硬件設(shè)計手冊-v2

1、M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊移遠(yuǎn)通信技術(shù)-2-M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊前言移遠(yuǎn)公司提供該文檔內(nèi)容用以支持其客戶的產(chǎn)品設(shè)計。客戶須按照文檔中提供的規(guī)范、參數(shù)來設(shè)計其產(chǎn)品。由于客戶操作不當(dāng)而造成的人身或損失，本公司不承擔(dān)任何責(zé)任。在未前，移遠(yuǎn)公司對該文檔規(guī)范進(jìn)行更新。申明本文檔手冊屬于移遠(yuǎn)公司，任何人我公司允許，該文檔將承擔(dān)。移遠(yuǎn)通信技術(shù)2012，保留一切權(quán)利。Copyright QuecWireless Solutions Co.,. 2012- 1 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)文件名M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊版本2.0日期2012-06-29狀態(tài)發(fā)布文件受控號M50-OpenC

2、PU_硬件設(shè)計手冊_V2.0M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊目 錄目 錄0表格索引2索引30.1.修改. 5緒論.1.3.相關(guān)文檔6術(shù)語和縮寫7安全須知92.綜述.2.3.功能圖12管腳描述14工作模式212.4. Flash 空間分配23應(yīng)用接口24電源供電25GSM 供電特點25減小電壓跌落25供電參考電路26供電監(jiān)測26開關(guān)機273.2.1開機273.2.2關(guān)機2的系統(tǒng)開關(guān)機電路313.2.4程序. 323.3. RTC323.4. 串口34主串口35調(diào)試串口37輔助串口37串口應(yīng)用39音頻接口42防止 TDD 噪聲和其它噪聲44麥克

3、風(fēng)接口參考44聽筒和喇叭接口參考4..6.耳機接口參考46揚聲器接口參考47音頻電氣特性48接口4.1. SIM 接口493.6.2.座設(shè)計參考503.7. SD 卡接口52移遠(yuǎn)通信技術(shù)-2-M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊PCM 接口54ADC55外部中斷553.11. 鍵盤563.12. LCM573.13. 583.14. GPIO59天線接口60射頻參考電路60RF 輸出功率61RF 接收靈敏度61工作頻率614.5.RF 焊接方式615電氣性能，可靠性，射頻特性6..絕對最大值63工作溫度63電壓額定值6

4、4靜電防護(hù)65耗流與低功耗666.1. 耗流66低功耗68最少功能模式68睡眠模式（慢時鐘模式）68機械尺寸707.1. 模塊機械尺寸707.2.PCB 封裝72模塊正視圖73模塊底視圖73和生產(chǎn)7.2.8.3. 74生產(chǎn)焊接74包裝76附錄 A：GPRS 編碼方案77附錄 B：GPRS 多時隙 classes78- 1 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊表格索引表 1：相關(guān)文檔6表 2：術(shù)語和縮寫7表 3：模塊主要特征10表 4：編碼格式和耦合時最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)速度率12表 5：M50-OPENCPU 管腳分配14表 6：管腳描述15表 7：管腳功能復(fù)用21表 8

5、：工作模式21表 9：串口邏輯電平34表 10：串口管腳定義34表 11：音頻接口管腳定義42表 12：AOUT3 輸出特性42表 13：駐極體麥克風(fēng)典型特性參數(shù)48表 14：音頻接口典型特性參數(shù)48表 15：表 16：接口管腳定義(SIM)49HENOL座管腳說明51管腳定義52表 17：MOLEX 91228表 18：SD 卡接口管腳定義53表 19：SD/MMC 卡接口管腳定義53表 20：PCM 相關(guān)管腳54表 21：ADC 管腳定義55表 22：ADC 特性55表 23：模塊外部中斷列表55表 24：矩陣鍵盤管腳定義56表 25：LCM 相關(guān)管腳57表 26：NETLIGHT 的工作

6、狀態(tài)58表 27：模塊 GPIO 列表59表 28：RF_ANT 管腳定義60表 29：RF 傳導(dǎo)功率61表 30：RF 傳導(dǎo)靈敏度61表 31：模塊工作頻率61表 32：絕對最大值63表 33：工作溫度63表 34: 模塊電源額定值64表 35：ESD 性能參數(shù)（溫度：25，濕度：45 %）65表 36: 模塊耗流66表 37：模式切換匯總69表 38：不同編碼方案描述77表 39：GPRS 多時隙 CLASSES78- 2 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊索引圖 1：功能框圖13圖 2：管腳分布圖14圖 3：FLASH 空間分配圖23圖 4：發(fā)射時的電壓抖動25圖 5：V

7、BAT 輸入?yún)⒖茧娐?6圖 6：供電輸入?yún)⒖荚O(shè)計26圖 7：開集驅(qū)動參考開機電路27圖 8：按鍵開機參考電路27圖 9：開機時序28圖 10：關(guān)機時序29圖 11：開集驅(qū)動緊急關(guān)機或復(fù)位電路30圖 12：按鍵緊急關(guān)機或復(fù)位參考電路31圖 13：的系統(tǒng)開關(guān)機系統(tǒng)框圖31圖 14：不可充電電池給 RTC 供電32圖 15：可充電電池給 RTC 供電32圖 16：電容給 RTC 供電33圖 17：SEIKO XH414H-IV01E 充電曲線33圖 18：主串口參考設(shè)計36圖 19：升級參考設(shè)計36圖 20：調(diào)試串口參考設(shè)計37圖 21：輔助串口參考設(shè)計38圖 22：3.3V 電平轉(zhuǎn)換電路39圖 2

8、3：5V 電平轉(zhuǎn)換電路40圖 24：RS232 電平轉(zhuǎn)換電路41圖 25：AIN1&AIN2 麥克風(fēng)通道接口電路44圖 26：AOUT1 聽筒輸出接口45圖 27：AOUT2 聽筒輸出接口45圖 28：AOUT2 帶音頻功放聽筒輸出接口46圖 29：耳機接口46圖 30：揚聲器接口47圖 31：使用 8PIN圖 32：使用 6PIN參考電路(SIM)49座參考電路圖(SIM)50圖 33：HENOL C707 10M006 512 2座51圖 34：MOLEX 91228座52圖 35：MICRO SD 參考設(shè)計53圖 36：5*5 矩陣鍵盤參考設(shè)計56圖 37：LCM 接口時序57圖 38：

9、NETLIGHT 參考電路58圖 39：射頻參考電路60圖 40：射頻焊接建議62圖 41：M50-OPENCPU 正視側(cè)視尺寸圖（：毫米）70- 3 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊圖 42：M50-OPENCPU 底視尺寸圖（圖 43：M50-OPENCPU 焊盤底視圖（：毫米）71：毫米）71圖 44：PCB 封裝 (：毫米 )72圖 45：模塊正視圖73圖 46：模塊底視圖73圖 47:圖 48:圖 49:印膏圖75爐溫曲線75模塊包裝卷帶76圖 50：CS-1， CS-2 和 CS-3 射頻協(xié)議塊結(jié)構(gòu)77圖 51：CS-4 射頻協(xié)議塊結(jié)構(gòu)77- 4 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)M

10、50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊- 5 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)版本號日期作者變更描述1.02012-02-22包立勇初始版本1.12012-05-15包立勇87 腳改為 LS_DIO，102 腳改為2.02012-06-25包立勇M50 模塊，文檔相應(yīng)修改0. 修改M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊本文檔定義了移遠(yuǎn)M50-OpenCPU模塊及其硬件接口規(guī)范，電氣特性和機械細(xì)節(jié)，通過此文檔的幫助，結(jié)合的應(yīng)用。的應(yīng)用手冊和用戶指導(dǎo)書，客戶可以快速掌握M50-OpenCPU模塊1.1. 相關(guān)文檔表 1：相關(guān)文檔- 6 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)文件名注釋1M50_AT 指令集詳解M50_ AT 指令集詳解2ITU-

11、TDraftnew mendation V.25terSerial asynchronous automatic dialing and control3GSM 07.07Digital cellularmunications (Phase 2+); AT d set fSM Mobile Equipment (ME)4GSM 07.10Support GSM 07.10 multiplexing protocol5GSM 07.05Digital cellularmunications (Phase 2+); Use of Data Terminal Equipment Data Circu

12、it terminating Equipment (DTE DCE) erface for Short Message Service (SMS) and Cell Broadcast Service (CBS)6GSM 11.14Digital cellularmunications (Phase 2+); Specification of the SIM Application Toolkit for the Subscriber Identity module Mobile Equipment (SIM ME) erface7GSM 11.11Digital cellularmunica

13、tions (Phase 2+); Specification of the Subscriber Identity module Mobile Equipment (SIM ME) erface8GSM 03.38Digitalcellularmunications(Phase2+); Alphabets and language-specific information9GSM 11.10Digital cellularmunications (Phase 2); Mobile S ion (MS) conformance specification; Part 1: Conforman

14、pecification10GSM_UART_ANUART port application notes11GSM_FW_Upgrade_ANGSM Firmware upgrade application note12M50_EVB_UGDM50 EVB 用戶指導(dǎo)手冊13PCM 應(yīng)用指導(dǎo)PCM 功能應(yīng)用指導(dǎo)14OPEN_CPU_DGDOpenCPU設(shè)計文檔1. 緒論M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊1.2. 術(shù)語和縮寫表 2：術(shù)語和縮寫- 7 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)縮寫描述ADCog-to-Digital ConverterAMRAdaptive Multi-RateARPAntenna Refe

15、rence PoASICApplication Specificegrated CircuitBERBit Error RateBOMBill Of MaterialBTSBase Transceiver SionCHAPChallenge Handshake Authentication ProtocolCSCoding SchemeCSDCircuit Switched DataCTSClear To SendDACDigital-to-og ConverterDRXDiscontinuous ReceptionDSPDigital Signal ProsorDCEDommunicatio

16、ns Equipment (typically module)DTEDaerminal Equipment (typically computer, external controller)DTRDaerminal ReadyDTXDiscontinuous TransmisEFREnhanced Full RateEGSMEnhanced GSMEMCElectromagnetic CompatibilityESDElectrosic DischargeETSEuropeanmunication StandardFCCFederal Communications Commis(U.S.)FD

17、MAFrequency DiviMultiple AcsFRFull RateGMSKGaussian Minimum Shift KeyingGPRSGeneral Packet Radio ServiceGSMGlobal System for Mobile CommunicationsHRHalf RateI/OInput/OutputL/HLow/HighPU/PDPull up/Pull downICegrated CircuitIMEIernational Mobile Equipment IdentityImaxum Load CurrentInormNormal Current

18、M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊- 8 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)kbpsKilo Bits Per SecondLEDLight Emitting DiodeLi-IonLithium-IonMOMobile OriginatedMSMobile Sion (GSM engine)MTMobile TerminatedPAPPassword Authentication ProtocolPBCCHPacket Switched Broadcast Control ChannelPCBPred Circuit BoardPDUProtocol Data UnitPPPPo-to-PoProtocolR

19、FRadio FrequencyRMSRoot Mean Square (value)RTCReal Time ClockRXReceive DirectionSIMSubscriber Identification ModuleSMSShort Message ServiceTDMATime DiviMultiple AcsTETerminal EquipmentTXTransmitting DirectionUARTUniversal Asynchronous Receiver & TransmitterURCUnsolicited Result CodeUSSDUnstructured

20、Supplementary Service DataVSWRVoltage Standing Wave RatioVmaxum Voltage ValueVnormNormal Voltage ValueVminimum Voltage ValueVIHmaxum Input High Level Voltage ValueVIHminimum Input High Level Voltage ValueVILmaxum Input Low Level Voltage ValueVILminimum Input Low Level Voltage ValueVImaxAbsoluteum In

21、put Voltage ValueVIminAbsolute Minimum Input Voltage ValueVOHmaxum Output High Level Voltage ValueVOHminimum Output High Level Voltage ValueVOLmaxum Output Low Level Voltage ValueVOLminimum Output Low Level Voltage ValueM50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊1.3. 安全須知通過遵循以下安全原則，可確保個人安全并有助于保護(hù)產(chǎn)品和工作環(huán)境免遭潛在損壞。- 9 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)GSM移

22、動終端設(shè)備并不保障任何情況下都能進(jìn)行有效連接，例如在移動終端設(shè)備沒有話費或SIM無效。當(dāng)你在緊急情況下遇見以上情況，請記住使用緊急呼叫，同時保證您的設(shè)備開機并且處于信號強度足夠的區(qū)域。如果某些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或者 功能在使用（例如鍵盤鎖定，固定撥號等），就不能進(jìn)行緊急呼叫。在取消這些功能之后，才能緊急呼叫。當(dāng)然有些網(wǎng)絡(luò)需要有效的 支持。道路行駛安全第一！當(dāng)你開車時，使用手持移動終端設(shè)備，除非其有免提功能。請停車，再打！您的移動終端設(shè)備在開機時會接收和發(fā)射射頻信號。當(dāng)靠近電視，收音機電腦或者其他電子設(shè)備時都會產(chǎn)生射頻干擾。請將移動終端設(shè)備遠(yuǎn)離易燃?xì)怏w。當(dāng)你靠近 ，油庫，化工廠或 作業(yè)場所，請關(guān)閉移動終端

23、設(shè)備。在任何有潛在 場所操作電子設(shè)備都有安全隱患。登機前請關(guān)閉移動終端設(shè)備。移動終端的無線功能在飛機上 開啟用以防止對飛機通訊系統(tǒng)的干擾。忽略該提示項可能會導(dǎo)致飛行安全，甚至觸犯法律。當(dāng)在醫(yī)院或健康看護(hù)場所，注意是否有移動終端設(shè)備使用限制。RF干擾會導(dǎo)致醫(yī)療設(shè)備運行失常，因此可能需要關(guān)閉移動終端設(shè)備。M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊O(shè)penCPU是一種以模塊作為主處理器的應(yīng)用方式。隨著通信技術(shù)的發(fā)展和市場的不斷變化，越來越多的用戶認(rèn)識到OpenCPU解決方案的優(yōu)勢。特別是它能夠有效降低產(chǎn)品成本的現(xiàn)實優(yōu)勢，讓它備受行業(yè)用戶的青睞。采用OpenCPU解決方案，可以簡化用戶對無線應(yīng)用的開發(fā)流程，

24、精簡硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而降低產(chǎn)品成本。OpenCPU解決方案的主要特點如下：快捷開發(fā)應(yīng)用，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期簡化電路設(shè)計，降低成本減小終端產(chǎn)品的實際尺寸降低產(chǎn)品功耗空中無線升級防拷貝技術(shù)增強產(chǎn)品的安全性改善產(chǎn)品的市場性價比，產(chǎn)品競爭力M50-OpenCPU模塊采用ARM7EJ-STM內(nèi)核的基帶處理器，主頻最高可達(dá)104MHz。M50-OpenCPU 模塊是四頻段GSM/GPRS 模塊， 它的工作頻段是： GSM850MHz ，GSM900MHz，1800MHz和PCS1900MHz。M50-OpenCPU模塊支持GPRS多時隙等級12和GPRS編碼格式 CS-1，CS-2，CS-3和CS-4。要了

25、解息，請參考附錄A和附錄B。關(guān)于GPRS多時隙等級和編碼的信M50-OpenCPU模塊具有24.5mm 25.3mm 2.6mm的超小尺寸。M50-OpenCPU模塊是貼片式模塊，采用LCC封裝，可以通過其管腳焊盤內(nèi)嵌于客戶應(yīng)用中，提供了模塊與客戶主板間豐富的硬件接口。M50-OpenCPU模塊采用了省電技術(shù)，電流功耗在睡眠模式DRX=5下，低至1.1mA。M50-OpenCPU模塊內(nèi)嵌TCP，UDP，HTTP，F(xiàn)TP等協(xié)議，通過API接口函數(shù)可以容易地使用這些互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。該模塊完全符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。表 3：模塊主要特征- 10 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)特征說明供電VBAT 3.3V 4.6V，典型值4

26、.0V省電模式耗流1.1 mA DRX=50.95 mA DRX=9頻段四頻：GSM850，GSM900，1800，PCS1900頻段自動搜索頻段可選，符合 GSM Phase 2/2+2. 綜述M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊1)當(dāng)模塊工作在此溫度范圍時，工作性能可能會偏離GSM規(guī)范。例如，頻率誤差或者相位誤差會增大。- 11 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)Class 4 (2W)：GSM850和GSM900Class 1 (1W)：1800和PCS1900GPRS連接特性GPRS多時隙等級為12（默認(rèn)）GPRS多時隙等級為112（可配置）GPRS 移動臺等級B溫度范圍正常工作溫度：-35C +80C受

27、限工作溫度：-40C -35C 和 +80C +85C 1)溫度：-45C +90CGPRS數(shù)據(jù)特性CSD電路交換GPRS數(shù)據(jù)下行傳輸：最大 85.6 kbpsGPRS數(shù)據(jù)上行傳輸：最大 85.6 kbps編碼格式：CS-1，CS-2，CS-3和CS-4內(nèi)嵌協(xié)議：TCP/UDP/FTP/HTTP 等支持分組廣播控制信道(PBCCH)CSD傳輸速率：2.4，4.8，9.6，14.4 kbps 非透傳支持非結(jié)構(gòu)化補充數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(USSD)短消息(SMS)Text 和 PDU 模式短消息設(shè)備：傳真(FAX)Group 3 Class 1 和 Class 2接口支持SIM/U：1.8V，3V天線接口特性

28、阻抗50歐姆音頻特性語音編碼模式：半速率 (ETS 06.20)全速率 (ETS 06.10)增強型全速率(ETS 06.50 / 06.60 / 06.80)自適應(yīng)多速率 (AMR)回音消除回音抑制噪聲抑制內(nèi)置1路AB類音頻功放，最大驅(qū)動功率800mW串口模塊支持三路物理串口，分別為主串口、調(diào)試串口和輔助串口SIM 應(yīng)用工具包支持 SAT class 3，GSM 11.14 Release 99實時時鐘支持定時功能支持物理特征尺寸：24.50.15 25.30.15 2.60.2mm重量：3.3g固件升級主串口升級FOTA無線升級M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊表 4：編碼格式和耦合時最

29、大網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)速度率2.1. 功能圖下圖為M50-OpenCPU模塊功能框圖，闡述了其主要功能：器 GSM射頻電源管理接口部分PCM接口SD卡接口接口音頻接口UART接口電源供電射頻接口ADC開關(guān)機- 12 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)編碼格式1 Timeslot2 Timeslot4 TimeslotCS-1：9.05kbps18.1kbps36.2kbpsCS-2：13.4kbps26.8kbps53.6kbpsCS-3：15.6kbps31.2kbps62.4kbpsCS-4：21.4kbps42.8kbps85.6kbpsM50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊RF26MHz 32kHz圖 1：功能框圖-

30、13 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)PCM UART SIMSD EIndicatorRTCer supplyPAMPMUSerial FlashAudio codecADCTransceiverBaseband EngineTurn on/offSawM50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊2.2. 管腳描述747372717069615958576012345678910111213141556555453525150494847464544434241403938SIM_VDDADC1ADC0SIM_DATAGPIO0NETLIGHTTop viewSIM_CLKSIM_RSTSIM_GND TXDRXDR

31、TSSPK2PAGNDGNDMIC2P82MIC2N MIC1PMIC1N81 GND75CTSDTR768380 GND7779 GNDSPK1NRI78SPK1PDCDLOUDSPKNDBG_RXDLOUDSPKPDBG_TXDRXD_AUX TXD_AUXSUSPWRKEY 16EMERG_OFF 1718PCM_INPCM_CLK 1922 2335202124252627 28 29 3031 3233343637VBATLCMGNDRFUARTAudioADCerKeyboardOtherSIMSDPCM圖 2：管腳分布圖表 5：M50-OpenCPU 管腳分配- 14 -移遠(yuǎn)通信

32、技術(shù)PCM_OUTLS_DIOLS_CMDPCM_SYNCLS_CSLS_CLKKROW0VBATKROW1VBAT VBATVBATKROW2 KROW3KROW4GNDGNDKCOL0 KCOL1KCOL2GNDRF_ANTKCOL3GNDKCOL4GND VDD_EXTVRTCSD_CMDSD_CLKLS_RSTSD_DATA0SIM_PRESENCEGND管腳號管腳名管腳號管腳名管腳號管腳名1ADC12ADC03GPIO0M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊注意：請將所有管腳懸空表 6：管腳描述- 15 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)電源管腳名管腳號I/O管腳描述電氣特性備注VBAT67,68，69,

33、70I模塊主電源，VBAT=3.3V4.6VVmax= 4.6V Vmin=3.3V Vnorm=4.0V模塊在突發(fā)模式下的最大負(fù)載電流有 1.6A。VRTC59I/O輸入：RTC 時鐘供電輸出：通過該管腳為備份電池或電容充電VImax=VBAT VImin=2.6V VInorm=2.8V VOmax=2.85V VOmin=2.6V不用則懸空。4NETLIGHT5SPK2P6AGND7MIC2P8MIC2N9MIC1P10MIC1N11SPK1N12SPK1P13LOUDSPKN14LOUDSPKP15SUS16PWRKEY17EMERG_OFF18PCM_IN19PCM_CLK20PCM

34、_OUT21PCM_SYNC222324KROW025KROW126KROW227KROW328KROW429KCOL030KCOL131KCOL232KCOL333KCOL434SD_CMD35SD_CLK36SD_DATA037GND383940TXD_AUX41RXD_AUX42DBG_TXD43DBG_RXD4445DCD46RI47DTR48CTS49RTS50RXD51TXD52SIM_GND53SIM_RST54SIM_CLK55SIM_DATA56SIM_VDD57SIM_PRESENCE58LS_RST59VRTC60VDD_EXT61GND62GND63RF_ANT64GN

35、D65GND66GND67VBAT68VBAT69VBAT70VBAT71LS_CLK72LS_CS73LS_CMD74LS_DIO7576777879GND80GND81GND82GND83M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊- 16 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)VOnorm=2.8V Iout(max)= 730uA Iin=2.65 uAVDD_EXT60O輸出 2.8VVmax=2.9V Vmin=2.7V Vnorm=2.8V Imax=20mA如果不用則懸空。如果用這個管腳給外部供電， 并聯(lián)一個 2.24.7uF的去耦電容。GND37,61，62,64，65,66，79,80,81,82模塊地開

36、關(guān)機管腳名管腳號I/O描述電氣特性備注PWRKEY16I拉低 PWRKEY 一段規(guī)定時間來開機或者關(guān)機VILmax=0.1VBATVIHmin=0.6VBAT VImax=VBAT上拉到VBAT。緊急關(guān)機管腳名管腳號I/O描述電氣特性備注EMERG_ OFF17I緊急情況下，拉低該腳20ms以上能關(guān)閉模塊VILmax=0.4V VIHmin=2.2VVopenmax=2.8V1需要開漏/開集驅(qū)動器。 2不用則懸空。模塊狀態(tài)指示管腳名管腳號I/O描述電氣特性備注SUS15O指示模塊的運行狀態(tài).高電平表示模塊開機，低電平表示模塊關(guān)機VOHmin= 0.85VDD_EXTVOLmax=0.15VDD

37、_EXT不用則懸空。音頻接口管腳名管腳號I/O描述電氣特性備注MIC1P MIC1N9,10I差分音頻輸入1 通道不用則懸空。MIC2P MIC2N7,8I差分音頻輸入2 通道SPK1P SPK1N12,11O差分音頻輸出1 通道不用則懸空，只支持語音。M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊- 17 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)SPK2P5O單端音頻輸出2 通道不用則懸空，可同時支持語音和鈴聲。AGND6配合 SPK2P 使用不用則懸空LOUDSPKN LOUDSPKP13,14O差分音頻輸出3 通道內(nèi)置 AB 類功放，可同時支持語音和鈴 聲。模塊網(wǎng)絡(luò)指示管腳名管腳號I/O描述電氣特性備注NETLIGHT4O

38、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示VOHmin= 0.85VDD_EXTVOLmax=0.15VDD_EXT不用則懸空。主串口管腳名管腳號I/O描述電氣特性備注DTR47IDTE 準(zhǔn)備就緒VILmin=0 VILmax= 0.25VDD_EXTVIHmin=0.75VDD_EXTVIHmax=VDD_EXT+0.3VOHmin= 0.85VDD_EXTVOLmax=0.15VDD_EXT如果通訊只用到 TXD，RXD和 GND，建議將其他管腳懸空。RXD50I模塊接收數(shù)據(jù)TXD51O模塊發(fā)送數(shù)據(jù)RTS49I外設(shè)請求模塊發(fā)送數(shù)據(jù)CTS48O清除發(fā)送RI46O模塊輸出振鈴提示DCD45O載波檢測（此腳有效表示通信鏈路建

39、立起來）調(diào)試串口管腳名管腳號I/O描述電氣特性備注DBG_TXD42O模塊發(fā)送數(shù)據(jù)VILmin=0 VILmax= 0.25VDD_EXTVIHmin=0.75VDD_EXTVIHmax=VDD_EXT+0.3VOHmin= 0.85VDD_EXTVOLmax=0.15VDD_EXT不用則懸空。DBG_RXD43I模塊接收數(shù)據(jù)輔助串口管腳名管腳號I/O描述電氣特性備注M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊- 18 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)TXD_AUX40O模塊發(fā)送數(shù)據(jù)VILmin=0 VILmax= 0.25VDD_EXTVIHmin=0.75VDD_EXTVIHmax= VDD_EXT+0.3VOHm

40、in= 0.85VDD_EXTVOLmax= 0.15VDD_EXT不用則懸空。RXD_AUX41I模塊接收數(shù)據(jù)接口管腳名管腳號I/O描述電氣特性備注SIM_ VDD56O供電電壓模塊自動選擇 1.8V或 3.0V接口建議使用 TVS 管做 ESD 防護(hù)，座到模塊最長線徑不要超過 20cm。SIM_ DATA55I/O數(shù)據(jù)線3V： VOLmax=0.4 VOHmin=SIM_VDD-0.4 1.8V:VOLmax= 0.15SIM_VDDVOHmin=SIM_VDD-0.4SIM_CLK54O時鐘線3V： VOLmax=0.4 VOHmin= 0.9SIM_VDD1.8V:VOLmax= 0.

41、12SIM_VDDVOHmin=0.9SIM_VDDSIM_RST53O復(fù)位線3V： VOLmax=0.36VOHmin= 0.9SIM_VDD1.8V:VOLmax= 0.2SIM_VDDVOHmin=0.9SIM_VDDSIM_GND52獨立地SIM_57I檢測VILmin=0不用則懸空。M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊- 19 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)PRESENCEVILmax= 0.25VDD_EXTVIHmin=0.75VDD_EXTVIHmax=VDD_EXT+0.3模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）管腳名管腳號I/O描述電氣特性備注ADC02I模數(shù)轉(zhuǎn)換電壓輸入范圍：0V2.8V不用則懸空。ADC11

42、I模數(shù)轉(zhuǎn)換電壓輸入范圍：0V2.8V不用則懸空。數(shù)字音頻接口（PCM）管腳名管腳號I/O描述電氣特性備注PCM_CLK19OPCM 時鐘線VILmin=0V VILmax= 0.25VDD_EXTVIHmin=0.75VDD_EXTVIHmax= VDD_EXT+0.3VOHmin= 0.85VDD_EXTVOLmax=0.15VDD_EXTPCM_IN18IPCM 數(shù)據(jù)輸入PCM_OUT20OPCM 數(shù)據(jù)輸出PCM_SYNC21OPCM 幀同步鍵盤接口管腳名管腳號I/O描述電氣特性備注KROW024O鍵盤行接口VILmin=0 VILmax= 0.25VDD_EXTVIHmin=0.75VD

43、D_EXTVIHmax= VDD_EXT+0.3VOHmin= 0.85VDD_EXTVOLmax=0.15VDD_EXT不用則懸空。KROW125OKROW226OKROW327OKROW428OKCOL029I鍵盤列接口KCOL130IKCOL231IKCOL332IKCOL433ISD 卡接口管腳名管腳號I/O描述電氣特性備注SD_CMD34OSD 命令線VILmin=0 VILmax= 0.25VDD_EXTVIHmin=SD_CLK35OSD 時鐘線SD_DATA036I/OSD 數(shù)據(jù)線M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊- 20 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)0.75VDD_EXTVIHmax=

44、VDD_EXT+0.3VOHmin= 0.85VDD_EXTVOLmax=0.15VDD_EXTLCM 接口管腳名管腳號I/O描述電氣特性備注LS_RST58O復(fù)位信號輸出VILmin=0 VILmax=0.251.8VVIHmin= 0.751.8VVIHmax=1.8V+0.3VOHmin= 0.851.8VVOLmax=0.151.8V不用則懸空。LS_CLK71O時鐘輸出LS_CS72O片選LS_CMD73O命令/數(shù)據(jù)選擇LS_DIO74I/O數(shù)據(jù)輸出/輸入射頻接口管腳名管腳號I/O描述電氣特性備注RF_ANT63I/O射頻信號輸入輸出50 歐姆特性阻抗其他接口管腳名管腳號I/O描述電

45、氣特性備注GPIO03I/OGPIOVILmin=0 VILmax= 0.25VDD_EXTVIHmin=0.75VDD_EXTVIHmax= VDD_EXT+0.3VOHmin= 0.85VDD_EXTVOLmax=0.15VDD_EXT22,23，38,39,44,75,76,77,78,83懸空。M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊表 7：管腳功能復(fù)用2.3. 工作模式下表簡要的敘述了接下來幾章提到的各種工作模式。表 8：工作模式- 21 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)模式功能正常工作GSM/GPRS SLEEP模塊能夠進(jìn)入睡眠模式。睡眠模式下，模塊仍然能夠接收數(shù)據(jù)包、短消息和來電。GSM IDLE正常

46、運行。模塊上GSM網(wǎng)絡(luò)，沒有語音和交互。GSM TALKGSM連接正常工作。有語音或者 交互。此模式下，模塊功耗取決環(huán)境信號的強弱，動態(tài)DTX控制以及射頻工作頻率。GPRS IDLE模塊沒有到GPRS網(wǎng)絡(luò)。模塊不能通過GPRS信道訪問。管腳名管腳號模式 1(默認(rèn))模式 2模式 3模式 4GPIO03GPIOE1NETLIGHT4NETLIGHTGPIO_OUTSUS15SUSGPIOPCM_IN18PCM_INGPIOPCM_CLK19PCM_CLKGPIOPCM_OUT20PCM_OUTGPIOPCM_SYNC21PCM_SYNCGPIOKROW024KROW0GPIOKROW125KROW

47、1GPIOKROW226KROW2GPIOKROW327KROW3GPIOE5CLOCKKROW428KROW4GPIOE3CLOCKKCOL029KCOL0GPIOKCOL130KCOL1GPIOKCOL231KCOL2GPIOSCLKCOL332KCOL3GPIOSDAKCOL433KCOL4GPIOE4CLOCKDCD45DCDGPIOCLK32KRI46RIGPIOE4CLK32KDTR47DTRGPIOE0CTS48CTSGPIOKROW5RTS49RTSGPIOKCOL5SIM_PRESENCE57SIM_PRESENCEGPIOE2CLOCKM50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊1

48、)建議僅當(dāng)PWRKEY引腳關(guān)機失敗時，使用EMERG_OFF引腳來關(guān)機。- 22 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)GPRS STANDBY模塊上 GPRS 網(wǎng)絡(luò)，但沒有激活 PDP 上下文（模塊沒有獲得 IP 地址）。GPRS READYPDP上下文成功激活（模塊已經(jīng)獲得IP地址），但無數(shù)據(jù)傳送，此狀態(tài)下模塊可以發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。GPRS DATAGPRS數(shù)據(jù)傳送。此模式下，模塊的功耗取決于功率控制等級，工作RF頻段以及GPRS多時隙配置。關(guān)機模式使用PWRKEY管腳或者使用EMERG_OFF 1 )管腳來實現(xiàn)正常關(guān)機。電源管理 關(guān)斷基帶部分的供電，并且只保留RTC供電。 不運行，串口無法 。保持VBAT電源供電

49、。最少功能模式(保持供電電壓）不掉電情況下，通過API函數(shù)Ql_SetCFUN(0)可以使模塊進(jìn)入最少功能模式。此模式下，射頻和不工作，但是串口仍然可以。M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊2.4. Flash 空間分配M50-OpenCPU模塊內(nèi)置了64Mbit Flash器。Flash地址分配如下圖所示：圖 3：Flash 空間分配圖M50-OpenCPU模塊為用戶分配了640KB的編程代碼空間，1MB的文件系統(tǒng)空間用于嵌入式應(yīng)用程序?qū)ξ募幊檀娣艛?shù)據(jù)（如系統(tǒng)配置文件，臨時數(shù)據(jù)，文件）。，及其他多數(shù)據(jù)RAMM50-OpenCPU模塊為應(yīng)用預(yù)留了2MB的內(nèi)存編程空間。- 23 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)

50、M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊模塊采用LCC封裝，83個SMT焊盤管腳，后續(xù)章節(jié)詳細(xì)闡述了以下接口的功能：電源供電開關(guān)機 RTC串口音頻接口接口 SD卡接口 PCM接口 ADC外部中斷鍵盤 LCMGPIO- 24 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)3. 應(yīng)用接口M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊3.1. 電源供電3.1.1. GSM 供電特點由于GSM在無線路徑上的傳輸是由GMSK調(diào)制的比特組成的脈沖串，稱為突發(fā)脈沖，GSM以4.615ms為一個周期發(fā)送突發(fā)脈發(fā)脈沖的持續(xù)時間是577us，耗流會達(dá)到1.6A，其余空閑時間的耗流會低至幾十毫安，由此導(dǎo)致GSM模塊負(fù)載電流出現(xiàn)急劇的瞬間變化。基于上述特點，模塊

51、的電源設(shè)計。下圖為在最大情況下的VBAT電壓紋波和負(fù)載電流，測試條件為VBAT=4.0V，VBAT最大輸出電流為2A，VBAT旁路電容100uF鉭電容（ESR1sVIH 0.6*VBATPWRKEY (INPUT)VIL0.1*VBAT54msVDD_EXT (OUTPUT)MODULEOOOTINGRUNNINGSUS圖 9：開機時序 在拉低管腳PWRKEY之前，保證VBAT電壓穩(wěn)定。建議VBAT上電到管腳PWRKEY拉低之間的時間間隔為 30毫秒。 EMERG_OFF可以不用，不用時，請懸空。注意：拉低 PWRKEY至少一秒來開啟模塊。如PWRKEY管腳一直拉低，也可開啟模塊，但是將不能通

52、過PWRKEY管腳關(guān)機。3.2.2關(guān)機以下的方式可以關(guān)閉模塊：正常關(guān)機：使用PWRKEY管腳關(guān)機。正常關(guān)機：調(diào)用API函數(shù)實現(xiàn)關(guān)機。過壓或者低壓自動關(guān)機。緊急關(guān)機：通過EMERG_OFF管腳關(guān)機。PWRKEY 管腳關(guān)機PWRKEY管腳拉低一段時間，模塊關(guān)機。- 28 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊關(guān)機過程中，模塊需要注銷GSM網(wǎng)絡(luò)，注銷時間與當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)有關(guān)，經(jīng)測定用時約2s12s，因此建議延長12s后再進(jìn)行斷電或重啟，以確保在完全斷電之前讓數(shù)據(jù)。保存好重要模塊內(nèi)核程序檢測PWRKEY 拉低后，會通過回調(diào)函數(shù) OCPU_CB_PWRKEY_IND();通知用戶程序。該回調(diào)函

53、數(shù)的 API 為 Ql_PwrKey_Init()。關(guān)于 PWRKEY 管腳關(guān)機的設(shè)計，請參考文檔 14。關(guān)機之后，模塊進(jìn)入關(guān)機模式。關(guān)機時序見下圖。VBAT0.6sPulldown1sLogout net about 2s to 12sPWRKEY (INPUT)VDD_EXT (OUTPUT)EMERG_OFF (INPUT)圖 10：關(guān)機時序注意：要實現(xiàn)關(guān)機功能，PWRKEY引腳不能一直拉低。否則，關(guān)機后模塊又上電重新開機了, 相當(dāng)于模塊重啟。關(guān)機后模塊進(jìn)入關(guān)機模式，SUS管腳默認(rèn)輸出低電平指示此模式。但是，如果SUS引腳被復(fù)用作為其它功能，其將不能用于模塊狀態(tài)指示。以下沒有特別說明，模

54、塊關(guān)機都是基于PWRKEY引腳在物理上沒有被固定拉低。 . API 函數(shù)關(guān)機模塊通過調(diào)用API函數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)正常關(guān)機。具體的案例程序如下：Ql_erDown(0或者1)，參數(shù)1表示正常關(guān)機，0表示緊急關(guān)機。- 29 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊關(guān)于API函數(shù)關(guān)機的設(shè)計，請參考文檔 14。低壓自動關(guān)機和過壓自動關(guān)機模塊會持續(xù)監(jiān)測VBAT端的電壓，設(shè)置的時間是5秒一個周期。如果出現(xiàn)以下幾種情況，模塊會通過回調(diào)函數(shù)提示給應(yīng)用程序。VBAT電壓低于3.5V：低壓告警。 VBAT電壓高于4.5V：過壓告警。 VBAT電壓低于3.3V：低壓關(guān)機。VBAT電壓高于4.6V：過壓關(guān)機。程序

55、參考設(shè)計如下：void (*OCPU_CB_SGL_URC)(s32 type);/ 簡單URC回調(diào)電源電壓指示（包括過壓和關(guān)機指示）：回調(diào)函數(shù)：void (*OCPU_CB_VOL_IND)(s32 cause);回調(diào)函數(shù)的API：Ql_VoltageInd _Iinit();關(guān)于低壓自動關(guān)機和過壓自動關(guān)機的設(shè)計，請參考文檔 14。緊急關(guān)機模塊可以通過拉低EMERG_OFF管腳20ms左右來關(guān)機，之后路來控制EMERG_OFF管腳。下圖為參考電路：。使用OC驅(qū)動電EMERG_OFF4.7KEmergency shutdown pulse47K圖 11：開集驅(qū)動緊急關(guān)機或復(fù)位電路- 30 -移

56、遠(yuǎn)通信技術(shù)M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊S1EMERG_OFFTVS1Close to S1圖 12：按鍵緊急關(guān)機或復(fù)位參考電路3.2.3的系統(tǒng)開關(guān)機電路為了確保OpenCPU系統(tǒng)的穩(wěn)定性，建議使用一個低功耗的微處理器M50-OpenCPU模塊的運行狀態(tài)。該微處理器應(yīng)具有若干GPIO、一路可選的AD輸入接口。系統(tǒng)架構(gòu)框圖如圖13所示。該系統(tǒng)架構(gòu)具有以下兩個優(yōu)點：當(dāng)AD檢測到VBAT電壓過低或過高時，微處理器通過控制PWRKEY關(guān)閉模塊，并且通過控制PMOS管切斷VBAT。M50-OpenCPU模塊正常工作時，定時輸出脈沖給微處理器。如果微處理器超時未檢測到脈沖輸入，微處理器將首先切斷VB

57、AT，然后再給模塊重新上電。VCCMCUADGPIOGPIO_CLK PWRKEYVBATMOUDLERF圖 13：的系統(tǒng)開關(guān)機系統(tǒng)框圖- 31 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)DETECTGPIOM50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊3.2.4程序M50-OpenCPU 模塊可通過主串口進(jìn)行程序。程序注意事項如下：VBAT 電壓必須穩(wěn)定。PWRKEY 管腳必須置低。EMERG_OFF 管腳可懸空，不能置低。以上條件如不滿足，將導(dǎo)致程序失敗。關(guān)于主串口應(yīng)用，請參考相應(yīng)章節(jié)。3.3. RTC模塊實時時鐘部分可以通過連接一個外部電容或者電池（可充電或者不可充電型）到VRTC管腳來供電。模塊內(nèi)置一個1.5K的限流電阻。

58、紐扣電池或者超級電容可以用來給RTC供電。以下為幾種給RTC供電的參考電路：MODULE1.5KVRTCRTCCoreNon-chargeable Backup Battery圖 14：不可充電電池給 RTC 供電MODULE1.5KRTCCoreVRTCRechargeable Backup Battery圖 15：可充電電池給 RTC 供電- 32 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊MODULE1.5KVRTCRTCCoreLarge-capacitance Capacitor圖 16：電容給 RTC 供電以下是一款Seiko公司的可充電紐扣電池XH414H-IV01E的充

59、電曲線。圖 17：Seiko XH414H-IV01E 充電曲線RTC 相關(guān) API 函數(shù)如下：獲取RTC 時間：Ql_GetLocalTime()設(shè)置RTC 時間：Ql_SetLocalTime()關(guān)于 RTC 的設(shè)計，請參考文檔 14。- 33 -移遠(yuǎn)通信技術(shù)M50-OpenCPU 硬件設(shè)計手冊3.4. 串口模塊提供了三個通用異步收發(fā)器，主串口，調(diào)試串口和輔助串口。模塊稱作DCE設(shè)備(Dommunication Equipment)，按照傳統(tǒng)的DCE-DTE(Daerminal Equipment)方式連接。模塊采用固定波特率，默認(rèn)波特率是115200。主串口：TXD：發(fā)送數(shù)據(jù)到 DTE

60、設(shè)備的 RXD 端。 RXD：從 DTE 設(shè)備 TXD 端接收數(shù)據(jù)。 RTS：DTE 請求DCE 發(fā)送數(shù)據(jù)。CTS：清除發(fā)送。DTR：DTE 準(zhǔn)備好并通知 DCE（此管腳可以用來喚醒模塊）。RI： 振鈴（DCE 有來電或者 URC 或者會發(fā)送信號通知 DTE）。DCD：載波檢測（當(dāng) DCE 和 DTE 之間的通信鏈路建立起來）。調(diào)試串口：DBG_TXD：發(fā)送數(shù)據(jù)到 DTE 的串口。DBG_RXD：從 DTE 的串口接收數(shù)據(jù)。輔助串口：TXD_AUX：發(fā)送數(shù)據(jù)到 DTE 設(shè)備的 RXD 端。RXD_AUX：從DTE的TXD端接收數(shù)據(jù)。串口邏輯電平如下表所示：表 9：串口邏輯電平表 10：串口管腳