实创兴SEW290模块用户技术手册V10.doc

SEW290 WCDMA模块实创兴SEW290 模块用户技术手册Strong Rising SEW290 Module Technical User Guide版本：V1.02012年11月1日深圳市实创兴电子有限公司版权声明Copyright 2012 by Strong R本手册著作权属实创兴电子有限公司所有。未经著作权人书面许可，任何单位或个人不得以任何方 式摘录、复制或翻译。为实创兴电子有限公司所有商标。 侵权必究。实创兴电子保留修改本手册技术参数及规格的权力，对本手册中的印刷错误及与最新资料不符之处我们 会及时改进。所有这些改动不再事先通知，但会编入新版手册中。实创兴电子拥有本手册的最终解释权。24实创兴是国内领先的移动通讯企业，以数据卡、移动手持终端、无线通讯模块解决方案为主营业务，可为 WCDMA/EDGE/cdma2000等通讯模块用户提供技术支持。实创兴电子为客户提供现场、电话、网站、即时通讯、E-MAIL 等多种支持方式。实创兴电子网站，提供相关的行业信息和模块相关技术资料。全国技术支持您想获得实创兴电子产品的技术支持信息，您可以进入在线帮助，通过网络的方式与技术支持进行交流。如有疑问可发送邮件至support_M来获得技术支持。技术支持热线：400-0690-009SEW290 WCDMA模块前言概述本文档适用的产品是：实创兴SEW290 模块。本文档通过对 SEW290 模块的介绍，用以指导用户对该模块进行硬件设计并获取软件技术支持，并在该模块基础上更方便快捷的进行各种终端无线产品的设计。阅读对象本文档主要适用于以下工程师：l系统设计工程师l结构工程师l硬件工程师l软件工程师l测试工程师内容简介本文档包含 5 章，内容如下：章节内容1 概述介绍 SEW290 模块的基本技术规格、参考涉及的相关文档和缩略语。2 产品介绍简要介绍 SEW290 模块的电路原理图和应用方框图。3 引脚描述介绍 SEW290 模块引脚名称和功能。4 硬件接口描述介绍 SEW290 模块各部分的硬件接口参考设计。5 结构介绍 SEW290 模块的外观图、装配图、天线连接器规格和模块固定方式。修改记录文档版本 V1.0 (2012-11-1) 第一次正式发布。目录1概述 . 71.1 技术规格 .71.1.1模块规格说明 . 71.1.2模块基本功能 . 71.1.3模块接口 . 71.1.4模块技术参数 . 81.2 工作温度. 91.3 缩略语 . 92产品介绍 . 113引脚描述 . 134硬件接口描述 . 154.1 概述 . . 154.2 电源及复位 . . 154.2.1电源设计 . 154.2.2复位 . 154.3 串口 . . 164.4 UIM 卡接口 . .174.5 音频接口 . . 184.6 PCM 接口. .194.7 USB2.0 接口 . .204.8 天线接口 . . 214.9 LED状态指示. . .214.10 休眠和唤醒. .215结构 . 225.1 外观图 . 225.2 模块装配图 . 235.3 天线接口连接器规格. . 245.4 模块固定方式 . 24插图目录图 2-1 SEW290 电路方框图 . 11图 2-2 SEW290 应用方框图 . 12 图 3-1 管脚描述图. 13图 4-1 复位参考外接电路. 16图 4-2 UART 接口参考设计框图 . 16 图 4-3 UIM 卡电路参考设计图 . 17 图 4-4 音频接口电路. . . 18 图 4-5 PCM 接口工作方式图 . 19图 4-6 PCM 接口时序图 . 19图 4-7 USB 接口电路参考设计原理图 . 20图 4-8 LED状态指示参考设计原理图 . 21图 5-1 SEW290外观图 . . 22 图 5-2 SEW290装配图. 23图5-3 天线连接器规格图. 24表格目录表 1-1 模块规格说明表. 7 表 1-2 模块基本功能说明表 . 7 表 1-3 模块接口说明表. 8 表 1-4 模块技术参数说明表 . 8表 1-5 工作和贮藏温度 . . 8 表 3-1 引脚定义. 13 表 4-1 电压特性. 151 概述本文档仅适用于实创兴SEW290 模块。SEW290是实创兴电子WCDMA/HSDPA/GSM/GPRS/EDGE 模块，具有语音、 短信、高速数据业务功能，数据业务下行峰值数据速率可达7.2 Mbit/s ，上行峰值数据速率5.76 Mbit/s ，可以为 用户提供经济型高速互联网接入和无线数据等业务，使用SEW290 模块，可以轻松实现：调制解调器卡、平板电脑、嵌入式模块、无线电话、智能手机、多媒体手机和触摸屏通信装置等终端。本文以 SEW290 模块为例，详细介绍了模块的逻辑结构、硬件接口和主要功能，并给出相关的硬件、 结构参考设计。1.1 技术规格1.1.1 模块规格说明SEW290 模块的规格说明如表 1-1 所示。表 1-1 模块规格说明表模块型号技术体制工作频段SEW290WCDMA/HSPA/GSM/GPRS/EDGEGSM/GPRS/EDGE：GSM850/EGSM900/DCS1800/PCS1900WCDMA/HSDPA：2100M , 850M/900M(可选)1.1.2 模块基本功能SEW290 模块的基本功能说明如表 1-2 所示。表 1-2 模块基本功能说明表项目描述语音差分/单端两路模拟音频，支持PCM语音数据服务GSM、GPRS、EDGE、WCDMA(CS、PS UL384kbps)、HSDPA 7.2Mbps、HSUPA 5.76Mbps短信支持TEXT,PDU模式1.1.3 模块接口SEW290 模块的接口说明如表 1-3 所示。SEW270 WCDMA模块S表 1-3 模块接口说明表接口描述Power接口模块供电、复位、开关机Audio 接口双路音频输入输出通道，一路差分，一路单端USIM 接口机卡分离USB 接口USB2.0 High SpeedUART 接口硬件全流控串口，需要软件定制PCM 接口可为蓝牙应用传递语音数据天线接口天线接口,50输入阻抗1.1.4 模块技术参数SEW290 模块的技术参数说明如表 1-4 所示。表 1-4 模块技术参数说明表技术参数描述输入电压3.4V-4.25V 最大电流1800mA -102 dBm待机电流（平均值）10mA -75 dBm通话电流（平均值）230mA -75 dBm休眠电流（平均值）3 mA接收灵敏度GSM全频段：-102dBm，测试典型值：-108dBmWCDMA全频段：106.5dBm，测试典型值：-109dBm最大发射功率GSM850、EGSM900 GMSK Mode:32dBm8PSK Mode:26.5dBmGSM1800、PCS1900GMSK Mode:30dBm8PSK Mode:25.5dBmWCDMABand I(W2100)23dBmBand II(W1900)23dBmBand V(W850/W900)23dBm模块工作频率范围GSM850发送：824849 MHz接收：869894 MHzEGSM900发送：880915 MHz接收：925960MHzDCS1800发送：17101785MHz 接收：18051880MHzPCS1900发送：18501910MHz 接收：19301990MHzWCDMA 2100发送：1920-1980MHz接收：2110-2170MHzWCDMA 1900发送：1850-1910MHz接收：1930-1990MHzWCDMA 850发送：824-849MHz接收：869-894MHz1.2环境参数SEW290模块的工作温度以及贮藏温度如表1-5所示。表1-5 模块工作和贮藏温度工作温度正常工作温度： -2070极端条件工作温度：-30-20，7080湿度范围：5 95HR贮藏环境温度-40901.3 缩略语ADCAnalog-Digital Converter模数转换AFCAutomatic Frequency Control自动频率控制AGCAutomatic Gain Control自动增益控制ARFCNAbsolute Radio Frequency ChannelNumber绝对射频信道号ARPAntenna Reference Point天线参考点ASICApplication Specific Integrated Circuit专用集成电路BERBit Error Rate比特误码率BTSBase Transceiver Station基站收发信台CDMACode Division Multiple Access码分多址CDGCDMA Development GroupCDMA 发展组织CSCoding Scheme译码图案CSDCircuit Switched Data电路交换数据CPUCentral Processing Unit中央处理单元DAIDigital Audio interface数字音频接口DACDigital-to-Analog Converter数模转换DCEData Communication Equipment数据通讯设备DSPDigital Signal Processor数字信号处理DTEData Terminal Equipment数据终端设备DTMFDual Tone Multi-Frequency双音多频DTRData Terminal Ready数据终端准备好EFREnhanced Full Rate增强型全速率EGSMEnhanced GSM增强型 GSMEMCElectromagnetic Compatibility电磁兼容EMIElectro Magnetic Interference电磁干扰ESDElectronic Static Discharge静电放电ETSEuropean Telecommunication Standard欧洲通信标准FDMAFrequency Division Multiple Access频分多址FRFull Rate全速率GPRSGeneral Packet Radio Service通用分组无线业务GSMGlobal Standard for MobileCommunications全球移动通讯系统HRHalf Rate半速率HSDPAHigh Speed Downlink Packet Access高速下行分组接入ICIntegrated Circuit集成电路IMEIInternational Mobile EquipmentIdentity国际移动设备标识ISOInternational Standards Organization国际标准化组织ITUInternational TelecommunicationsUnion国际电信联盟LCDLiquid Crystal Display液晶显示器LEDLight Emitting Diode发光二极管MCUMachine Control Unit机器控制单元MMIMan Machine Interface人机交互接口/人机界面MSMobile Station移动台PCBPrinted Circuit Board印刷电路板PCLPower Control Level功率控制等级PCSPersonal Communication System个人通讯系统PDUProtocol Data Unit协议数据单元PLLPhase Locked Loop锁相环PPPPoint-to-point protocol点到点协议RAMRandom Access Memory随机访问存储器RFRadio Frequency无线频率ROMRead-only Memory只读存储器RMSRoot Mean Square均方根RTCReal Time Clock实时时钟SIMSubscriber Identification Module用户识别卡SMSShort Message Service短消息服务SRAMStatic Random Access Memory静态随机访问存储器TATerminal adapter终端适配器TDMATime Division Multiple Access时分多址TETerminal Equipment also referred it asDTE终端设备，也指 DTETISTotal Isotropic Sensitivity总全向接收灵敏度UARTUniversal asynchronousreceiver-transmitter通用异步接收/发送器UIMUser Identifier Management用户身份管理UMTSUniversal Mobile TelecommunicationsSystem通用移动通信系统USBUniversal Serial Bus通用串行总线VSWRVoltage Standing Wave Ratio电压驻波比WCDMAWide band Code Division MultipleAccess宽带码分多址2产品介绍SEW290 模块电路框图如图 2-1 所示，模块应用框图如图2-2所示。图 2-1 SEW290电路方框图PCM USB UART RF_ANTTX TXTXDuplexerDuplexer DuplexerANTENNASWITCHPA+CouplerPA+CouplerPA+CouplerRXRXRX匹配 匹配 匹配TXRXSAW SAW SAWMEMORYGSM PA RTR6285MSM6290SAW PM6658 USIMAUDIOPOWERSEW290 模块是基于高通MSM6290 平台开发的 WCDMA 3G 无线通讯模块，引脚方式为37 脚邮票孔，适用于 WCDMA和 GSM 网络，支持850/900/1800/1900/2100 频段。图2-2 SEW290 应用框图3引脚描述SEW290模块采用邮票孔焊接方式，共有37 脚，管脚间距为0.5mm。模块管脚描述如图3-1 所示。各 管脚关键电压请参考：表3-1。图 3-1 管脚描述图SEW290GND371VREG_USIMUSIMGND362USIM_RSTGND353USIM_CLKLEDSIG_LED344USIM_DATAPCMPCM_DIN335GNDPCM_CLK326EAR2_PAUDIOUSBUSB_DM317EAR1_PUSB_DP308EAR1_NON/OFF299MIC2_PUARTPCM_SYNC(/DSR)2810MIC1_PPCM_DOUT(DCD)2711MIC1_N/DTR2612GND/RTS2513/PON_RESETRI(WAKEUP_OUT) 2414VBUSPOWERTXD2315VCHGRXD2216VBAT/CTS2117V_MSME_1V8GND2018VCC_PAANTRF_ANT19SEW290 模块引脚定义说明如表 3-1 所示。表 3-1 引脚定义功能管脚号信号名称输入/输出基本功能备注SIM 卡 接口1VREG_USIM输出3V/1.8V 电源2USIM_RST输出USIM 卡复位信号3USIM_CLK输出USIM 卡时钟线4USIM_DATA双向USIM 卡数据线音频6EAR2_P输出单端音频输出通道 27EAR1_P输出差分音频输出通道 1 正极8EAR1_N输出差分音频输出通道 1 负极9MIC2_P输入单端音频输入通道 210MIC1_P输入差分音频输入通道 1 正极11MIC1_N输入差分音频输入通道 1 负极复位13/PON_RESET输入复位信号低电平有效电源14VBUS输入USB 电源3.3V-5V15VCHG输入充电电源16V_MAIN 输入模块主电源3.3V-4.2V17V_MSME_1V8输出数字电源电压输出,1.8V18VCC_PA输入模块PA 电源3.3V-4.2V29ON/OFF输入开关机控制1.8V，低电平有效UART21/CTS输入允许接收1.8V，低电平有效22RXD输入模块从用户接收数据1.8V23TXD输出模块发送数据给用户1.8V24RI输出铃音1.8V , 与唤醒输出复用25RTS输出发送请求1.8V，低电平有效26/DTR输入数据终端准备好1.8V，低电平有效PCM2727PCM_DOUT（DCD）输出PCM 数据输出1.8V，与 DCD 复用2828PCM_SYNC（/DSR）输出PCM 帧同步时钟1.8V，与/DSR 复用32PCM_CLK输出PCM 数据时钟1.8V33PCM_DIN输入PCM 数据输入1.8VUSB接口30USB_DP双向USB 数据+31USB_DM双向USB 数据-唤醒24WAKEUP_OUT输出模块唤醒AP输出1.8V, 与RI复用LED34SIG_LED输出模块工作状态指示灯天线19RF_ANT双向天线接口地5、12、20、35、36、37GND4硬件接口描述4.1 概述本章详细介绍了 SEW290 模块的各逻辑功能接口和使用说明，并给出了设计范例。l电源及复位接口l串口lUIM 卡接口l音频接口lPCM 接口lUSB2.0 接口l天线接口 注意：在用户系统中模块位置的布局应注意远离高速电路、开关电源、电源变压器、大的电感和单 片机的时钟电路等。4.2 电源及复位4.2.1 电源设计模块可以工作于两种电源模式下：1、电源适配器供电；2、电池供电。 电源直接由外部供给，外部电源直接加在V_MAIN 和VCC_PA上并满足电压表4-1 电压特性。外部电源可以是有恒定输出的电源适配器供电、电池、USB 电源转换等。表 4-1 电压特性分类工作电压最小值工作电压典型值工作电压最大值峰值电流V_MAIN3.3 V3.8 V4.25 V600mAVCC_PA3.3V3.8V4.5V2A建议设计VCC_MAIN 和VCC_PA分开供电, 因VCC_PA在GSM/GPRS 模式下工作时峰值电流可达2A.同节点供电,如果供电不符合要求,空易导致模块复位或者关机. 注意: VCC_PA 输入脚附近放置大容量,低阻抗电容. 容值最少1.2mFl开机模块在正常上电后处于关机状态。给模块 ON/OFF 引脚一个持续时间5000 6000mS 的低电平脉冲，模块即可开机。注意：模块 ON/OFF 引脚不能持续低电平，否则开机不正常。l关机给模块 ON/OFF 引脚一个持续时间 50006000mS 的低电平脉冲，模块即可关机。lV_MSME_1V8SEW290模块有一个带限流调节器的电压输出引脚，可以用来为主板上的一些外部电路供电。这个引脚 的电压和基带处理器及存贮器的电压来自同一个电压调节器，只有在模块开机时才有电压输出，正常的输出电压是1.8V，用户要尽可能少的从该引脚汲取电流（小于10mA）。一般情况下，建议用户将此脚 仅用于电平匹配需求时对芯片引脚的上拉。为了保证模块数据被安全保存，以及模块数据的安全性，请勿在模块运行中切断模块供电电源，应当使 用ON/OFF引脚或者AT指令进行开关机操作。4.2.2 复位SEW290模块支持硬件复位功能，如果模块软件停止了响应，可以通过模块第13脚/PON_RESET外接电路来实现复位。给模块/PON_RESET 引脚一个50200mS 的低脉冲，会导致模块复位。 复位后，模块即可重新开机。复位参考电路图如图4-1所示图4-1 复位参考外接电路注意：50mst200ms，此外该管脚对干扰比较敏感，在模块的接口板上走线不要超过2cm，否则可能会因为干扰等原因引起模块复位。4.3 UART串口模块提供一 个全流控的 的 UART 接 口，最大速 率为 230.4kbps, 典型值为 11.5kbps ，对外接口 为 1.8V CMOS电平信号。但此接口功能需要定制软件支持。在使用SEW290 模块UART 口与PC 或者MCU 通讯的使用，请注意TX、RX 方向，特别需要注意 的是SEW290 UART 口仅支持1.8V 电压，所以对于非1.8V 的外部UART 需要使用电平转换，通常 的做法是使用三极管实现电平转换，如图4-2 所示，图中电阻仅为示意，设计时请重新计算。图 4-2 UART 接口参考设计框图4.4 USIM 卡接口SEW290模块支持3.0V/1.8V的USIM卡，设计如图4-3所示，要加上ESD器件以便保护USIM卡。注意： USIM 卡电路时钟速率为 4M ，卡座尽可能靠近模块,布线应短粗。USIM_IO脚需上拉10K电阻到USIM_VCC（下图4-3）。图 4-3 USIM 卡电路参考设计图4.5 音频接口模块提供两路听筒、两路话筒接口，同一时间内只能有一对输入、输出工作。音频接口电路如图4-4所 示。l 话筒话筒接口 MIC1_N 和 MIC1_P 是差分接口，也可以用于单端输入，推荐使用差分方式以减少噪声，直接 连接到话筒上即可。接口 MIC2_P 是单端接口，内部提供偏置电压，直接连接到话筒即可。l听筒听筒接口 EAR1_P 和 EAR1_N 是为差分接口，32阻抗；EAR2_P 是单端接口，32阻抗，不需要耦合电容。l模块手柄部分音频接口设计EAR1 输出功率为 35mW，MIC1 内部最高增益可达 52dB，可选用灵敏度低于-52dB 的麦克风进行设计。 引脚 MIC1_P 的电平在 1.8V 左右。注意：如果采用其他音频输入方式，输入信号动态范围在 1V 以内。如果信号动态范围远小于此电压，则 需要增加前置放大环节；如果大于此电压，则需要增加衰减网络。l模块耳机部分音频接口设计EAR2 输出功率为 10.8mW，MIC2 内部最高增益可达 52dB，可选用灵敏度低于-52dB 的麦克风进行设计。 引脚 MIC2_P 的电平在 1.8V 左右，设计同手柄部分。图4-4 音频接口电路图4.6 PCM 接口模块 PCM 接口提供 PCM_CLK,PCM_SYNC,PCM_DIN,PCM_DOUT 四总线，支持 2.048MHz PCM 时钟 速率，8K 帧速率，PCM 时钟在模块进入休眠模式时 PCM 时钟输出会停止。可为外部蓝牙设备提供语言等信号传输应用。模块 PCM 接口必须工作在 Master 方式下，时钟和同步信号必须由模块送出，与该接口连接的设备只能 工作在 Slave 方式。工作方式如图4-5所示。图4-5 PCM接口工作方式图PCM 接