ESM928x V2.0数据手册

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馨马
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1 Emtronix ESMARC 928x 工控主板数据手册

2 1. 概述感谢您购买英创信息技术有限公司的产品 :ESMARC 928x 系列工控主板 ESMARC 是由英创公司发展的一套嵌入式主板与应用底板的连接规范, 意为英创智能模块架构 (Emtronix Smart Module Architecture, 以下简称 ESMARC ),ESMARC 928x 工控主板是结构上符合 ESMARC 规范的主板产品 ESMARC 928x 系列主板是面向工业领域的低成本高性价比嵌入式主板, 以 NXP 的 imx283 或 imx287 为其硬件核心 ESMARC 928x 系列主板包含 3 个产品型号 :ESM9283, ESM9283L,ESM9287, 其主要差异是接口资源不同, 如 : 网络 CAN 串口 USB 等在手册中, 使用 ESM928x 对 ESMARC 928x 系列主板进行统一描述本手册详细介绍了 ESM928x 工控主板的硬件配置管脚定义及相关的技术指标此外, 英创公司针对 ESM928x 工控主板的评估及应用, 还编写有 ESMARC 通用评估底板手册和 ESMARC 928x 工控主板技术参考手册, 可相互参考三个手册均包含在英创为用户提供的产品开发光盘里面, 用户也可以登录英创公司的网站下载相关资料的最新版本 1.1 硬件 ESM928x 工控主板使用 NXP 的 i.mx28 系列嵌入式处理器 (SoC:System-on-Chip), 搭载 ARM926ES-J 内核, 运行主频为 454Mhz, 提供商业级 ( 工作温度范围为 :-10 C to 60 C) 和工业级 ( 工作温度范围为 :-40 C to 85 C) 两种工作环境的产品 ESM928x 嵌入式工控主板主要是面向在工业智能设备中的应用, 包括智能仪器仪表通讯管理数据采集与控制专用 POS 机等等 ESM928x 工控主板的主要硬件特点如下 : CPU 系统 : 主板 CPU 为 ARM926ES-J 处理器, 主频为 454MHz 图形显示 :LCD 接口可支持高达的分辨率双以太网口配置 :ESM928x 工控主板配备了 2 路 10M/100M 自适应以太网口外形尺寸 :ESM928x 符合 ESMARC 的外形尺寸规范 (74mm 54mm), 模块采用 IDC 插座, 可以非常方便快速地搭建各种工控产品 2

3 1.2 软件 ESM928x 系列工控主板预装 Linux 或 WinCE6.0 两种系统平台 Linux 平台使用 Linux 版本内核,UBIFS 文件系统, 系统启动时间低于 8s 采用英创公司提供的 Eclipse 集成开发环境 (Windows 版本 ), 其编译生成的程序可直接运行于 ESM928x 工控主板上 WinCE6.0 平台使用 BinFS 文件系统, 系统启动时间低于 10s ESM928x-SDK 提供底层驱动接口开发包, 使用 Microsoft 提供的集成开发环境 Visual Studio 2005( 或 Visual Studio 2008) 进行应用程序开发 Linux 平台基本软件环境 UBIFS 根文件系统, 启动时间大约 8 秒基于 Windows 平台的 eclipse 集成开发环境直接开发应用程序基于 Windows 平台的 NFS, 让程序调试极为方便支持 Telnet FTP 等常规系统调试管理手段支持用户自行修改开机启动画面精心安排的应用开发入门演示程序源码多种面向应用的典型应用框架程序源码 WinCE6.0 平台基本软件环境提供相应 SDK 开发包, 包括各种接口驱动程序 API 支持 Visual Studio 2005 或 Visual Studio 2008 应用程序集成开发环境采用 BinFS 文件系统, 启动时间缩短至 10 秒水平支持以太网口 (TCP/IP) USB 口 (ActiveSync) 应用程序源码调试支持 telnet FTP Web 等常规网络应用支持 ActiveSync 方式的文件管理及微软的远程调试工具集支持用户自行修改开机启动画面提供典型应用参考程序源码 3

4 1.3 主要技术指标核心单元 ARM926ES-J 处理器 CPU 主频 :454Mhz 128MB DDR2 系统内存, 用户可用空间大于 110MB 256MB FLASH 存储器, 其中用户文件空间大于 200MB USB 接口支持 U 盘即插即用独立实时时钟 RTC, 具有掉电保护功能硬件看门狗 (WDT), 防止系统死锁专用调试串口 (115200,8-N-1) 显示单元 TFT 彩色 LCD 接口,18-bit 平行 RGB 分辨率从至均可支持支持 4 线制电阻触摸屏通用数字 IO 32 位通用 GPIO0 GPIO31, 各位方向独立可控部分 GPIO 与系统的其他功能复用管脚 GPIO24 GPIO25 支持外部中断触发功能, 上升沿有效 3.3V LVCMOS 电平上电 / 复位后,GPIO 缺省模式为数字输入通讯接口配置 2 路以太网接口,10M/100M 自适应 2 路 CAN 总线接口, 与 GPIO 复用管脚 5 路标准 UART 串口, 波特率可达 3Mbps 1 路 I2C 接口, 主控模式, 最高波特率 400kbps, 与 GPIO 复用管脚 1 路 4 线 SPI 接口, 主控全双工模式, 最高波特率 12Mbps, 与 GPIO 复用管脚 4

5 4 路 USB 高速主控接口 (HOST) 1 路 USB OTG 接口, 支持微软的 ActiveSync 通讯协议 ( 仅限 WinCE6.0) 支持 SD 卡, 最大 32G 大容量数据存储支持 1 路 IRIG-B 校时协议其他功能接口主板电源电压及主板温度测量电源及工作温度工作供电电压 :+5V±10%, 工作电流详见 4.3 节 RTC 后备电池电压 :3.0V 工作温度 :-10 至 60 ; 工业级 (-40 至 80 ) 可选 5

6 1.4 ESM928x 各型号对比下表是 ESM928x 不同型号的硬件资源差异 : 配置 ESM9283L ESM9283 ESM9283W ESM9287 ESM9287W CPU i.mx283 i.mx283 i.mx283 i.mx287 i.mx287 NET UART CAN USB HOST WiFi+ 蓝牙 GPIO/ 复用功能 USB OTG 操作系统 Linux / CE Linux / CE Linux Linux / CE Linux 6

7 ESM928x CN1 ESM928x CN2 1.5 ESMARC 928x 功能框图 LAN 10M/100M PHY LAN8720A RMII 32x GPIO 2x CAN LAN 10M/100M PHY LAN8720A RMII 1x Uart 1x I2C 128M DDR2 DDR2 16bit 1x SPI 3x Uart 3x PWM uart_dbg and COM3 RS232 TTL to RS232 EEPROM AT24C64D uart_dbg and COM3 TTL I2C2 NXP imx28 ARM926ES-J GPMI 1x SDIO 256M Nandflash ISL MHz LCD Backlight PWM USB OTG 4x Touch(res) BATT3V 18bit RGB Driver LVCX245 18bit RGB USB OTG Peripheral Supplies Power 5V 2x USB Host port Hub 2x USB Host 2.0 usb2514 7

8 2. 英创智能模块架构 (ESMARC) 英创智能模块架构 (Emtronix Smart Module Architecture, 以下简称 ESMARC), 是由英创公司发展的一套嵌入式主板与应用底板的连接规范 ESM928x 系列工控主板符合 ESMARC 连接规范 2.1 外形尺寸 ESMARC 规范的主板外形尺寸为 74 54(mm), 在电路板的四角各有一个 Ф2mm 的固定孔位, 如下图所示 ESMARC 主板外形尺寸示意图 ( 单位 :mm) 在 ESMARC 规范定义两个排针 (IDC:insulation-displacement contact) 连接主板与底板, 并分别定义为 CN1 CN2 连接件为 3*22(66 芯 ) 2.0mm 间距主板通过连接件插在底板上的机械尺寸图如下图所示 : 8

9 CN1 Top side <2mm CPU Moudle PCB 1.6mm Bottome side <2mm 8.5mm Carrier Board PCB 1.6mm CN2 CPU Moudel:IDC female Carrier board: IDC male 6.0mm ESMARC 主板与应用底板结构示意图主板上的连接器为 IDC 类型的插座, 而在应用底板上的为 IDC 插针采用这样配置, 可实现防插反功能 2.2 ESMARC 连接器的管脚编号 ESMARC 的连接器为 3 列格式 IDC 连接器, 列按字母 A B C D E F 编号, 而每列的管脚再按 1 22 编号下图表现了各个管脚的编号 : ESMARC imx28 的 CN1 CN2 所在位置示意图 A B C 三列属于连接器 CN1,D E F 三列属于连接器 CN2;A 列和 F 列位于主板的两个外侧, 而 C 列和 D 列位于主板的内侧主板上的所有器件都布局在 C D 两列之间 9

10 2.3 防插反机制 ESMARC 主板上 CN1 插座的 B1 管脚被堵塞, 而底板 CN1 的对应管脚插针被去掉这样可保证 ESMARC 主板按正确的方向连接到底板上 10

11 3. I/O 信号管脚 ESM928x 的 CN1 和 CN2 共有 132 个管脚根据所实现的功能不同, 主板没有定义功能的管脚, 在应用底板上应视为系统保留, 在具体的电路设计中, 需保持这些管脚处于悬空状态, 禁止把这些管脚接地或接电源, 否则会导致主板的电路损坏注意 :ESM928x 的数字信号管脚均为 3.3V LVCMOS 电平, 与 5V TTL/COMS 电平不兼容除非特殊说明, 输入管脚必须避免接入 5V 电平信号, 外部 5V TTL/COMS 信号需进行电平转换方可接入 ESM928x 工控主板的信号管脚下面对 ESM928x 所有管脚信号列表逐一说明 3.1 CN1 信号定义 CE 环境中 CN1 各管脚的信号名称及简要说明 A 列 ( 外侧 ) B 列 C 列 ( 内侧 ) A1 TPTX1- B1 防插反堵孔 C1 TPTX2- A2 TPTX1+ B2 LINK1 C2 TPTX2+ A3 VDD_CMT1 B3 SPEED1 C3 VDD_CMT2 A4 TPRX1- B4 LINK2 C4 TPRX2- A5 TPRX1+ B5 SPEED2 C5 TPRX2+ A6 NC, 系统保留 B6 NC, 系统保留 C6 GND 电源地 A7 COM2_RXD B7 COM4_RXD C7 USB3_HD+ A8 COM2_TXD B8 COM4_TXD C8 USB3_HD- A9 COM3_RXD B9 COM5_RXD C9 USB4_HD+ A10 COM3_TXD B10 COM5_TXD C10 USB4_HD- A11 NC, 系统保留 B11 NC, 系统保留 C11 GND 电源地 A12 DBG_RX B12 Y- C12 X- A13 DBG_TX B13 Y+ C13 X+ A14 GND 电源地 B14 GND 电源地 C14 GND 电源地 A15 LCD_HSYNC B15 BD_SPEC C15 LCD_DCLK A16 LCD_VSYNC B16 LCD_BLn C16 LCD_DE A17 LCD_B2 B17 LCD_G2 C17 LCD_R2 A18 LCD_B3 B18 LCD_G3 C18 LCD_R3 A19 LCD_B4 B19 LCD_G4 C19 LCD_R4 11

12 A20 LCD_B5 B20 LCD_G5 C20 LCD_R5 A21 LCD_B6 B21 LCD_G6 C21 LCD_R6 A22 LCD_B7 B22 LCD_G7 C22 LCD_R7 Linux 环境中 CN1 各管脚的信号名称及简要说明 A 列 ( 外侧 ) B 列 C 列 ( 内侧 ) A1 TPTX1- B1 防插反堵孔 C1 TPTX2- A2 TPTX1+ B2 LINK1 C2 TPTX2+ A3 VDD_CMT1 B3 SPEED1 C3 VDD_CMT2 A4 TPRX1- B4 LINK2 C4 TPRX2- A5 TPRX1+ B5 SPEED2 C5 TPRX2+ A6 NC, 系统保留 B6 NC, 系统保留 C6 GND 电源地 A7 ttys1_rxd B7 ttys3_rxd C7 USB3_HD+ A8 ttys1_txd B8 ttys3_txd C8 USB3_HD- A9 ttys2_rxd B9 ttys4_rxd C9 USB4_HD+ A10 ttys2_txd B10 ttys4_txd C10 USB4_HD- A11 NC, 系统保留 B11 NC, 系统保留 C11 GND 电源地 A12 DBG_RX B12 Y- C12 X- A13 DBG_TX B13 Y+ C13 X+ A14 GND 电源地 B14 GND 电源地 C14 GND 电源地 A15 LCD_HSYNC B15 BD_SPEC C15 LCD_DCLK A16 LCD_VSYNC B16 LCD_BLn C16 LCD_DE A17 LCD_B2 B17 LCD_G2 C17 LCD_R2 A18 LCD_B3 B18 LCD_G3 C18 LCD_R3 A19 LCD_B4 B19 LCD_G4 C19 LCD_R4 A20 LCD_B5 B20 LCD_G5 C20 LCD_R5 A21 LCD_B6 B21 LCD_G6 C21 LCD_R6 A22 LCD_B7 B22 LCD_G7 C22 LCD_R7 12

13 3.2 CN1 中所包含的接口描述引脚 CN1 主要包括以太网接口异步串口 USB Host 接口和显示 LCD 示接口特殊功能配置以太网接口 (Ethernet) ESM928x 的 2 路 10M/100M 以太网接口, 具有线序自适应 (Auto-MDIX) 功能, 其信号定义如下 : 网络信号引脚功能简要说明 TPTX1- TPTX1+ TPRX1- TPRX1+ A1 A2 A4 A5 网口 1 差分模拟输入输出通道 1, 缺省为发送端网口 1 差分模拟输入输出通道 2, 缺省为接收端 VDD_CMT1 A3 网口 1 偏置电压 (3.3V), 接网络变压器内侧公共端 LINK1 B2 网络 1 连接指示 LED, 高电平有效 SPEED1 B3 网口 1 速度指示 LED, 亮表示 100Mbps, 高电平有效 TPTX2- TPTX2+ TPRX2- TPRX2+ C1 C2 C4 C5 网口 2 差分模拟输入输出通道 1, 缺省为发送端网口 2 差分模拟输入输出通道 2, 缺省为接收端 VDD_CMT2 C3 网口 2 偏置电压 (3.3V), 接网络变压器内侧公共端 LINK2 B4 网络 2 连接指示 LED, 高电平有效 SPEED2 B5 网口 2 速度指示 LED, 亮表示 100Mbps, 高电平有效以太网口的状态指示 LED 只提供单路高电平有效输出, 外部可通过限流电阻, 直接驱动网口指示灯为了提高整机的电磁兼容性能, 网络变压器应布局在客户应用底板上, 且尽可能靠近网络的 RJ45 插座异步串行接口 (UART) ESM928x 支持 5 路串口, 最高波特率可达 3Mbps, 在 WinCE 系统和 Linux 系统中, 串口 13

14 的命名有所不同 : 在 CE 系统中的串口的编号从 COM2 开始 (COM1 被 ActiveSync 占用 ),5 路串口分别为 COM2 COM6 在 Linux 系统中, 串口的编号则从 ttys1 开始在两个系统中,COM3/ttyS2 默认的出厂配置为 RS232 电平 (±9V), 其他串口为 3.3V LVCMOS 电平 COM2/ttyS1 支持 CTSn / RTSn 硬件流控, 其他各路串口均支持 GPIO 作为硬件方向控制 RTSn( 通过软件选择设置 GPIO6 GPIO31) 各路串口的基本配置如下表所示 : CE 名称 Linux 名称引脚功能简要说明 COM2 ttys1 A7 A8 支持 RTS/CTS 硬件流控 COM3 ttys2 A9 A10 3 线制,RS232 电平接口 COM4 ttys3 B7 B8 3 线制,3.3V LVCMOS 电平 COM5 ttys4 B9 B10 3 线制,3.3V LVCOMS 电平 COM6 ttys5 D3 D4 3 线制,3.3V LVCOMS 电平在 CN2 中, 复用 GPIO 串口信号的命名则针对不同操作系统有 COM#_RXD( 接收 ) COM#_TXD( 发送 ), 或 ttys#_rxd( 接收 ) ttys#_txd( 发送 ) ESM928x 工控主板除了上述 5 路应用串口外, 还有 1 路独立的调试串口 (DBG_RX, DBG_TX) 在 CE 平台主要是用于输出系统的相关信息, 而在 Linux 平台则作为系统的控制台 console 调试串口的电平为标准的 RS232 电平 (±9V), 波特率为 bps, 数据帧格式为 8 位数据位 1 位停止位无奇偶校验 ( N-1) 调试串口主要用于应用程序的开发调试, 在客户设备中一般不需要引出 LCD 显示接口 ESM928x 支持 RGB 并行显示接口,RGB 的显示输出信号包括 : 信号名称引脚简单描述 LCD_R2 LCD_R7 C17-C22 红色分量输出信号,R7 为 MSB,R2 为 LSB LCD_G2 LCD_G7 B17-B22 绿色分量输出信号,G7 为 MSB,G2 为 LSB LCD_B2 LCD_B7 A17-A22 蓝色分量输出信号,B7 为 MSB,B2 为 LSB LCD_DCLK C15 同步时钟信号, 下降沿更新 RGB 数据, 上升沿锁存数据 LCD_HSYNC A15 行同步脉冲, 低电平有效 LCD_VSYNC A16 帧同步脉冲, 低电平有效 LCD_DE C16 显示使能信号, 高电平有效 LCD_BLn B16 LCD 背光控制信号, 低电平有效, 支持 PWM 脉冲输出 14

15 ESM928x 支持的典型 LCD 显示格式包括 : 分辨率 LCD 尺寸简单描述高性价比 ESM928x 缺省设置一般采用 LVDS 接口一般采用 LVDS 接口触摸屏接口 ESM928x 支持电阻触摸屏, 可直接连接常用的 4 线电阻触摸屏, 触摸屏的电阻要求在 200Ω 至 600Ω 这一范围信号名称引脚简单描述 X+/X- B12 C12 触摸屏 X 方向信号连接 Y+/Y- B13 C13 触摸屏 Y 方向信号连接 USB 主控接口 CN1 包含 2 路 USB 主控接口 USB3 USB4, 应用底板需要为 USB 主控接口提供 +5V 电源输出信号名称引脚描述 USB3_HD+ USB3_HD- USB4_HD+ USB4_HD- C7 C8 C9 C10 USB3 双向差分数据线 USB4 双向差分数据线特殊功能配置引脚 BD_SPEC 是 ESMARC 主板的专项功能配置引脚, 该管脚接地启动专项功能, 该管脚悬空 (NC) 则禁止专项功能不同系列的主板可能有不同的专项功能在 ESM928x 系统中, 通过拉低 BD_SPEC 信号, 使能 ESM928x 工控主板的 SD 卡接口功能信号名称引脚电平描述 15

16 BD_SPEC B15 NC L SD 卡接口被禁止,GPIO16 -GPIO22 功能有效 SD 卡接口使能,GPIO16 - GPIO22 功能禁用 16

17 3.3 CN2 信号定义 CN2 各管脚的定义如下 : D 列 ( 内侧 ) E 列 F 列 ( 外侧 ) D1 GPIO0 / COM2_CTSn E1 GND 电源地 F1 GPIO16/SD_CLK D2 GPIO1 / COM2_RTSn E2 - F2 GPIO17/SD_CMD D3 GPIO2 / COM6_RXD E3 - F3 GPIO18/SD_D0 D4 GPIO3 / COM6_TXD E4 - F4 GPIO19/SD_D1 D5 GPIO4 E5 - F5 GPIO20/SD_D2 D6 GPIO5 E6 - F6 GPIO21/SD_D3 D7 GPIO6 / PWM1 E7 - F7 GPIO22/SD_DET D8 GPIO7 / PWM2 E8 - F8 GPIO23 D9 GPIO8 / PWM3 E9 - F9 GPIO24 / IRQ1 D10 GPIO9 E10 - F10 GPIO25 / IRQ2 D11 GPIO10 / CAN1_RXD E11 - F11 GPIO26 / I2C_SDA D12 GPIO11 / CAN1_TXD E12 - F12 GPIO27 / I2C_SCL D13 GPIO12/ CAN2_RXD E13 - F13 GPIO28 / SPI_MISO D14 GPIO13/ CAN2_TXD E14 GND 电源地 F14 GPIO29 / SPI_MOSI D15 GPIO14 E15 DBGSLn F15 GPIO30 / SPI_SCLK D16 GPIO15 E16 RSTIN_OUTn F16 GPIO31 / SPI_CSn D17 GND 电源地 E17 GND 电源地 F17 GND 电源地 D18 USB1_HD+ E18 +5V 电源输入 F18 USB_OTG_VBUS D19 USB1_HD- E19 +5V 电源输入 F19 USB_OTG_ID D20 USB2_HD+ E20 +5V 电源输入 F20 USB_OTG_D+ D21 USB2_HD- E21 +5V 电源输入 F21 USB_OTG_D- D22 BATT3V E22 +5V 电源输入 F22 +5V 电源输入 17

18 3.4 CN2 中所包含的接口描述 ESM928x 工控主板的 CN2 管脚, 主要以数字 IO 作为其基本的功能, 应用程序可通过调用 ESM928x-SDK 提供的 API 函数实现 DIO 操作 GPIO ESM928x 共有 32 路 GPIO( 即 : 通用数字输入 / 输出 ), 每路 GPIO 的输入 / 输出方向可独立设置, 在上电缺省状态下, 所有 GPIO 管脚均为数字输入大部分 GPIO 还与某种接口功能复用管脚资源, 当应用程序打开相应的设备驱动程序时, 对应的管脚会自动映射为复用功能的专用管脚 CN2 中的具有复用功能的 GPIO 如下表所示 : GPIO 信号引脚管脚复用功能 CE 设备 Linux 设备 GPIO0 GPIO1 D1 D2 COM2/ttyS1 的 CTSn 和 RTSn L COM2: /dev/ttys1 GPIO2 GPIO3 D3 D4 COM6/ttyS5 的 RXD 和 TXD L COM6: /dev/ttys5 GPIO6 D7 PWM1 脉冲输出 L PWM1: /dev/pwm1 GPIO7 D8 PWM2 脉冲输出 L PWM2: /dev/pwm2 GPIO8 D9 PWM3 脉冲输出 L PWM3: /dev/pwm3 GPIO10 GPIO11 D11-D12 CAN1 的 RXD 和 TXD L CAN1: can0 GPIO12 GPIO13 D13-D14 CAN2 的 RXD 和 TXD L CAN2: can1 GPIO16 GPIO22 F1-F7 SD 卡接口 \SDM..y\ /mnt/sdcard GPIO23 F8 IRIG-B 端口 L"IGB1:" GPIO24 F9 IRQ1 中断请求输入 L IRQ1: /dev/irq1 GPIO25 F10 IRQ2 中断请求输入 L IRQ2: /dev/irq2 GPIO26 GPIO27 F11-F12 I2C 总线信号 SDA 和 SCL L I2C1: /dev/i2c-0 GPIO28 GPIO31 F13-F16 SPI 接口,4 线制 L SPI1: /dev/spidev1.0 USB OTG 接口 ESM928x 包含一个标准 USB OTG 接口, 共 4 条引线 : USB OTG 接口定义引脚简要说明 USB_OTG_D+ F20 USB OTG 双向差分数据线 18

19 USB_OTG_D- F21 USB_OTG_VBUS F18 双向电源 USB_OTG_ID F19 连接类型标志 USB 主控接口 CN2 包含 2 路 USB 主控接口 USB1 和 USB2, 应用底板需为 USB 主控接口提供 +5V 电源输出信号名称引脚描述 USB1_HD+ USB1_HD- USB2_HD+ USB2_HD- D18 D19 D20 D21 USB1 双向差分数据线 USB2 双向差分数据线 SD 卡接口将 CN1 中的 BD_SPEC 拉低, 可以把 GPIO16-GPIO22 配置为 4 位数据宽度的 SD 卡接口, 实现对 SD 卡存储器与 SDHC 的支持信号定义如下 : 信号名称引脚描述 SD_CLK F1 数据同步时钟, 最高可达 25MHz SD_CMD F2 指令信号 SD_D0 SD_D3 F3-F6 双向数据信号线 SD_DET F7 SD 卡插入检查, 高电平有效电源线信号名称引脚描述 GND C6, C11, A14, B14, C14, E1, E14, D17, E17, F17 数字地 VCC E18, E19, E20, E21, E22, F22 系统主供电 :DC5V 19

20 BATT3V D22 RTC 后备电池其它控制信号 RSTIN_OUTn 双向复位信号 ( 引脚 :E16), 系统上电复位时,ESM928x 会驱动 RSTIN_OUTn 输出低电平, 可以用这个信号对外设进行复位 ESM928x 正常工作时,RSTIN_OUTn 作为系统复位输入, 如果将 RSTIN_OUTn 拉低, 将复位 ESM928x RSTIN_OUTn 不用时, 可悬空 DBGSLn 信号用于选择系统启动的工作状态 ( 引脚 :E15), 在应用底板上将 DBGSLn 接地并启动系统时,ESM928x 将进入调试状态 ;DBGSLn 悬空并启动系统时,ESM928x 将进入运行状态, 若此时文件 userinfo.txt 包含有效信息, 客户的应用程序将被启动 BATT3V 信号是系统实时钟后备电池连接引脚, 底板上的钮扣电池 ( 或其它类型的后备电池 ) 正极连接到该引脚, 可以让系统主电源断掉的时候, 继续保持并运行系统的 RTC 单元在系统主电源供电的情况下, 不消耗 BATT3V 引脚提供的电能 20

21 4. 基本电气特性 4.1 极限参数参数名称最小值典型值最大值简要说明 +5V 直流瞬态输入 -0.3V +5.0V +6.0V 最大电压持续时间小于 30ms 最大电流 - - 2A 供电电源电压为 DC5V GPIO 管脚输入电压 -0.3V +3.3V +3.63V 不兼容 5VTTL 电平输入 GPIO 信号驱动能力 - ±150mA 包括输入 / 输出方式总的驱动电流 BATT3V V RTC 后备电池人体静电 - 2kV 实际人体静电很容易超阈值 4.2 推荐的操作参数参数名称最小值典型值最大值单位简要说明供电 V 主板供电 BATT3V V RTC 后备时钟供电存储温度工作温度商业级产品工业级产品 4.3 功耗参数参数名称最小值典型值最大值单位简要说明工作电流 ma 根据运行负载的电流值 Ibatt ua 主板断电, 后备电池耗电注 : 当主板接通电源后, 不消耗后备电池电能 4.4 RS232 输入输出特性 ESM928x 的串口 COM3 和 COM_DBG 缺省配置为 RS232 电平, 其输入输出 (RX / TX) 特 21

22 性如下表所示 : 参数测试条件最小值最大值单位输入范围 V 输入负载 3 7 kω 输出电压负载 :3kΩ ±5 ±9 V 输出电流 - ±10 ma 输出电阻 Ω 4.5 以太网口的基本特性参数测试条件典型值单位差分输出电压 100BASE-TX 模式 2.0 V 差分输出电流 100BASE-TX 模式 26 ma 差分输出电压 10BASE-T 模式 2.5 V VDD_MCT 共模偏置电压,100Ω 终端电阻 3.3 V 网口的 ESD 性能参数测试条件最小值典型值最大值单位所有引脚人体放电模型 ±5 KV 系统 IED 接触放电 ±8 KV IED 空气放电 ±15 KV 4.6 LVCMOS 信号的基本参数 ESM928x 共引出 32 位通用数字 IO( 也称为 GPIO), 均为 3.3V LVCMOS 电平此外,ESM928x 的 RSTIN_OUTn COM2 COM4 COM5 的 RXD 和 TXD 也为 3.3V LVCMOS 电平信号, 其 DC 电气特性与 ESM928x 的 GPIO 是完全一致的这些信号管脚的具体电气参数如下表所示 : 参数简要说明最小值典型值最大值单位 V IL 输入低电平 0.8 V 22

23 V IH 输入高电平 2.0 V V OL 输出低电平 0.4 V V OH 输出高电平 V Ii 输入电流 ma I O 输出电流 ma 23

24 5. 基本时序及相关说明 5.1 上电复位 ESM928x 的 RSTIN_OUTn 是双向复位引脚, 主板上电复位过程中它被驱动输出低电平, ESM928x 上电复位过程在 150ms 至 350ms 之间, 主板上电复位结束后,RSTIN_OUTn 被拉高 ESM928x 主板上电时 RSTIN_OUTn 时序 (CH1:5V 电源,CH2:RSTIN_OUTn 信号 ) ESM928x 正常工作时,RSTIN_OUTn 作为系统复位输入, 外部将 RSTIN_OUTn 拉低会复位 ESM928x RSTIN_OUTn 禁止连接任何上拉或下拉电阻, 也不要连接容量超过 1uF 的电容 RSTIN_OUTn 不用时, 可悬空 5.2 GPIO 上电时序 ESM928x 所有 GPIO 在上电复位后都为输入上拉高电平状态, 由于系统上电特性, GPIO 的状态在系统在上电后, 电源监测功能开始延时等待, 并输出低电平给系统复位, 这期间 GPIO 引脚被钳位在 2.5V 左右上电后约 300ms, 电源检测完毕, 输出高电平, 系统正常启动 24

建议在所使用的 GPIO 信号线上额外增加一级驱动电路 ( 如 74LVC245),

25 GPIO 上电时序 (CH1:5V 电源,CH2:GPIO 信号 ) 如果用户需要 ESM928x 上电后,GPIO 为低电平, 可将相应 GPIO 到地连接 1K 的下拉电阻如果用户需要使 GPIO 在上电后保持高电平, 建议在所使用的 GPIO 信号线上额外增加一级驱动电路 ( 如 74LVC245), 且驱动器的输入高电平最低电压应低于 2.5V, 以防止上电时, 出现误动作如 :74LVC245, 工作电源电压在 3.3V 时, 输入高电平的最低电压为 2V 25

26 6. 设计注意事项 1. ESM928x 主板功耗最大可能达到 2A, 为了保证系统稳定可靠的工作, 至少需要 5V/3A 的电源为主板供电实际使用时, 应该根据所接 LCD 和外设的不同, 选择足够功率的电源为整个系统供电 2. ESM928x CN1 CN2 的大部分 LVCMOS 信号均直接来自于系统的核心 CPU 芯片 I.MX283/I.MX287, 包括 GPIO 信号 LCD 的信号它们抗人体静电的能力只有 2kV, 这不是一个很高的阈值, 冬季人体静电达到 4-5kV 是很容易发生的 3. ESM928x 的 GPIO 输入电压极限为 3.6V, 接入超过 3.6V 的电压, 将导致系统启动异常, 严重的情况时会损坏 CPU 或其它器件 4. 尽管单个 GPIO 的驱动能力能够达到 ±6mA, 但仍需在设计中应避免 GPIO 总的输入输出电流和超过额定驱动能力的阈值长时间超阈值可能会导致 GPIO 管脚的损坏对有可能存在超驱动能力阈值的应用, 强烈建议在应用底板上增加驱动芯片 ( 如 74HC245), 通过把电流负载转移到驱动芯片上, 来保护 ESM928x 的 GPIO 管脚 5. USB 接口在拔插过程中, 会产生瞬间的浪涌电压, 该电压有可能损坏 ESM928x 的 USB 数据收发单元, 因此强烈推荐客户的应用底板参考 ESM928x 开发评估底板的相关电路, 在 USB 接口处增加 ESD 保护芯片, 并在电源回路中串入磁珠 26

27 7. 订购信息主板型号 ESM9283 ESM9283L ESM9283W ESM9287 ESM9287W 描述基于 SoC imx283 的标准配置主板 ESM9283 的 USB 主控口减至 1 路, 面向低成本应用支持板载 Wifi 功能, 单网口, 面向 Linux 系统低成本应用基于 SoC imx287 的标准配置主板, 以双网口双 CAN 为特色支持板载 Wifi 功能, 双网口, 双 CAN 总线,Linux 系统 27

28 8. 技术支持成都英创信息技术有限公司是一家从事嵌入式工控主板产品研发市场应用的专业公司用户可通过公司网站技术论坛电话邮件等方式来获得有关产品的技术支持公司联系方式如下 : 地址 : 成都市高新区高朋大道 5 号博士创业园 B 座 407# 邮编 : 联系电话 : 传真 : 网址 : 电子邮件 :support@emtronix.com 28

29 9. 版本历史版本适用主板简要描述日期 V1.1 ESM928x V1.1 增加 IRIG-B 功能描述 V2.0 ESM928x V2.0 增加第 4 路 USB 接口描述 V3.0 ESM928x V3.0 兼容 1000Mbps 接口的更新及描述注意 : 本手册的相关技术内容将会不断的完善, 请客户适时从公司网站下载最新版本的数据手册, 恕不另行通知 29

ETA104 数据采集模块数据手册

Emtronix ETA104 数据采集模块数据手册 1. 概述 1.1 ETA104 介绍 ETA104 模拟数据采集模块 ( 下文简称 :ETA104 模块 ) 是基于英创公司 SBC840 工控应用底板符合 DM5028 标准应用扩展模块 ETA104 模块上的模数转换功能, 采用 ADS7871 模拟信号转换芯片, 占用 ESMARC 工控主板的 SPI 总线进行通讯, 最高可实现 48K