系统开发板 硬件说明书

SPCE061 MUB V1 2 实验板硬件说明实验板硬件说明 实验板图以及区域划分如图 1 所示 Probe 接口 电源区 通讯电路区 图 1 SPCE061AMUB V1 2 实验板 一 电源系统 SPCE061A 内核电压要求为 3 3V 而 I O 端口的电压可以选择 3 3V 也可以选择 5V 所 以 在试验板上具有两种工作电压 5V 和 3 3V 对于 I O 端口来说 这两种电平的选择通 过跳线 J16 来选择 见图 2 试验板的供电电源系统采用用户多种选择方式 1 DC9V 供电 用户可以用过 DC9V 的直流电源插孔为实验板进行供电 9V 直流电压通过 7803 稳 压到 5V 5V 又通过 LF33 稳压到 3 3V 为整个试验板提供了 5V 和 3 3V 两种电平 的电压 2 DC5V 供电 音频电路区 数字电路区 I O 接口 用户可以直接提供直流 5V 电压为实验板进行供电 5V 电压又通过 LF33 稳压到 3 3V 3 DC3V 供电 用户可以提供直流 3 3V 电压为实验板进行供电 此时整个试验板只有 3 3V 电压 I O 端口电压应该通过跳线 J16 选择 3 3V 直流 9V 电源插孔直流 5V 电源座 直流 3 3V 电源插座 跳线 J19 对 I O 端 口电压进行选择 当 只有 3 3V 电源供电 时 应该选择 3 3V 图 2 供电电源接口与 I O 电压选择跳线 电源部分电路原理图如图 3 所示 图中采用的零电阻 目的在于实现单点接地的抗干扰 的技术 由于加入了零电阻 电源分为了模拟电源 PPL 电路电源 喇叭驱动电源 数字电 源 共计四种电源 而地线则被分为了模拟地 数字地 喇叭驱动地这三种地线 不同的电 源线由于有着不同的线号 所以在 PCB 布线时 能够自动的将其分开 地线也是如此 在此试验板中 功率消耗最大的是喇叭 并且在放音的时候 会引起电压的波动 所以 需要单独为其提供一条供电源线与地线 目的在于减小对其他器件的干扰 另外 3 3V 的稳压芯片 LF33 的输入电压来自 7805 的 5V 输出 并没有采用 9V 电源 是由于 9V 到 3 3V 的电压降太大 导致 LF33 发热过大 如果从 7805 的输出 5V 电压作为 输入 那么功率消耗将平均在 7805 与 LF33 两个芯片上 这样会减轻 LF33 的强度 在 9V 插孔后面有一个由四个二极管组成的整流电路 以适应不同的电源插头 内正外 负型或内正外负型 这样不必担心电源正负极带来的不便 VDDDAC V5 VDDH3 VSSDAC VSS VDDH V5 IN 1 OUT 3 GND 2 U3 LM7833 C14 104 1 2 J9 CON2 C29 100u 16V C30 220u 16V 1 2 3 J16 CON3 5V 1 1 2 2 R11 0R VDD A VDD P VDD V3 VDDH3 C20 104 C32 220u 16V 3 3VR12 0R R13 0R R14 0R R15 0R R16 0R R17 0R VSSDAC VSSA R18 0R VSSP 1 2 J13 CON2 V3 VSS 3 3V VSS IN 1 OUT 3 GND 2 U2 LM7805 C9 104 C27 470u 25V V91 2 J5 9V 1 1 2 2 D1 1N4004 D2 1N4004 D4 1N4004 1 1 2 2 D3 1N4004 V5 图 3 电源供电原理图 二 音频电路 音频电路由麦克风电路以及音频输出电路组成 如图 4 所示 在图 4 中可以看到跳线 J10 和 J11 其作用在于可以测量 DAC 的输出波形 另外拔掉跳线 可以断开 DAC 到喇叭 放大的通路 使得 DAC 通道处于开路状态 这样便于用 DAC 做其他用途 用户可以用过 这个跳线来加入自己的外围电路 DAC 输出 测量跳线 喇叭插孔 麦克风 图 4 音频电路 音频部分的原理图如图 5 所示 VMIC MICP MICN VSSA MICOUT OPIVSSA VSSA R9 3K C31 104 C30 104 R8 3K C23 104 C22 104 1 2 MIC MICROPHONE C9 22u 16V C14 220u 16V R14 10K R15 10K MICP MICN VCM 1 1 2 2 R7 1K R5 5 1K MIC 1 3 2 J18 DAC1 1 2 3 J14 CON3 DAC1 VDDH VSSA VSS C41 100u C42 104 C40 224 5 4 6 1 2 83 7 U10 SPY0030 13 2 R21 1K R20 1K C20 104 C43 104 DAC1 由于 DAC 输出为电流型输出 所以 DAC 输出经过电阻分流后再经过 SPY0030 音频放 大器 以驱动喇叭放音 麦克风的电源由 SPCE061A 提供 经过隔直电容 C30 C31 产生差动信号 提供给 SPCE061A 的麦克风输入引脚 三 数字电路 数字电路区如图 5 所示 这部分主要是拨码开关对试验板的设置 复位电路 指示灯等 晶振 拨码开关 电 源 指 示 睡 眠 指 示 复位按钮 SIO 接口 图 5 数字电路区 拨码开关通断含义见表 1 所示 表 1 拨码开关位置含义 断开 OFF 接通 ON 拨码号 标示符号 含义 标示符号含义 1 IOB7 IOB7 作为普通 I O 端口TX IOB7 连通到 232 接口 芯片可以作为串行通 讯的发送端 2 IOB10 IOB10 作为普通 I O 端口RX IOB7 连通到 232 接口 芯片可以作为串行通 讯的接收端 3 无 无 无 无 4 RUN SPCE061A 可以独立运行 不受 PROBE 控制 ICE SPCE061A 处于可以由 PROBE 控制状态 当通电后 电源指示灯亮 当 SPCE061A 处于睡眠状态时 睡眠指示灯亮 按动复位 按钮会导致 SPCE061A 复位 SPCE061A 晶振采用 32 768kHz 两个振荡电容为 20pF 此部 分的原理图如图 6 所示 SLEEP VSS V3 R81k R71k 12 D5 POWER 12 D6 SLEEPVSS OSCIOSCO Y1 32768C25 20p C26 20p XTXD1 XRXD1 IOB7 IOB10 ICE EN1ICE EN A1 1 A2 2 A3 3 A4 4 B1 8 B2 7 B3 6 B4 5 S2 SW DIP 4 TX RX FUSE ICE RES B VSS S1 RESET C1 10u 16V VCP VSSP R1 3 3K C5 104 C4 3300p IOB0 IOB1 VDDH VSS 1 2 3 4 J12 CON4 C19 104 VDD VSS SDA SCK 图 6 数字电路部分原理图 四 通讯电路 实验板的通讯部分见图 7 通讯接口采用标准的 232 接口电平 采用 MAX232 芯片作 为电平转换器件 需要提醒的是 SPCE061A 需要通过 232 接口与外界通讯的时候 需要对 拨码开关进行设置 详细设置方法见表 1 通讯部分相关的原理图见图 8 通讯芯片 MAX232 通讯使能设置 图 7 通讯部分 VDDH XTXD XRXD XTXD1 XRXD1 VDDH VSS XTXD XRXD VSS VSS VSS 5 9 4 8 3 7 2 6 1 P1 CONNECTOR DB9 C24 104 1 1 2 2 C36 1u 25V C1 1 V 2 C1 3 C2 4 C2 5 V 6 DOUT2 7 RIN2 8 ROUT2 9 DIN2 10 DIN1 11 ROUT1 12 R