用户在设计SD卡的时候,针对IO的上下拉,请严格参考原理图,过多的上下拉可能会导致SD卡不能够正常的工作。参考图见下面
Myzr dibansheji 3.1.0.1.png

    

  注意:如果用户不需要SD卡,要换成TF卡,由于TF卡是没有写保护这个功能的。写保护信号(SD3_RST/SD3_WP)要下拉,而不能够直接悬空。如果TF卡选用的是热插拔卡座,一定要清楚TF卡的检测管脚是哪个。一般情况是插卡之后,检测管脚接地,此时插入检测管脚(KEY_COL/SD3_CD_B)要上拉。如果TF卡选择的是翻盖式非可插拔卡座。写保护信号上拉,同时插入检测信号要接地(相当于始终插入了卡)
  如果要增加ESD保护。确保接在SD_CLK信号上的ESD的电容值很小。

PCB

SD0,SD1,SD2,SD3,CMD,CLK信号要做等长处理。ESD原件要跟SD卡座非常接近。

= SATA设计 =

原理

  SATA的原理相对简单,确保方向正确。由于一般SATA盘的电流比较大,5V输入电流要不低于3A为好。
Myzr dibansheji 4.1.0.1.png

PCB

SATA信号上面串联的4个电容要紧挨SATA座。
100欧姆的差分阻抗匹配
每组差分对之间的长度误差控制在±5mil
要求完整参考地平面

= HDMI =

原理

HDMI座子不能够接错定义
Myzr dibansheji 5.1.0.1.png

PCB

100欧姆差分阻抗匹配。
每组差分对之间的长度误差控制在±5mil
要求完整参考地平面
保护器件CM2020一定不要省略。

= LVDS =

原理

LVDS信号如果传输距离比较远,接的屏幕比较大,LVDS信号上面可以串联耦合磁珠,能够保证传输的质量更好。

PCB

100欧姆的差分阻抗匹配。
每组差分对之间的长度误差控制在±5mil
如果用双路LVDS信号做1080p的显示。LVDS0跟LVDS1的信号要做等长处理。
要求完整参考地平面

= RGB接口LCD =

原理

RGB接口的LCD满足24bit,18bit的接口模式

<thead> </thead> <tbody> </tbody>
CPU信号(注1) 24bit(注2) 18bit(注3) 18bit(注4)
D0 B0 B0
-
D1 B1 B1
-
D2 B2 B0 B2
-
D3 B3 B1 B3
-
D4 B4 B2 B4
-
D5 B5 B3 B5
-
D6 B6 B4 G0
-
D7 B7 B5 G1
-
D8 G0 G2
-
D9 G1 G3
-
D10 G2 G0 G4
-
D11 G3 G1 G5
-
D12 G4 G2 R0
-
D13 G5 G3 R1
-
D14 G6 G4 R2
-
D15 G7 G5 R3
-
D16 R0 R4
-
D17 R1 R5
-
D18 R2 R0
-
D19 R3 R1
-
D20 R4 R2
-
D21 R5 R3
-
D22 R6 R4
-
D23 R7 R5
}

注1.
  D0表示CPU的液晶接口最低位,
  D23表示CPU的液晶接口最高位
注2
  B0-24位液晶蓝色位最低位,
  B7-24位液晶蓝色位最高位
  G0-24位液晶绿色位最低位,
  G7-24位液晶绿色位最高位
  R0-24位液晶红色位最低位,
  R7-24位液晶红色位最高位
注3.
  采用此接法,LCD软件还是选用24bit模式
  B0-18位液晶蓝色位最低位,
  B5-18位液晶蓝色位最高位
  G0-18位液晶绿色位最低位,
  G5-18位液晶绿色位最高位
  R0-18位液晶红色位最低位,
  R5-18位液晶红色位最高位
注4.
  采用此接法,LCD软件要改成选用18bit模式
  B0-18位液晶蓝色位最低位,
  B5-18位液晶蓝色位最高位
  G0-18位液晶绿色位最低位,
  G5-18位液晶绿色位最高位
  R0-18位液晶红色位最低位,
  R5-18位液晶红色位最高位
如果静电要求非常严格,LCD信号上面要做ESD防护。

PCB

所有的数据线,CLK信号要做等长处理
要求完整参考地平面

= CMOS =

原理

Myzr dibansheji 8.1.0.1.png

    

PCB

MCLK和PIXCLK信号频率非常高,Layout时要做地隔离处理
数据,clk信号要做等长处理。
要求完整参考地平面

= USB =

原理

USBHOST通过LAN9514扩展了4和USBHOST,同时扩展了1路10M/100M的以太网接口。
USB线上串耦合电感。
核心板的USB_H1_VBUS信号要通过磁珠接5V电源。
对外做HOST供电时,要采用USB过流保护器件。
Myzr dibansheji 8.3.0.1.png
目前的MINIUSB口硬件设计上只能够做device口,如果要做HOST功能,请参考FSL官方的OTG设计即可。

PCB

90欧姆的差分阻抗匹配
要求完整参考地平面
对外供电的电流足够大。

= CAN =

原理

由于CAN的TX,RX信号是3.3V电平,注意电平转换。
Myzr dibansheji 9.1.0.1.png

PCB

CANH,CANL查分信号。

= PCIE =

原理

TX,RX信号要串联0.1uF电容(外接模块上面如果RX信号已经串联了电容,不需要再次串联)
CLK信号上串联0.1uF电容,同时在电容后端并联一个49.9欧姆的对地电阻。
Myzr dibansheji 10.1.0.1.png

PCB

85欧姆的差分阻抗匹配
要求完整参考地平面