HUAWEI_MG323-B_GSM_LCC模块硬件指南(V

1、 HUAWEI MG323-B GSM LCC模块 硬件指南文档版本 04发布日期 2012-07-03华为技术有限公司为客户提供全方位的技术支持,用户可与就近的华为办事处联系,也可直接与公司总部联 系。华为技术有限公司深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼 公司总机网址:消费者服务热线:8008308300 4008308300 4006902116 服务邮箱:mobile更多信息请访问:图片仅供参考,请以实物为准。华为公司保留对产品外观及设计改进和改变的权利,恕不另行通知。版权所有 © 华为技术有限公司 2012。保留一切权利。非经华为技术有限公司书面同意,

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3、性能,以及您安装的软件。某些特 性和功能可能由于当地网络运营商或网络服务供应商不支持,或者由于当地网络的设置,或者您安装的软件 不支持而无法实现。因此,本手册中的描述可能与您购买的产品或其附件并非完全一一对应。华为技术有限公司保留随时修改本手册中任何信息的权利,无需进行任何提前通知且不承担任何责任。无担保声明本手册中的内容均“如是”提供,除非适用法要求,华为技术有限公司对本手册中的所有内容不提供任何明 示或暗示的保证,包括但不限于适销性或者适用于某一特定目的的保证。在法律允许的范围内,华为技术有限公司在任何情况下,都不对因使用本手册相关内容而产生的任何特殊 的、附带的、间接的、继发性的损害进行

4、赔偿,也不对任何利润、数据、商誉或预期节约的损失进行赔偿。进出口管制若需将此产品手册描述的产品(包含但不限于产品中的软件及技术数据等出口、再出口或者进口,您应遵 守适用的进出口管制法律法规。关于本文档 修改记录 目录1 简介 . . 72 总体介绍 . . 8 2.1本章概述 . 8 2.2功能概述 . 8 2.3应用框图 . 102.4电路框图 . 103 应用接口说明 . 12 3.1本章概述 . 12 3.2 LCC接口 . 12 3.3电源接口 . 16 3.3.1概述 . . 16 3.3.2 VBAT和 VPA 接口 . 17 3.3.3 VCOIN接口 . 18 3.3.4 VI

5、O接口 . 18 3.4控制信号接口 . 18 3.4.1概述 . . 18 3.4.2输入控制信号接口 . 19 3.4.3输出控制信号接口 . 21 3.5 UART 0接口 . . 22 3.6 UART 1接口 . . 22 3.6.1概述 . . 22 3.6.2 UART 1接口推荐连接 . 23 3.7 SIM卡接口 . 25 3.7.1概述 . . 25 3.7.2 SIM卡接口推荐电路 . 25 3.7.3 SIM卡接口 ESD 防护 . 26 3.8音频接口 . 26 3.8.1音频硬件总体介绍 . 26 3.8.2音频硬件喇叭接口 . 27 3.8.3音频硬件 MIC 接

6、口 . . 273.9天线接口 . 283.10 NC接口 . 294 射频特性 . . 30 4.1本章概述 . 30 4.2天线安装指导 . 30 4.3工作频率 . 30 4.4传导射频测量 . 31 4.4.1测试环境 . 31 4.4.2测试标准 . 31 4.5传导射频特性 . 31 4.5.1传导接收灵敏度 . . 31 4.5.2传导发射功率 . 32 4.6天线设计要求 . 32 4.6.1天线指标 . 32 4.6.2干扰源 . 33 4.6.3 GSM天线设计要求 . 34 4.6.4天线测试环境 . 344.7天线接口的 ESD 防护 . 355 电气和可靠性特性 .

7、37 5.1本章概述 . 37 5.2极限工作条件 . 37 5.3工作、存储环境 . 38 5.4电气规范应用接口 . . 38 5.5电源特性 . 41 5.5.1输入电源 . 41 5.5.2工作电流 . 41 5.6可靠性特性 . . 415.7 ESD特性 . 436 机械特性 . . 44 6.1概述 . 44 6.2存储要求 . 44 6.3潮敏特性 . 44 6.4外形尺寸 . 45 6.5客户 PCB 焊盘设计 . . 45 6.5.1焊盘设计 . 45 6.5.2阻焊设计 . 46 6.5.3 PCB表面处理 . 46 6.5.4布局要求 . 466.6钢网设计 . 47

8、6.7回流曲线 . 47 6.8铭牌 . 48 6.9包装要求 . 49 6.10返修工艺流程 . 50 6.10.1返修流程 . 50 6.10.1返修准备 . 51 6.10.2模块拆除 . 51 6.10.3焊区处理 . 516.10.4模块安装 . 527 安全警告和注意事项 . 53 7.1干扰 . 53 7.2医疗设备 . 53 7.3易燃易爆区域 . 53 7.4交通安全 . 54 7.5航空安全 . 54 7.6儿童健康 . 54 7.7环境保护 . 54 7.8遵守法律法规 . 54 7.9维护和保养 . . 54 7.10紧急呼叫 . 557.11射频能量吸收比率(SAR

9、. 558 附录 A 典型接口电路示意图 . 569 附录 B 缩略语 . . 57简介本文描述了 HUAWEI MG323-B GSM LCC模块(以下简称 MG323-B 模块使用过程 中的硬件应用接口和空中接口。通过本文的内容,您可以了解到 MG323-B 模块使用过程中的接口规范、电气特性以及 相关产品信息。总体介绍2.1 本章概述本章主要对 MG323-B 模块进行总体介绍,包括:功能概述应用框图电路框图2.2 功能概述表 2-1 产品特性 2.3 应用框图MG323-B 模块的应用框图如下图所示。图 2-1 MG323-B 模块应用框图 2.4 电路框图MG323-B 模块的电路框

10、图和主要功能单元,包含如下部分:GSM 基带控制器电源管理MCP 存储器射频收发器26 MHz参考时钟射频前端模组接收滤波器图 2-2 MG323-B 模块电路框图应用接口说明3.1 本章概述本章主要介绍 MG323-B 模块的对外应用接口,包括:LCC 接口电源接口控制信号接口UART 0接口UART 1接口SIM 卡接口音频接口天线接口NC 接口3.2 LCC 接口MG323-B 模块对外接口形态为 68-pin LCC连接方式, LCC 的外形尺寸信息请参见 “ 6.4 外形尺寸” 。表 3-1 介绍了 MG323-B 模块 LCC 接口 pin 定义。表 3-1 LCC 接口 pin

11、定义 要了解 MG323-B 模块 pin 的详细信息,请参考“表 5-3 应用接口的电气特性” ;P 表示电源管脚; I 表示数字信号输入管脚; O 表示数字信号输出管脚; AI 表示模拟信号输 入管脚; AO 表示模拟信号输出管脚。NC 管脚未使用,内接模块,请做悬空处理。详细信息请联系华为技术有限公司。图 3-1 为 MG323-B 模块 LCC 接口 pin 顺序图。 图 3-1 LCC 接口 pin 顺序图(top view,透视图 Power padsSIM padsGND pads Control padsRF pads UART padsAudio padsNC pads3.3

12、 电源接口3.3.1 概述MG323-B 模块 LCC 接口的电源部分主要包含:基带供电电源 VBAT 接口PA 供电电源 VPA 接口实时时钟 RTC 备用电源 VCOIN 接口对外电源输出 VIO 接口电源接口管脚定义如下表所示:表 3-2 电源接口管脚定义 3.3.2 VBAT 和 VPA 接口MG323-B 模块正常工作时需要通过 VBAT 和 VPA 管脚来供电,供电电源电压输入范 围为 3.3 V4.2 V(典型值 3.8 V 。 68-pin LCC接口为外部供电电源输入提供 2个 VBAT 管脚, 2个 VPA 和 14个 GND 管脚, MG323-B 模块在正常使用时,需保

13、证全 部管脚都有效连接。MG323-B 模块针对不同外部应用时,需重点关注供电电源方面的设计。由于实际网络 环境的差异,当 MG323-B 模块以最大功率发射时,电源供电的瞬时电流将有可能达到 2.0 A左右的瞬时峰值,此时将会引起 VBAT 和 VPA 电压的跌落,所以,应确保 VBAT 和 VPA 在任何情况下供电电源电压的跌落不能低于 3.3 V,否则可能会引起 MG323-B 模块重启等异常情况。对于外部供电电源,推荐使用电流输出能力大于 2 A的 LDO 或开关电源,并且在模块 的电源端口处并联三个 220 µF 的蓄能电容。建议用户在 VBAT 和 VPA 供电电路中串

14、联磁珠电感来改善 EMI 且电感的额定电流至少为 2 A。此外,为了降低通路上阻抗对 电压跌落的影响,建议尽量缩短 VBAT 的走线。如图 3-2 所示为 MG323-B 模块推荐的供电电路。图 3-2 MG323-B 模块推荐供电电路 3.3.3 VCOIN 接口VCOIN 是 MG323-B 模块内部实时时钟 RTC 备用电源输入接口。当 VBAT 在位时,实 时时钟 RTC 可以优先通过 VBAT 供电;当 VBAT 不在位时, VCOIN 为实时时钟 RTC 提供备用电源输入,此时 MG323-B 模块维持实时时钟 RTC 功能所需电流约为 5 µA 。VCOIN 可以使用外

15、部电池供电,推荐使用的电池电压为 3 V;如果不使用电池,也可 以外接电容,电容的容值大小决定了在 VBAT 不在位时实时时钟 RTC 的持续时间。 MG323-B 模块支持对外部备用电池进行充电,当 VBAT=3.8 V时,充电电流约为 0.6 mA (典型值 。有两种电路图供 MG323-B 模块的用户参考,如下图所示。图 3-3 VCOIN 接口示意电路图 Coin Cell (Be chargable3.3.4 VIO 接口VIO 接口可对外提供 2.8 V供电电压,输出电流为 10 mA(典型值 ,可以用于外部电 平转换或者其他应用。当 MG323-B 模块处于 SLEEP 模式下,

16、 VIO 处于开启的低功耗状态(<500 µA ;当 MG323-B 模块在 Power Down模式时, VIO 则处于关闭状态。如果用户不使用 VIO 管脚,可以将该管脚悬空。3.4 控制信号接口3.4.1 概述MG323-B 模块 LCC 接口控制信号包括:开 /关机接口信号 TERM_ON硬件复位接口信号 RESET网络状态指示 LED_STATUS表 3-3 列出了 MG323-B 模块的控制信号的接口信息。表 3-3 开关机,复位接口管脚定义 3.4.2 输入控制信号接口对于输入控制信号接口部分, MG323-B 模块主要实现开 /关机控制和硬件复位功能。 TERM

17、_ON管脚用于实现开 /关机功能。当 TERM_ON管脚低电平持续时间 1s 2s 时即可开机;开机后,如果再次将 TERM_ON脚电平拉低 1s 2s 时,即可关机。 RESET 管脚用于实现模块硬件复位。当模块出现软件死机的情况时,通过拉低 RESET 管脚超过 10 ms后,模块进行硬件复位。 RESET 、 TERM_ON信号比较敏感,建议用户在靠近模块 LCC 的 RESET 和TERM_ON管脚处添加 10 nF电容进行滤波处理。此外用户在接口板 PCB 上走线时, 长度建议不超过 20 mm,同时与板边缘至少有 2.54 mm(100 mil的距离,并且进行 包地处理,否则可能会

18、因干扰等原因导致模块复位。 管脚连接示意电路如下图所示。图 3-4 TERM_ON、 RESET 管脚连接示意电路图 开机和关机时序MG323-B 模块的开关机信号是 TERM_ON,硬件复位信号是 RESET 。表 3-3 列出了 pin 定义。 请确保模块在推荐的工作电压范围和工作温度下开机,否则可能造成模块的损坏或 者工作异常。模块对外的任何应用接口的上电时间不得先于模块的开机时间。MG323-B 模块可以通过开 /关机键 TERM_ON进行开机,开机后软件会根据实际设置情况上报相关信息,如 AT 命令会主动上报:SYSSTART1。此时对外供电 VIO 接口 开启、可提供 2.8 V供

19、电电压。: 1:关于开 /关机软件设臵的具体信息,请参考 HUAWEI MG323-B GSM LCC模块 AT 命令手 册 。开机时序图如下图所示。必须将 TERM_ON拉低至少 1s以上且 VBAT 至少要先于 TERM_ON拉低前 0.25s 上电。 图 3-5 开机时序图 关机方式, MG323-B 模块支持开 /关机键 TERM_ON关机或者 ATSMSO命令关机, 关机时序图如下图所示:图 3-6 关机时序图 VBATPowerOff Event VIO :关机事件处理过程,主要取决于 MG323-B 模块内部文件系统正常关闭的时间,随着文件系 统的容量变化而变化。请确保在模块关机

20、后再断开电源。RESETMG323-B 模块支持硬件复位功能。当 MG323-B 模块出现软件死机的情况时,您可以 通过 RESET 信号控制模块实现硬件复位功能。当硬件复位完成后,软件开始开机流 程,开机后软件会根据实际设置情况上报相关信息,如 AT 命令会主动上报SYSSTART。此时对外供电 VIO 接口开启、可提供 2.8 V供电电压。3.4.3 输出控制信号接口MG323-B 模块提供了一个网络状态指示接口 LED_STATUS,通过该接口输出的脉冲 信号来控制用户接口板上的 LED 状态指示灯,显示网络连接的状态。LED 状态指示灯闪烁的不同模式,代表了不同的网络状态,管脚状态如下

21、表所示。 表 3-4 LED_STATUS管脚状态指示说明 在实际应用中, LED_STATUS管脚不能直接用于驱动 LED 状态指示灯,需要配合三 极管使用, LED 灯的限流电阻选择,请根据 LED 的实际压降和额定电流选择合适的限 流电阻,驱动示意电路如图所示。图 3-7 推荐的驱动电路 3.5 UART 0接口MG323-B 提供 2线的 UART 串口用于调试。要求为这两个接口保留测试点。表 3-5 UART 0接口信号定义(以 DTE 作为参考来命名 3.6 UART 1接口3.6.1 概述MG323-B 模块对外提供一路异步 RS-232 UART 1(8线全串口通信接口。 UA

22、RT 1支持标准 Modem 握手信号控制方式,通过 UART 1接口与外界进行串行通信和 AT 指 令输入。 UART1主要特性有:全双工7或 8 bit数据长度1或 2 bit停止位支持奇偶校验或无校验系统时钟产生波特率时钟支持 DMA 传输波特率从 600 bps到 230400 bps,默认为 115.2 kbps在 1200 bps到 115.2 kbps之间支持自适应波特率接口信号定义如下表所示。表 3-6 UART1接口信号定义表(以 DTE 作为参考来命名 3.6.2 UART 1接口推荐连接MG323-B 模块(DCE UART 1接口与主机(DTE 的连接如下图所示。图 3

23、-8 MG323-B UART1与主机接口连接示意图 MG323-B GSM模块可以通过使用 232类芯片与标准 RS-232-C 的接口连接,设计时 涉及到 TTL 电平与 EIA 电平相互转换,如使用 2线制串口时推荐使用 MAX3232芯 片,使用 8线串口时,推荐使用 SP3238或 MAX3238等芯片进行接口设计。 当 MG323-B 模块接到短信息后, RING (pin25管脚会输出一个小于1s 的低电平, 如下图所示。图 3-9 MG323-B 接到短信息后 RING 管脚输出信号波形 >1s当 MG323-B 模块接到语音呼叫后, RING 管脚会输出 1s 低电平和 4s 高电平的周期性 信号,如下图所示。图3-10 MG323-B 接到语音呼叫后 RING 管脚输出信号波形 1s1s 1s4s 4s 4s:MG323-B UART