DSOM-010R 核心板
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产品详情 硬件概述 应用场景 资料下载 产品选型 产品名称:RK3328 核心板产品编号: DSOM-010R 产品概述及适用范围产品概述 RK3328 采用 ROCKCHIP RK3328Cortex-A53 四核处理器,搭载 Android/Linux+QT/Ubuntu 系统,主频1.5GHz 高性能。采用 Mali-450MP2GPU,支持 4K 视频编码、H.264 硬解码。多路视频输出,核心板接口丰富,引出全部功能引脚,支持多款外设扩展,是您在人机交互、工控项目上的最佳选择。 RK3328 核心板属于安卓智能主板,普遍适用于人脸识别,智慧显示终端产品、视频类终端产品、工业自动化终端产品,如:广告机、数字标牌、智能自助终端、智能零售终端、智能家居、O2O 智能设备、工控主机、机器人设备等。 产品特点
系统框图主芯片框图核心板框图基本参数及接口
引脚定义引脚定义
注意事项: I/O types: I = digital-input, O = digital-output, I/O = digital input/output (bidirectional) , A=Analog IO. Def default IO direction for digital IO. All GPIO pins support interrupts. P = power supply. 电气性能绝对最大额定参数
说明: 绝对参数是指任何时候都不能超出指标,如超出参数,有可能会对模组造成无法修复的损伤。 正常工作参数
硬件设计指南SDIO/SDMMC 设计RK3328 提供了两个 SDMMC 接口控制器, 都支持 SDMMC3.0 协议。但目前的核心板未设计 1.8V/3.3V 的电源切换,故而只支持 SDMMC2.0 协议。 SDMMC0 与 UART2、JTAG 功能复用在一起; SDMMC0EXT 控制器也支持 SDMMC3.0 协议,同样因电源设计无电源 1.8V/3.3V 切 换,只支持 SDIO2.0,可以接 TF 卡或 SDIOWIFI。 SDMMC 接口上下拉和匹配设计推荐如下表所示。
为了满足 ESD 保护的要求,在电路设计时需要考虑在 SDMMC 电路上设计保护电路。为了 避免保护器件对 SDMMC 信号造成影响,能够达到良好的保护效果,建议 PCB 设计时采用如下 原则: 保护器件建议紧靠 SDMMC 连接器端口放置。 建议保护器件的寄生电容小于 10pF。 SDIO/SDMMC PCB 设计走线请注意: CLK 单独走线,并做包地处理;DATA 走线间距遵守 3W 规则;TF 卡由于无分立电源只 支持到 SDMMC2.0,WIFI 支持 SDIO3.0,最高支持 180MHz 时钟频率,因此 SDIO_D0/1/2/3,SDIO_CLK,SDIO_CMD 在 PCBlayout 上要注意避免干扰,保持一致 性。如下图所示高亮黄色部分是 SDIO 布线,PCB 布线要 保持参考层的完整性(相邻层 要保持是同一个平面),避免一些电源等其他信号的干扰,且与同一层的其他线有 GND 隔离。 图 6.1–1RK3328 SDIO/SDMMC 走线要求 图 6.1–2RK3328 CLK 用 GND 包地处理 因为走线较长,走线之间的间距建议 8mil; 负载电容包括 SD 卡负载电容以及 PCB 负载电容两部分,其中 SD 卡的负载电容协议规定 应该是小于 10pF; 图 6.1–3 SDMMC 负载电容要求 图 6.1–4 SD 卡负载电容 SDIO/SDMMC 线路要求如下表所示:
WIFI/BT 设计WIFI 是通过 SDIO 或者是 USB 与 RK3328 芯片通讯,BT 是通过 UART、PCM 接口与 RK3328 芯片通讯。 SDIO 的 PCB 设计请参考 3.3.1 中关于 SDIO 的设计注意事项。 BT 与 RK3328 芯片是通过 UART (upto4Mbps)通讯,UART 的 PCBlayout 也尽量保持 参考层的完整性。 图 6.2–1BTUART 走线 I2S/PCM 在 PCB 布线上相邻的参考层要保持完整(相邻层要保持是同一个平面),避免一些电源等其他信号的干扰,且与同一层的其他的线有 GND 隔离。 图 6.2–2 BT PCM 走线 以太网接口RK3328 内部集成了一个千兆以太网的 mac 和百兆以太网 PHY,可以外置千兆以太网 PHY, 实现千兆网络功能;也可以使用芯片内部集成的百兆以太网 PHY,实现百兆网络功能。同时使用,可以实现双网口(千兆+百兆)功能。千兆具体设计请参考 PHY 原厂的设计文档,指南中 不做过多介绍。PHY 所用的工作时钟,可以选择通过外置晶体或是由 RK3328 芯片的 MAC_CLK 输出提供。 ① 1000M MAC RK3328 支持 10/100/1000M MAC,现对 1000M GMAC 部分设计及其注意事项说明 如下
电源:RK3328 GMAC IO 电压为 3.3V/1.8V(通过核心板上的 Pin 105 选择),以太网 PHY IO 供电电压 需要与 GMAC IO 电平保持一致。 RGMII 接口收发信号线上,TX_CLK 和 RX_CLK 是 125MHz,为了达到 1000Mb 的 传输速率,TXD和 RXD 信号线在时钟的双边沿都进行采样,数据使能信 (MAC_TXEN、MAC_RXDV)必须在数据发出有效前使能。 复位:MAC 对 PHY 的复位方式用 GPIO 来控制,但如果 PHY 的 IO 是 1.8V,需要加如下电路: 图 6.3–1 RGMII 复位 MAC 层和 PHY 之间传送控制和状态信息为 MDIO 接口,时钟 MDC 信号和数据 MIDO 信号,需要注意的是 MDIO 信号需要上拉,TX 也需要增加上拉,如下图: 图 6.3–2 RGMIIMDIO 信号 图 6.3–3 RK3228 GMAC_TX 信号 ②100M PHY RK3328 支持 10/100 PHY 内置集成。RK3328 的 PHY 接口设计
使用内部百兆时,需注意信号上所串接的 10ohm 电阻不可以省掉,或更改参数, 差分信号的上拉电阻需接在网络变压器端,而不是芯片端。 图 6.3–4 RK3328 数据差分对 浪涌雷击 为了满足 ESD 保护、浪涌保护的要求,需要在电路设计时增加保护电路;为了避免保护器件对 PHY走线信号造成影响,并能够达成良好的保护效果,PCB 设计时务必采用以下原则: 保护器件建议放置在变压器内侧,在变压器和 PHY 之间,靠近变压器放置,差模及 ESD 通过元器件解决,保护器件建议选用 TVS 管,击穿电压 8kV,响应时间小于 1ns。 图 6.3–5 RK3328 网口安全设计 差模防雷管一体成型的成本会比较贵,也可以选用单颗的 ESD 器件,规格参数达到以下量级即可。 图 6.3–6 差模防护管规格参数 共模防护通过隔离间距,及网络变压器的交流隔离电压来解决,PCB 设计为满足浪涌设计需求,需保证充足的隔离间距,并开隔电槽;如共模需过 4KV 标准,则与 RJ45 座子相连接的线及器件与 GND 及变压器次级要保证 120mil 以上的隔离间距,变压器自身交流隔离电压需达到 2.5-3KV 以上的量级;如共模需过 6KV 标准,则与 RJ45 座子相连接的线及器件与 GND 及变压器次级要保证 220mil 以上的隔离间距,变压器自身交流隔离电压需达到 5KV 以上的量级。 PCB 设计注意事项: 图 6.3–7 网口安全 PCB 设计 千兆 PHY 越靠近 RK3328,效果会越好,即 RGMII 走线越短 EMI 效果越好,必须小于 15cm。 MAC_RXCLK 包地处理。 MAC_RX 所串电阻靠近 PHY 放置。 RXD[0:3],RXCLK,RXDV 走线要等长处理,整条相差小于 100mil,走线要尽量短, 整条长度要小于15CM。 15CM。 要有完整的参考面,不能和其它信号线直接平行布线。 PHYTX 串联匹配电阻要靠近 RK3328 放置: PHY_TXCLK 包地处理。 TXD[0:3],TXCLK,TXEN 走线要等长处理,整条相差小于 100mil,走线要尽量短, 整条长度要小于 要有完整的参考面,不能和其它信号线直接平行布线。 下图中的 R3211 要靠近 PHY 放置,需包地处理,走线要尽量短,要有完整的参考面。 图 6.3–8 MAC CLK 分支电阻 USB 接口RK3328 有 2 路 USB2.0 接口,1 路 USB3.0 接口。 USB2.0 接口上下拉和匹配设计推荐如下表所示。
USB3.0 接口上下拉和匹配设计推荐如下表所示。
使用中请注意: USB0 做为系统固件烧写口,不可随意调整; OTG 与 HOST 口可以独立使用; VBUS 做为 USB OTG 的插入检测,输入检测电压需小于 3.3V,且必须要有高电平才可被电脑识别,不可不接; USB 控制器参考电阻请选用 1%精度的电阻,该电阻关系到 USB 幅度并影响眼图好坏; 为抑制电磁辐射,可以考虑在信号线上预留共模电感(Common mode choke),在调试过程中根据实际情况选择使用电阻或者共模电感。 ESD 为了满足 ESD 保护等级要求,在电路设计时需要考虑在 USB 电路上设计保护电路。为了避 免保护器件对 USB 走线信号造成影响,并能够达到良好的保护效果,建议 PCB 设计时采用如下原则: ESD 保护器件建议紧靠 USB 连接器端口放置; ESD 保护器件建议选用空气 15kV,接触 8kV,响应时间小于 1ns 的器件。 USB2.0 具有 480Mbps 的传输速度,所以差分信号对于线路上的寄生电容非常敏感,所以要选择低寄生电容的 ESD 保护器件,电容要小于 1pF。 USB3.0 具有 5Gbps 的传输速度,所以差分信号对于线路上的寄生电容非常敏感,所以要选择低寄生电容的 ESD 保护器件,电容要小于 0.4pF。 USB 信号上所串接的 2.2ohm 电阻不可修改参数或省去。 USB PCB 布板注意点如下: USB 的差分信号必须严格按照差分要求走线,拐角不能为直角或锐角,阻抗要求 Z=90±10ohm; 图 6.4–1 USB DM/DP 布板拐角方式 USB2.0 规范定义的电流为 500mA,但是 VBUS 走线最好能承受 1A 的电流,以防过流,及减小 PCB 布线带来的线损。 USB 3.0 规范定义的电流为 900mA,但是 VBUS 走线最好能承受 1.5A 的电流,以防过流,及减小 PCB布线带来的线损。 ESD 保护器件、共模电感和大电容在布局时应尽可能的靠近 USB 接口,限流开关输入及输出 PIN,如有过孔换层尽量多放几个,以减小走线上的阻抗及满足过载能力,并确认限流开关的接地 PIN 有良好的接地,至少需要就近 PIN 焊盘放置 4 个 以上 0402 类型的过孔,如下图所示: 图 6.4–2 ESD 器件布局方式 图 6.4–3 USB 电源布局方式 DM/DP 走线中应该尽可能的减少过孔,过孔会造成线路阻抗的不连续,如一定要换层,在差分对换层过孔中心位置加一个地过孔,提供较短的信号回流路径; USB 建议在表层走线,并保证走线参考面是一个连续完整的参考面,不被分割,如下图所示: 图 6.4–4 参考平面必须完整 音频接口①模拟音视频电路 音频为满足标准要需,需要增加音频放大 IC,VDAC_OUT 网络 150R 的下地电阻不可更改,如下图所示: 图 6.5–1 模拟音视频电路 布板建议 CVBS 视频信号做 75ohm 阻抗控制,PCB 布线尽量控制短,避开干扰信号如 PWM 及 DC-DC 的功率电感,特别是 12V 转 5VDCDC 的电感,距离最好控制在 5mm 以上等,同时不能以系统电源为参考层,应用 GND 层做为参考。同层包地间距 2W 以上,避免包地过近影响色度亮度增益不等。 模拟音频信号左右声道包地,包地要适当放置过孔,避免伴随系统电源,时钟等干扰较强的走线。数字音频信号 SPDIF 同样要注意避开干扰源,如使用同轴,注意电路上要加隔离,避免设备电平不匹配,烧坏 SPDIF IO 输出口,同轴电路如下图所示。 图 6.5–2 同轴隔直参考电路 ②HDMI OUT RK3328 提供了一个 HDMI 接口,支持 HDMI 2.0a 协议。 HDMI 接口电路注意防倒灌设计,参考下图设计: 图 6.5–3 HDMI CEC 放倒灌电路 RK3328 的 I2C 总线电路,参考下图设计: 图 6.5–4 HDMI I2C 电路 HDMI 四组差分信号上需要有ESD 保护,ESD 器件靠近HDMI 接口放置,推荐电容最大不超过 0.4pF,参考下图设计: 图 6.5–5 HDMI ESD 电路 PCB 布板建议: ESD 器件需靠近 HDMI 插座放置,TMDS_CLK 的共模靠近芯片端放置,以改善信号反射,防止眼图 JITTER 过大,参考下图所示: 图 6.5–6 HDMI 差分对 LAYOUT 方式 HDMI 的差分信号必须严格按照差分要求走线,走线尽可能的少换层,保持参考平面 完整,阻抗要求 Z=100±10ohm。 RK3328 的 HDMI 信号可以直接顺序扇出到 HDMI 连接座,走线中应该尽可能的减少换层过孔,过孔会造成线路阻抗的不连续;如果因为模具结构无法避免换层,建议将换层的阻抗变化控制在 10%以内,并在每对换层的差分对旁边就近安排一个 GND 过孔用 于信号回流换层。 图 6.5–7 差分信号换层过孔放置示 HDMI 走线要求如下表所示:
RECOVER 按键电路K3328 采用 SARADC_IN0 作为进入 RECOVER 模式的判断条件(不需要更新 LOADER), 如图下图所示。在有固件的前提下,开机时按下 SW900,将 SARADC_IN0 保持为 0V 电平,则 RK3328 进入 Rockusb 烧写模式。当 PC 识别到 USB 设备时,松开按键使 ADC_IN0 恢复为高电平(3.3V),即可进行固件烧写。 图 6.6–1 RECOVERY 按键电路 注意:Recover 模式进入方法不能自行更改。 DEBUG电路为了方便软件在线调试,RK3328 专门预留一个用来作 Debug 的 Uart 接口(UART2);在实际产品应用中,不建议使用该功能接口作其它功能使用,并按图 3-46 所示设计,预留调试接口,方便产品的调试。 图 6.6–2 Debug 电路 如果使用 RS232 电平转换芯片,需要注意 TXD、RXD 方向。 PCB Layout 建议:较常使用 Debug 功能的话(如开发板、SDK 等),建议在接口增加 ESD 器件,对芯片提供保护;主板布局时,要方便焊接 DEBUG 线。 结构尺寸
芯片内部热控制方式温度控制策略RK3328 芯片内部有 T-sensor 监测芯片内部温度;当芯片温度过高时,会导致很多模块 不稳定,可能出现各种异常或者死机,所以在过温时需要采取一些措施降低芯片的温度,RK3328 的温控策略是:降低 cpu 的频率,当温度高于设置的门限温度时。 根据高出温度的程度降低 cpu 的频率,高出的温度越多,则降得频率越多,当温度低于门限温度时,则按相反步骤恢复 cpu 频率。 温度趋势是通过采集到的前后两个温度做对比得出的。设备温度未超过阀值时,每 l 秒采集一次温度;当设备温度超过阀值时,每 20ms 采集一次温度并限制频率。 温度控制配置RK3328 可以提供场景温控策略,具体配置请参考《Rockchip thermal 开发指南》。 生产指导SMT 制程对于可采用 SMT 封装或 in-line 方式封装的模块,您可以根据客户的 PCB 设计方案进行选择。 如果 PCB 设计为 SMT 封装,请使用 SMT 封装模块。 如果 PCB 设计为内嵌式封装,请以内嵌式方式封装模块。模块开箱后,必须在 24 小时内进行焊接。 否则需放入相对湿度不大于 10%的干燥柜内;或者需要再次真空包装并记录暴露时间(总暴露时间不能超过 168 小时)。 SMT 贴片所需仪器或设备: 贴片机 SPI 回流焊 炉温测试仪 AOI 烘烤所需仪器或设备: 柜式烘烤箱 防静电耐高温托盘 防静电耐高温手套 模组存储条件如下:防潮袋必须储存在温度<40℃、湿度<90%RH 的环境中 干燥包装的产品,保质期为从包装密封之日起 12 个月的时间密封包装内装有湿度指示卡: 当出现如下情况需要进行烘烤拆封前发现真空包装袋破损 拆封后发现包装袋内没有湿度指示卡 拆封后如果湿度指示卡读取到 10%及以上色环变为粉色拆封后总暴露时间超过 168 小时 从首次密封包装之日起超过 12 个月 烘烤参数如下: 烘烤温度:卷盘包装 60℃,湿度小于等于 5%RH;托盘包装 125℃,湿度小于等于 5%RH(耐高温托 盘非吸塑盒拖盘) 烘烤时间:卷盘包装 48 小时;托盘包装 12 小时报警温度设定:卷盘包装 65℃;托盘包装 135℃自然条件下冷却到 36℃以下后,即可进行生产 若烘烤后暴露时间大于 168 小时没有使用完,请再次进行烘烤 如果暴露时间超过 168 小时未经过烘烤,不建议使用回流焊接工艺焊接此批次模组,因模组为 3 级湿敏器件超过允许的暴露时间产品可能受潮,进行高温焊接时可能会导致器件失效或焊接不良 ESD在整个生产过程中请对模组进行静电放电(ESD)保护。 合格率为了确保产品合格率,建议使用 SPI 和 AOI 测试设备来监控锡膏印刷和贴装品质。 推荐炉温曲线请根据回流焊曲线图进行 SMT 贴片,峰值温度 245℃。以 SAC305 合金焊膏为例,回流焊温度曲线如下图所示 曲线图示图标说明: A:温度轴 B:时间轴 C:合金液相线温度:217-220℃ D:升温斜率:1-3℃/s E:恒温时间:60-120s,恒温温度:150-200℃ F:液相线以上时间:50-70s G:峰值温度:235-245℃ H:降温斜率:1-4℃/s 说明:以上推荐曲线以 SAC305 合金焊膏为例。其他合金焊膏请按焊膏规格书推荐炉温曲线设置 存储订单信息DSOM-010R-1 配置:RAM 容量 2GB,EMMC 容量 8GB。 DSOM-010R-2 配置:RAM 容量 2GB,EMMC 容量 32GB。 DSOM-010R-3 配置:RAM 容量 2GB,EMMC 容量 128GB。 DSOM-010R-4 配置:RAM 容量 2GB,EMMC 容量 16GB。 DSOM-010R-5 配置:RAM 容量 1GB,EMMC 容量 8GB。 |
DSGW-030 MTK7688 蓝牙/Zigbee/Wi-Fi网关 |
型号: DSGW-030 |
操作系统: OpenWRT |
协议: 蓝牙 5.2, Zigbee 3.0, Z-Wave, Wi-Fi 2.4G |
DSGW-040 蓝牙/4G/LTE网关 |
型号: DSGW-040 |
操作系统: OpenWrt |
协议: Wi-Fi 2.4G, Z-Wave, Bluetooth 5.2, LTE Cat M1/ Cat1, Zigbee 3.0 |
DSGW-210 RK3328 物联网边缘计算网关 |
型号: DSGW-210 |
操作系统: Debian, Ubuntu, Android, Yocto |
协议: 蓝牙5.2, Zigbee 3.0, Z-Wave, LoRaWAN, Wi-Fi 2.4G/5G, Thread and Matter, LTE Cat M1, Cat1, Cat4, M-Bus/Sub-G |
DSGW-081 i.MX6ull 工业边缘计算网关 |
型号: DSGW-081 |
操作系统: Debian 11 |
协议: Zigbee 3.0, 蓝牙5.2, Z-Wave,Wi-Fi 2.4G,4G LTE CAT1/CAT M1 |
DSGW-120 触屏网关智能家居控制面板 |
型号: DSGW-120 |
操作系统: Android 11 |
协议: Wi-Fi 2.4G, 蓝牙5.2, ZigBee 3.0, Z-Wave, LTE Cat1 |
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