全志A40i開發板硬件說明書——100%國產＋工業級方案（上）

前 言

本文檔主要介紹全志A40i開發板豐富的硬件接口資源，以及開發設計中的一些注意事項等內容。全志這塊A40i的開發板，是源自創龍科技最新代表作品，其核心板採用“100%國產＋工業級”設計，外觀精美，可玩性很高，在國產芯片勢頭正猛的情況下，究竟真的是電力用戶的首選嗎？一起來看看！

由於內容篇幅過長，故分為上中下三篇文章，本篇章為上，內容詳細覆蓋了：電源接口、LED、BOOT SET啟動選擇撥碼開關、KEY、串口 、CAN接口、Micro SD接口、SPI FLASH 、RTC座等，歡迎各位嵌入式愛好者關注查看。

創龍科技TLA40i-EVM是一款基於全志科技A40i處理器設計的4核ARM Cortex-A7高性能低功耗國產開發板，每核主頻高達1.2GHz，A40i開發板接口資源豐富，引出雙路網口、雙路CAN、雙路USB、雙路RS485等通信接口，板載Bluetooth、WIFI、4G（選配）模塊，同時引出MIPI LCD、LVDS LCD、TFT LCD、HDMI OUT、CVBS OUT、CAMERA、LINE IN、H/P OUT等音視頻多媒體接口，支持雙屏異顯、1080P@45fps H.264視頻硬件編碼、1080P@60fps H.264視頻硬件解碼，並支持SATA大容量存儲接口。

圖 1 開發板硬件資源圖解1

圖 2 開發板硬件資源圖解

A40i處理器的IO電平標準一般為1.8V和3.3V，上拉電源一般不超過3.3V，當外接信號電平與IO電平不匹配時，中間需增加電平轉換芯片或信號隔離芯片。按鍵或接口需考慮ESD設計，ESD器件選型時需注意結電容是否偏大，否則可能會影響到信號通信。

全志A40i核心板

全志A40i核心板板載CPU、ROM、RAM、晶振、電源、LED等硬件資源，並通過郵票孔連接方式引出IO。核心板硬件資源、引腳說明、電氣特性、機械尺寸、底板設計注意事項等詳細內容，請查閱創龍科技的《SOM-TLA40i核心板硬件說明書》。

圖 3 核心板硬件框圖

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電源接口

CON1為採用12V直流輸入DC-005電源接口，可接外徑5.5mm、內徑2.1mm的電源插頭。電源輸入帶有過流過壓保護功能。

SW1為電源撥動開關。

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設計注意事項：

1. VDD_12V_MAIN通過WD1304E30-6/TR（DC-DC降壓芯片）輸出VDD_5V_SOM供核心板使用，通過另1路WD1304E30-6/TR芯片輸出VDD_5V_MAIN供評估底板外設使用；同時VDD_5V_MAIN通過1路WD1304E30-6/TR芯片輸出VDD_3V3_MAIN供評估底板外設使用。
2. 為使VDD_5V_MAIN、VDD_3V3_MAIN滿足系統上電、掉電時序要求，需使用核心板輸出R24/AP-RESETn來控制VDD_5V_MAIN的電源使能，使評估底板VDD_5V_MAIN和VDD_3V3_MAIN電源晚於核心板電源上電。
3. VDD_5V_MAIN在核心板內部未預留總電源輸入的儲能大電容，底板設計時請在靠近郵票孔焊盤位置放置儲能大電容。
4. VDD_3V3_LDO為評估底板硬件Watchdog功能電路提供電源。

LED

評估底板板載6個LED。LED0為3.3V電源指示燈，上電默認點亮；LED1、LED2為用戶可編程指示燈，通過GPIO控制，默認高電平點亮；LED3為4G模塊狀態指示燈；LED5、LED6為藍牙模塊狀態指示燈。

圖 13 電源指示燈

圖 14

圖 15 用戶可編程指示燈

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圖 17 4G模塊狀態指示燈

圖 18

圖 19 藍牙模塊狀態指示燈

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BOOT SET啟動選擇撥碼開關

SW2為1bit啟動方式選擇撥碼開關，支持Micro SD、SPI NOR FLASH、eMMC、NAND FLASH和USB啟動。

當BOOT SET為0時（根據評估底板絲印確認），CPU將按Micro SD -> SPI NOR -> eMMC -> NAND順序檢測存儲設備並啟動系統。

1. 0：Micro SD -> SPI NOR -> eMMC -> NAND。
2. 1：USB0。

圖 21

圖 22

設計注意事項：

1. 核心板內部L7/FEL已設計10K上拉電阻，當L7/FEL為高電平（即SW2為0）時，CPU會按順序檢測對應設備並啟動系統。
2. 請參考評估底板BOOT SET電路進行啟動配置電路設計。

KEY

評估底板包含1個系統複位按鍵CPU RESET(KEY1)，1個PMIC開關機按鍵PMIC PWRON(KEY2)，3個用戶輸入按鍵USER KEY0(KEY3)、USER KEY1(KEY4)、USER KEY2(KEY5)。

圖 23

圖 24

設計注意事項：

R24/AP-RESETn為CPU的複位輸入引腳，直連至PMIC的PWROK輸出引腳。由於PWROK在PMIC上電完成後再置高，並且R24/AP-RESETn控制評估底板電源上電，因此需添加複位延時來控制底板外設複位。默認情況，請懸空處理，以避免影響上電時序。

圖 25

PMIC_PWRON為PMIC的開關機控制引腳，長按PMIC將會關機。再次長按，PMIC將切換為開機。PMIC內部已上拉100K電阻，默認情況請懸空處理。

KEYADC0、KEYADC1的輸入範圍為0~2V，在核心板內部已上拉100K電阻至3V，底板可通過分壓電阻將輸入電壓控制在0~2V之間。

串口

評估底板板載6個串口，CON2為USB TO UART0串口，CON5為RS232 UART3串口，CON6、CON7分別為RS485 UART4、RS485 UART5串口，CON25、CON27分別為TTL UART6、TTL UART7串口。

USB TO UART0串口

開發板通過CH340T芯片將UART0轉成Micro USB接口，作為系統調試串口使用。

圖 26

圖 27

RS232 UART3串口

開發板通過UM3232EEUE串口電平轉換芯片將UART3轉換為RS232串口，使用9針DB9接口。

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RS485 UART4/RS485 UART5串口

開發板通過2個隔離收發器CA-IS3082WX，將UART4、UART5分別轉換為RS485串口，採用3pin 3.81mm綠色端子方式引出。

圖 30

圖 31

UART6/UART7串口

開發板直接引出UART6、UART7作為TTL串口，接口均採用4pin 2.54mm白色端子方式。

圖 32

圖 33

CAN接口

CON9(CAN0)和CON8(CAN1)為通過SPI2總線（2個片選）拓展引出的2路CAN接口，均採用3pin 3.81mm綠色端子方式。

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圖 35

設計注意事項：

（1）若U21和U23的nINT引腳需分配使用其他IO，請使用引腳信號名稱包含EINTx字段（支持中斷功能）的IO引腳。

Micro SD接口

CON4為Micro SD卡接口，通過SDC0總線引出，採用4bit數據線模式。

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圖 38

設計注意事項：

需將TF座子外殼的SHIELD[1:4]接到數字地。

SPI FLASH

評估底板板載1個SPI FLASH(U6)芯片，容量為8MByte，採用SPI0總線，片選信號為CS0。

圖 39

圖 40

設計注意事項：

SPI FLASH使用的SPI0總線(PC0、PC1、PC2、PC23)屬於PC組IO，該組IO電源默認配置為1.8V。評估底板將SPI0總線經過U77芯片轉換為3.3V後連接至SPI FLASH，因此SPI0總線傳輸速率會有所受限。

備註：可選用寬電壓的SPI FLASH芯片直連至SPI0總線（不經過U77），從而提高SPI0總線傳輸速率。

圖 41

RTC座

評估底板使用DS1307ZM/TR芯片實現外部RTC功能。CON3為RTC紐扣電池座，適配紐扣電池ML2032（3V可充）、CR2032（3V不可充）。使用可充電電池時，可將跳線帽插入J13接口實現充電。使用不可充電電池時，請勿將跳線帽插入J13接口。

圖 42

圖 43

本篇上部分章節已完，第二篇內容將講解關於A40i開發板的Watchdog接口、CAMERA接口、AUDIO接口、MIPI顯示接口、RGB顯示接口、LVDS顯示接口、HDMI OUT接口、VGA顯示接口、CVBS OUT接口、TVIN接口 等。通過詳細的A40i開發板硬件資源介紹，相信大家對於這塊國產板卡還是非常感興趣的，應用在智能電力領域上也非常合適，關於顯示相關的多個特色案例也非常豐富，可以了解。