MTK83128382安卓核心板硬件用户指导手册.docx
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MTK83128382安卓核心板硬件用户指导手册.docx
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MTK83128382安卓核心板硬件用户指导手册
文档编号:
NTT_SD_MHUG
版本号:
V0.2
M121模组硬件用户指导手册
编制:
生效日期:
审核:
批准:
----------------------------------------------------------------------------------
文件更改摘要:
日期
版本号
修订说明
修订人
审核人
批准人
2014-6-27
V0.1
初稿
李志恒
TEL:
1800-3035-318
2014-8-11
V0.2
修正
李志恒
重要声明
免责声明
本公司不承担由于客户不正常操作造成的财产或者人身伤害责任。
请客户按照手册中的技术规格和参考设计开发相应的产品。
在未声明之前,本公司有权根据技术发展的需要对本手册内容进行更改,且更改版本不另行通知。
目录
1关于此文档8
1.1适用范围8
1.2撰写目的8
1.3支持及参考文档列表8
1.4缩略语9
2产品简介10
图2-1产品实物图10
2.1机械特性11
2.3产品功能说明14
2.3.1基带功能介绍14
2.3.2射频功能介绍14
3接口说明16
3.1管脚定义16
3.1.1管脚I/O参数定义16
3.1.2管脚配置图16
3.1.3管脚描述17
3.4电源接口26
3.4.1电源管脚描述26
3.4.2供电要求26
3.5(U)SIM卡接口26
3.5.1管脚描述26
3.5.2电气特性27
3.5.3SIM卡接口应用27
3.6SD卡接口27
3.6.1管脚描述27
3.6.2接口电气特性28
3.7USB2.0接口29
3.7.1管脚描述29
3.7.2电气特性29
3.7.3USB接口应用29
3.8串行接口30
3.8.1SPI(SerialPeripheralInterface)总线接口30
3.8.1.1管脚描述30
3.8.1.2SPI接口电气特性30
3.8.2I2C总线31
3.8.2.1I2C管脚描述31
3.8.2.2I2C接口电气特性31
3.8.3UART接口32
3.8.3.1管脚描述32
3.8.3.2UART接口电气特性(UART0)33
3.9开/关机及复位接口33
3.9.1管脚描述33
3.10.2接口应用33
3.11GPIO/EINT应用接口34
3.11.1管脚描述34
4产品电气特性35
4.1电源特性35
4.1.1供电电源35
4.1.2工作电流35
4.2开关机流程35
4.3复位流程36
5射频技术指标37
5.2GPRS/GSM/EDGE制式射频技术指标37
5.3天线测试座技术指标37
5.3.1无源指标37
5.3.2有源指标38
6.1测试标准38
6.2测试环境说明39
6.3可靠性测试环境40
6.4可靠性测试结果41
7.1一般设计规则和要求41
7.2供电电路设计42
7.3射频电路设计42
7.3.1射频天线电路设计42
7.3.2.1项目前期评估45
7.3.2.2天线放置位置建议45
7.3.2.3天线占用空间建议46
7.3.2.4主板Layout46
7.3.2.5天线射频连接线46
7.3.2.6天线匹配电路46
7.3.2.7天线射频线及射频连接器的选型46
7.5PCB焊盘设计47
7.6热设计建议47
7.7产品推荐升级方案47
8.1钢网设计47
8.2炉温曲线48
图片目录
图2-1产品实物图10
图2-2模块尺寸类型11
图2-3系统连接框架结构图14
图3-1管脚配置图16
图3-2(U)SIM卡信号连接电路27
图3-3SD典型应用电路28
图3-4SPI总线时序图31
图3-5I2C参考电路图32
图3-7模块上电开机方案处理方法
图3-8开机/复位推荐电路34
图4-1M121模块上电时序图36
图4-2M121模块关机时序图
图7-1供电电路参考42
图7-2主天线射频连接器接口43
图7-4测试线缆44
图7-5天线阻抗计算模型44
图7-6天线PCB走线阻抗计算数据45
图8-1推荐焊盘钢网条纹48
图8-2炉温曲线参考图49
图8-3测试结果49
表格目录
表1-1支持文档列表8
表1-2缩略语列表9
表2-1主要技术参数12
表2-2工作频段15
表3-1I/O参数定义错误!
未定义书签。
表3-2接口定义描述17
表3-3模块工作条件26
表3-4数字信号高低电平范围
表3-5(U)SIM卡信号组定义及说明26
表3-6SD卡信号接口定义28
表3-7SPI信号定义30
表3-8UART信号定义33
表3-12指示灯状态定义
表4-1输入电压35
表4-2工作电流35
表5-1主天线无源指标(推荐)37
表5-2分集天线无源指标(推荐)37
表5-3GPS天线无源指标(推荐)38
表6-1产品测试标准38
表6-2产品测试环境
表6-3测试项目与仪器40
表6-4可靠性特征表40
表6-5产品无风环境中的温度测试结果41
表6-6高低温运行和存储测试结果41
表8-1炉温曲线参数设置48
1关于此文档
1.1适用范围
新思为安卓核心板产品硬件开发指导手册专门针对手持智能终端应用、车载应用及医疗电子、智能家居、智能安防以及其他行业应用设计的超简洁模块,此文档适用于M121产品的硬件开发指导。
用户需按照此文档要求和指导进行设计,该文档仅适用于M121产品的硬件应用开发。
1.2撰写目的
此文档给模块产品使用者提供了设计开发依据。
通过阅读此文档,用户可以对本产品有整体认识,对产品的技术参数有明确的了解,并可在此文档基础上顺利完成安卓智能终端类产品或设备的应用开发。
此硬件开发文档不仅提供了产品功能特点和技术参数,还提供了产品可靠性测试和相关测试标准、业务功能实现流程、射频性能指标以及用户电路设计指导。
旨在给用户提供一个较为全面的设计参考。
1.3支持及参考文档列表
表1-1是M121的相关参考文档。
表1-1支持文档列表
文档编号
文档名称
D-W008-1
(本文档)
新思为M121模块硬件用户指导手册.pdf
D-W008-2
新思为M121模块软件用户指导手册.pdf
D-W008-3
NTTM121ModuleSpecification.pdf
1.4缩略语
表1-2是整个文档中涉及到的有关缩略语及中、英文解释。
表1-2缩略语列表
缩略语
英文全称
中文解释
ESD
Electro-Staticdischarge
静电放电
USB
UniversalSerialBus
通用串行总线
UART
UniversalAsynchronousReceiverTransmitter
通用异步收发器
SDCC
SecureDigitalCardController
安全数字卡控制器
SIM
SubscriberIdentificationModule
用户识别模块
SPI
SerialPeripheralInterface
串行外设接口
I2C
Inter-IntegratedCircuit
交互集成线路
PCM
Pulse-codedModulation
脉冲编码调制
I/O
Input/output
输入/输出
LED
LightEmittingDiode
发光二极管
GPIO
General-purposeInput/output
通用输入输出接口
GSM
GlobalStandardforMobileCommunications
全球标准移动通信系统
GPRS
GeneralPacketRadioService
通用分组射频系统
WCDMA
WidebandCodeDivisionMultiAccess
宽带码分多址
UMTS
UniversalMobileTelecommunicationSystem
通用移动通信系统
HSDPA
HighSpeedDownlinkPacketAccess
高速下行分组接入
HSUPA
HighSpeedUplinkPacketAccess
高速上行分组接入
AGPS
AssistedGlobalPositioningSystem
辅助全球卫星定位系统
BER
BitErrorRate
误码率
DL
Downlink
下行链路
DPCH
DedicatedPhysicalChannel
专用物理信道
DPCH_Ec
AverageenergyperPNchipforDPCH.DPCH
每个伪随机码的平均能量
2产品简介
本产品是一款184PIN的邮票孔焊接方式的模块,具有接口丰富、成本低、重量轻、可靠性高等优点可以广泛应用于安卓智能终端的各种产品和设备中。
该模块产品的功能特点如下:
1)支持UMTS/HSDPA/HSUPA900/2100MHz频段
GSM/GPRS/EDGE850/900/1800/1900MHz频段,
TD-SCDMAB34/B39频段;
2)可以提供移动环境下的GSM/GPRS/EDGE、UMTS/HSDPA/HSUPA/TD-SCDMA高速数据接入服务;
3)支持FM、WIFI、BT、GPS;可以扩展LAN有线网络、NFC等功能;
4)提供UIM卡接口(3.0V/1.8V);USB2.0(高速)接口、SD2.0接口、UART接口、SPI接口、I2C接口、GPIO接口等等;
5)符合FCC、PTCRB、WHQL认证要求。
图2-1产品实物图
2.1机械特性
本产品模块是184-pin的邮票孔封装模块,BOTTOM面无元件、无露铜区,可方便主板layout布线。
封装尺寸是50*60mm,高度是2.8mm。
图2-2是本产品外形尺寸类型图。
top面尺寸
图2-2模块尺寸类型
2.2产品技术参数
本产品的主要特性可以从机械特性、基带、射频、技术标准和环境特性等方面来看,表2-1是本产品支持的主要技术参数和特性。
表2-1主要技术参数
标题
参数项
规格说明
机械特性
尺寸大小
60mm*50mm*2.8mm
重量
约10.2g
封装类型
邮票孔(184Pin)
基带
处理器架构
ARMCortex-A7架构
(U)SIM/SIM
Standard6PINSIMcardinterface
3VSIMcardand1.8VSIMcard
存储器
LPDDR2/3:
512MB(可选1GB/2GB)/eMMC:
4GB(容量可选)
USB接口
USB2.0HIGHSPEED
最大功耗1
2.5W
电压
DC3.7~4.2V
工作电流2
峰值电流≤1.3A
正常工作平均电流≤680mA
正常工作平均电流(无业务)≤75mA
待机电流约3.3mA
射频
GSM频段
EDGE/GPRS/GSM:
1900/1800/900/850MHz
UMTS频段
HSDPA/WCDMA:
2100/900MHz
TD-SCDMA接收频段
B34/B39
最大发射功率
UMTS2100/900:
PowerClass3(+24dBm+1/-3dBm)
GSM/GPRS850MHz/900MHz:
PowerClass4(+33dBm±2dBm)
GSM/GPRS1800MHz/1900MHz:
PowerClass1(+30dBm±2dBm)
EDGE850MHz/900MHz:
PowerClassE2(+27dBm±3dBm)
EDGE1800MHz/1900MHz:
PowerClassE2(+26dBm-4/+3dBm)
接收灵敏度
WCDMA2100:
≤-107dBm
WCDMA900:
≤-107dBm
GSM850/900/1800/1900:
≤-104dBm
均衡特性
支持
主天线接口
支持
分集接收(GPS)
支持GPS焊盘接口,支持分集天线接口,GPS和分集不能同时支持,
标题
参数项
规格说明
天线接口
模块板载IPEX天线接口,同时邮票孔有引出
(NTT不提供天线,天线由第三方提供)
技术标准
数据速率
GSMCS:
UL9.6kbps/DL9.6kbps
GPRS:
Multi-slotClass10
EDGE:
Multi-slotClass12
WCDMACS:
UL64kbps/DL64kbps
WCDMAPS:
UL384kbps/DL384kbps
HSUPA:
UL5.76Mbps(Category6)
TD-SCDMA:
GPRS类型
ClassB
3GPP协议
R99,R5,R6,R7
操作系统
Android4.2
Android4.4
环境特性
工作温度
TBD
存储温度
TBD
湿度
5%~95%
应用
RAS拨号
支持
短消息
支持
锁网
支持
SIMREADER
支持
升级
支持
注:
1.模块的最大功耗是在最大发射功率下测定的平均值;2.工作电流中的峰值电流、正常工作平均电流、正常工作
(无业务)电流值均是在模块最大功耗模式下测试得到最大值,待机电流是指SLEEP模式下的电流;
2.3产品功能说明
2.3.1基带功能介绍
本产品基带部分主要包括以下信号组:
RGB_LCD接口信号、LVDS_LCD接口信号、MIPI_LCD接口信号、CAMERA接口信号、USB接口信号、USIMcard接口信号、SD接口信号、I2C接口信号、UART接口信号、SPI接口信号、功能按键信号、模块开机及复位信号与多个GPIO端口EINT中断控制信号、电源和地等,图2-3是系统连接框架结构图。
图2-3系统连接框架结构图
2.3.2射频功能介绍
产品的射频功能主要从空中无线承载网、频段、是否支持分集接收特性以及GPRS功能方面来看:
a)支持HSUPA/HSDPA/WCDMA900/2100MHz;
b)支持GSM/EDGE/GPRS850/900/1800/1900MHz;
c)支持分集接收、AGPS;
d)本产品的收发射机的工作频段范围如表2-2所示。
表2-2工作频段
工作频段
上行频段
下行频段
UMTS900
880MHz—915MHz
925MHz—960MHz
UMTS2100
1920MHz—1980MHz
2110MHz—2170MHz
GSM850
824MHz—849MHz
869MHz—894MHz
GSM900
890MHz—915MHz
935MHz—960MHz
GSM1800
1710MHz—1785MHz
1805MHz—1880MHz
GSM1900
1850MHz—1910MHz
1930MHz—1990MHz
3接口说明
3.1管脚定义
3.1.1管脚I/O参数定义
3.1.2管脚配置图
本产品接口管脚顺序定义如下图3-1所示。
图3-1管脚配置图
3.1.3管脚描述
表3-2接口定义描述
脚位
名称
类型
描述
复用功能
IO口电平
1
MICBIAS0
AUDIOPOWER
MIC电源
\
2
AU_VINO_N
AUDIOIN
MIC0IN-
\
3
AU_VINO_P
AUDIOIN
MIC0IN+
\
4
AU_VIN2_N
AUDIOIN
MIC2IN-
\
5
AU_VIN2_P
AUDIOIN
MIC2IN+
\
6
SRCLKENA
SRCLKENA
系统时钟控制,
外置NFC时使用
\
7
VTCXO_PMU
POWEROUT
2.8V输出
小于40mA电流
\
8
CLK3_CMMB_NFC
CLK_OUT
复用时钟输出
\
9
ACCDET
AUDIO
HP耳机检测电源
\
10
WATCHDOG_B
Watchdog
看门狗复位输出
\
11
VIO18_PMU
LDO_POWEROUT
1.8V输出
小于300mA电流
\
12
VBUS
POWERIN
接MICROUSB5V
\
13
VBUS
POWERIN
接MICROUSB5V
\
14
GND
GND
GND
\
GND
15
GND
GND
GND
\
GND
16
VBAT
POWERIN
3.7--4.2V峰值1.5A
\
17
VBAT
POWERIN
3.7--4.2V峰值1.5A
\
18
VBAT
POWERIN
3.7--4.2V峰值1.5A
\
19
GND
GND
GND
\
GND
20
GND
GND
GND
\
GND
21
VRTC
POWERIN
RTC电池电源输入
\
22
UTXD3/DPI_DE
UART
UTXD3
配LVDS或RGB屏或有HDMI输出时此脚不可用
1.8V
23
URXD3/DPI_CK
UART
URXD3
配LVDS或RGB屏或有HDMI输出时此脚不可用
1.8V
24
URXD2/DPI_HSYNC
UART
URXD2
配LVDS或RGB屏或有HDMI输出时此脚不可用
1.8V
25
UTXD2/DPI_VSYNC
UART
UTXD2
配LVDS或RGB屏或有HDMI输出时此脚不可用
1.8V
26
DPIHSYNC/PCMSYNC/H_RGB_D1
VIDEOOUT
RGBHSYNC
GPIO/
HDMI_RGB_D1
27
DPIG4
VIDEOOUT
RGBG4
\
28
DPIG3/UTXD2/H_RGB_VSYNC
VIDEOOUT
RGBG3
GPIO/
HDMI_RGB_VSYNC
29
DPIG1/UTXD3/H_RGB_DE
VIDEOOUT
RGBG1
GPIO/
HDMI_RGB_DE
30
DPIG2/URXD2/H_RGB_HSYNC
VIDEOOUT
RGBG2
GPIO/
HDMI_RGB_HSYNC
31
DPIG0/URXD3/H_RGB_CK
VIDEOOUT
RGBG0
GPIO/
HDMI_RGB_CK
32
DPIPCLK/PCMRX/H_RGB_D2
VIDEOOUT
RGBCLK
GPIO/
HDMI_RGB_D2
33
DPIVSYNC/PCMCLK/H_RGB_D0
VIDEOOUT
RGBVSYNC
GPIO/
HDMI_RGB_D0
34
DPIDE/PCMTX/H_RGB_D3
VIDEOOUT
RGBDE
GPIO/
HDMI_RGB_D3
35
DPIB0/EINT0/H_RGB_D4
VIDEOOUT
RGBB0
GPIO/
HDMI_RGB_D4
36
DPIB1/EINT1/H_RGB_D5
VIDEOOUT
RGBB1
GPIO/
HDMI_RGB_D5
37
DPIB2/EINT2/H_RGB_D6
VIDEOOUT
RGBB2
GPIO/
HDMI_RGB_D6
38
DPIB3/EINT3/H_RGB_D7
VIDEOOUT
RGBB3
GPIO/
HDMI_RGB_D7
39
DPIB4/EINT4/H_RGB_D8
VIDEOOUT
RGBB4
GPIO/
HDMI_RGB_D8
40
GND
GND
GND
\
GND
41
GND
GND
GND
\
GND
42
RFANT
RFANT
射频天线接口
\
43
GND
GND
GND
\
GND
44
GND
GND
GND
\
GND
45
DPIB5/EINT5/H_RGB_D9
VIDEOOUT
RGBB5
GPIO\
HDMI_RGB_D9
46
DPIB6/EINT6/H_RGB_D10
VIDEOOUT
RGBB6
GPIO\
HDMI_RGB_D10
47
DPIB7/EINT7/H_RGB_D11
VIDEOOUT
R
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