软件指令说明书硬件设计手册v

1、SIM7600CE硬件设计手册_V1.04Smart Machine Smart Decision前言感谢使用 SIMCom 提供的 SIM7600CE 模块。本具有标准 AT 命令接口，可以提供语音(SIM7600CE-A 支持)、短消息等业务。使用前请仔细阅读用户手册，您将领略其完善的功能和简洁的操作方法。此模块主要用于语音或者数据通讯，本公司不承担由于用户不正常操作造成的损失或者人身伤应该关注的害责任。请用户按照手册中的技术规格和参考设计开发相应的一般安全事项。同时注意使用移动在未之前，本公司根据技术发展的需要对本手册内容进行修改。本手册任。属于SIMCom，任何人我公司同意、或者修改本

2、手册都将承担法律责SIM7600CE 硬件设计手册_V1.0422016-11-17文档名称：SIM7600CE 硬件设计手册版本：1.04日期：2016-11-17状态：发布文档号：SIM7600CE 硬件设计手册_V1.04Smart Machine Smart Decision目录目录3表格索引5图片索引6版本历史71.1.11.21.31.42.2.12.22.32.43.3.1绪论8模块综述8接口概述9模块框图10主要特性10封装信息12脚分布图12引脚描述14机械. . . . 18推荐PCB 封装. . . . 19应用接口20供电输入203.1.13.1.23.1.3供电参考设

3、计 .推荐外部电源电路 . .电源监测 . . . . . 21. . 21. 223.23.2.13.2.23.2.33.33.3.1.3.3.2.3.43.4.1.3.53.5.1.3.5.2.3.63.6.1.3 6 2.3.73 83.8.1.3.93.103.113.123.13开机/关机/复位22模块开机.模块关机. .模块复位. . . . 22. 24. 24串口25串口参考设计25RI 和 DTR 描述. 26USB 接口27USB 参考设计27U接口28USIM 参考设计28U座的选择29PCM 接口30PCM 时序31PCM 参考设计32SD 卡接口32I2C 总线34I

4、2C 参考设计34SDIO 接口34SPI 接口34网络状态指示34飞行模式35其他接口363.13.1.3.13.2.ISINK36模数转换器（ADC）36SIM7600CE 硬件设计手册_V1.0432016-11-17Smart Machine Smart Decision3.13.3.LDO374.射频参数384.1.4.2.4.3.4.3.1.4.3.2./CDMA 1X/UMTS/LTE 射频参数38/CDMA 1X/UMTS/LTE 天线参考设计40GNSS41GNSS 参数41GNSS 参考设计415.5.1.5.2.5.3.电气参数43极限参数43正常工作条件43工作模式44

5、5.3.1.5.3.2.5.3.3.5.4.5.5.工作模式定义44休眠模式44最小功能模式45耗流46静电防护486.贴片生产. . 49. 49. 506.1.6.2.6.3.6.4.6.5.7.I.II. III. IV.V.模块的顶视图和底视图 . .信息 . . .典型焊接炉温曲线 . . . 51湿敏特性51推荐钢网设计52包装53参考原理图 . . 55编码方式及最大数据速率56参考文档58术语和解释60安全警告 . 62SIM7600CE 硬件设计手册_V1.0442016-11-17Smart Machine Smart Decision表格索引1：SIM7600CE 模块频

6、段列表82：模块主要特性103：引脚定义列表134：引脚参数缩写145：引脚描述146：VBAT 引脚电气参数20表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表7：推荐的二极管列表218：开机时序参数239：关机时序参数2410：RESET 引脚电参数2511：1.8V 模式时 USIM 接口电气参数（USIM_VDD=1.8V）2812：3.0V 模式时 USIM 接口电气参数（USIM_VDD=2.95V）2813：AMPHENOL U座引脚描述3014：PCM 参数表3115：PCM 时序参数3216：SD 卡接口电参数（SD_DATA0-SD_

7、DATA3,SD_CLK 和 SD_CMD）*3317：NETLIGHT 工作状态. . 3518：FLIGHTMODE 引脚状态3619：ISINK 电气参数3620：ADC1 和 ADC2 电气特性3721：VDD_EXT 电气特性3722：传导. . . 3823：频段信息3824：E-UTRA 频段信息3925：传导接收灵敏度3926：参考灵敏度(QPSK). . 3927：走线损耗推荐值4028：TVS 推荐型号列表4029：极限参数4330：模块推荐工作电压4331：1.8V 数字接口特性*4332：模块工作温度4433：工作模式定义4434：VBAT 耗流(VBAT=3.8V)4

8、635：ESD 性能参数（温度：25，湿度：45%）4836：模块信息描述5037：模块湿敏特性518：托盘信息5439：小卡通箱40：大卡通箱信息54信息5441：编码方式和最大数据速率5642：参考文档5843：术语和解释6044：安全警告62SIM7600CE 硬件设计手册_V1.0452016-11-17Smart Machine Smart Decision图片索引图 1：模块框图10图 2：模块引脚图(顶视图)12图 3：三维（：毫米）18（：毫米）19图 4：推荐 PCB 封装图 5：突发电流时 VBAT 的跌落20图 6：VBAT 输入参考电路21图 7：线性电源推荐电路22图

9、 8：开关电源推荐电路22图 9：开关机参考电路23图 10：PWRKEY 开机时序23图 11：PWRKEY 关机时序24图 12：复位推荐电路25图 13：串口连接图（全功能模式）25图 14：串口连接图（NULL 模式）26图 15：推荐电平转换电路26图 16：RI 上的电平变化(，URC)27图 17：RI 上的电平变化(语音呼入)27图 18：USB 连接图. . 27图 19：USIM 接口推荐电路29图 20：AMPHENOL C707 10M006 512 U座图30图 21：PCM_SYNC 时序31图 22：外部 CODEC 到模块的时序31图 23：模块到外部 CODE

10、C 的时序31图 24：PCM 推荐电路32图 25：SD 卡连接图33图 26：I2C 接口参考电路34图 27：NETLIGHT 参考电路. . 35图 28：飞行模式参考电路35图 29：ISINK 参考电路36图 30：天线接口连接电路（主天线）40图 31：天线接口连接电路（分集天线）41图 32：GNSS 有源天线参考电路42图 33：GNSS 无源天线参考电路42图 34：模块顶视图和底视图49图 35:信息50图 36：推荐焊接炉温曲线图（无铅工艺）51图 37模块包装示意图53图 38托盘图 39：小卡通箱图 40：大卡通箱图53图54图54图 41：参考设计原理图55SIM

11、7600CE 硬件设计手册_V1.0462016-11-17Smart Machine Smart Decision版本历史SIM7600CE 硬件设计手册_V1.0472016-11-17日期版本变更描述作者2016-07-061.00初版、2016-07-272016-09-261.011.02修改文档名称； 更新图三和图四；更新表 20，更改 ADC 的输入电压范围； 修正图 41 中USB_VBUS 的输入范围描述； 更新USB_VBUS 的输入电压范围；更新参考设计中 ADC 的输入电压范围；2016-10-251.03推荐钢网厚度改为 0.15mm；2016-11-171.04更新

12、表 8 和表 9 的开关机时间；更新USIM 电路建议的串联电阻为 22； 删除 SIM7600C 模块信息；更新图片 34,35；I2C 上拉电阻建议为 2.2K；Smart Machine Smart Decision1. 绪论本文档描述了模块的硬件接口，可以帮助用户快速的了解模块的接口定义、电气性能和结构细信息。结合本文档和其他的应用文档，用户可以快速的使用模块来设计移动通讯应用方案。的详1.1模块综述SIM7600CE模块可支持, TD-SCDMA, CDMA, WCDMA ,TDD-LTE和FDD-LTE。用户可以灵活选用不同型号的模块以满足多样化的市场需求。详细的频段描述请参考下表

13、：表 1：SIM7600CE 模块频段列表模块的只有30*30*2.9 mm，几乎可以满足所有用户应用中的对空间的要求。SIM7600CE 硬件设计手册_V1.0482016-11-17网络类型频段模块SIM7600CEE900MHzPDCS1800MHzPCDMA2000/ EVDOBC0PWCDMABAND1PBAND8PTD-SCDMATD-SCDMA 1.9GPTD- SCDMA 2GPLTE-FDDLTE-FDD B1PLTE-FDD B3PLTE-FDD B8PLTE-TDDLTE TDD B38PLTE TDD B39PLTE TDD B40PLTE TDD B41PCatego

14、ryCAT4GNSSPSmart Machine Smart Decision1.2接口概述SIM7600CE提供了如下的硬件接口：llllllllllll一路电源输入一路USB 2.0 接口一路全功能串口SDIO接口，一路于MMC/SD卡，一路于WIFI接口一路U接口多个可编程的通用输入输出接口（GPIO）ADC接口供电输出一路电流源输出一路PCM数字音频接口一路SPI接口一路I2C接口SIM7600CE 硬件设计手册_V1.0492016-11-17Smart Machine Smart Decision1.3模块框图下图列出了模块内部主要功能构架：GNSS天线主天线分集天线DDRNAND

15、GNSS RFFlash/CDMA 1X/UMTS/ LTERF FEMUMTS/LTE RF FEMQualcomm Chip接收基带处理器RFTransceiverVBATRF TDD-LTE PAXO电源管理单元19.2MHz图 1：模块框图1.4主要特性表 2：模块主要特性特性说明供电电压范围：3.4V 4.2V，推荐值3.8V省电休眠模式下的耗流：小于 5mA频段请参考表1/GPRS功率等级：- E900: 4 (2W)-DCS1800: 1 (1W)EDGE功率等级:-E900: E2 (0.5W)-DCS1800: E1 (0.4W) CDMA 1X功率等级: 3 (0.25W)

16、UMTS功率等级:-WCDMA: 3 (0.25W)：- EVDO: 3 (0.25W)-TD-SCDMA: 2 (0.25W)LTE功率等级 3 (0.25W)SIM7600CE 硬件设计手册_V1.04102016-11-17模块接口USIM UART SDIO MMC/SDI2CUSB PCMGPIOInterruptADCStatus LED LDOSPISink Current SourcePower On ResetVBATRF/CDMA 1X/UMTS/LTE PASmart Machine Smart Decision*备注：在扩展工作温度范围内，模块可以正常工作，但不保证完全

17、符合3GPP测试规范。SIM7600CE 硬件设计手册_V1.04112016-11-17数据传输GPRS 多时隙 等级 12 EDGE 多时隙 等级 12 UMTS R99：384 kbps DL/ULHSPA+： 5.76 Mbps(UL), 42 Mbps(DL)TD-HSDPA/HSUPA：2.2 Mbps(UL), 2.8 Mbps(DL) CDMA EVDO：Rev-0,Rev-A, Rev-BLTE 类别 4 ：150 Mbps (DL) LTE 类别 4 ：50 Mbps (UL)/UMTS/LTE 主天线接口天线接口UMTS/LTE 分集天线接口GNSS 天线接口GNSSGN

18、SS (GPS/GLONASS/BeiDou)协议： NMEA短消息（SMS）MT，MO，CB，Text 和 PDU 模式短消息（SMS）设备：U和ME(默认) 支持CS域和PS域U接口支持的 1.8V/3V UUSIM应用工具包支持 SAT 等级 3,11.14 版本 99支持 USAT管理 支持类型：DC,MC,RC,SM,ME,FD,ON,LD EN数字音频支持PCM数字音频接口仅支持PCM主模式串口默认支持一路标准的全功能串口波特率支持从 300bps到 4Mbps（默认 115200bps）支持从 9600bps，19200,38400,57600，115200bps 的自动波特率检

19、测功能可以通过串口AT命令和数据支持RTS/CTS硬件流控支持符合07 10 协议的串口复用功能SDC接口，最高速率可达 200MHz MMC/SD/SDIOSD1 接口支持 2.95V MMC和SD卡SD2 接口支持 1.8V SDIO设备 USB接口符合USB 2.0 规范 软件升级通过USB口升级软件物理：30*30*2.9mm 重量：5.7g温度范围工作温度：-30 +80扩展工作温度：-40 +85*温度：-45 +90Smart Machine Smart Decision2. 封装信息2.1脚分布图模块共有87个引脚，提供了模块的所有硬件接口。图 2：模块引脚图(顶视图)SIM7

20、600CE 硬件设计手册_V1.04122016-11-17Smart Machine Smart Decision表3：引脚定义列表SIM7600CE 硬件设计手册_V1.04132016-11-17引脚序号引脚名称引脚序号引脚名称1GND2GND3PWRKEY4RESET5GND6SPI_CLK7SPI_MISO8SPI_MOSI9SPI_CS10GND11USB_VBUS12USB_DN13USB_DP14GND15VDD_1V816USB_ID17USIM_DATA18USIM_RST19USIM_CLK20USIM_VDD21SD_CMD22SD_DATA023SD_DATA124S

21、D_DATA225SD_DATA326SD_CLK27SDIO_DATA128SDIO_DATA229SDIO_CMD30SDIO_DATA031SDIO_DATA332SDIO_CLK33GPIO334GPIO635HSIC_STROBE36HSIC_DATA37GND38VBAT39VBAT40GND41GND42NC43GND44VDD_EXT45ISINK46ADC247ADC148SD_DET49STATUS50GPIO43*51NETLIGHT52GPIO4153USIM_DET54FLIGHTMODE55SCL56SDA57GND58GND59AUX_ANT60GND61GND6

22、2VBAT63VBAT64GND65GND66RTS67CTS68RXD69RI70DCDSmart Machine Smart Decision注意: 在正常开机前, GPIO43，COEX1, COEX3会影响模块正常开机！和 BOOT_CFG0这些引脚不能上拉，否则2.2引脚描述表4：引脚参数缩写表5：引脚描述SIM7600CE 硬件设计手册_V1.04142016-11-17引脚名称引脚序号I/O描述备注供电VBAT38,39,62,63PI模块供电输入，输入电压范围从3.4V4.2V。VDD_EXT44POLDO 输出，可以为 SD 卡或其他电路供电。输出电流最大 150mA，输出电

23、压可配(默认关闭)。如不使用，悬空即可。VDD_1V815PO内部 1.8V 电源输出，输出电流最大50mA，可为电平转换电路等提供电源。如不使用，悬空即可。GND 1,2,5,10,1 4,37,40,41 接地,43,57,58,缩写描述PI电源输入PO电源输出AI模拟输入AIO模拟输出I/O输入或输出DI数字输入DO数字输出DOH默认输出平DOL默认输出低电平PU上拉PD下拉71TXD72DTR73PCM_OUT74PCM_IN75PCM_SYNC76PCM_CLK77GND78GND79GNSS_ANT80GND81GND82MAIN_ANT83COEX1*84COEX285BOOT_

24、CFG0*86COEX3*87GPIO77Smart Machine Smart DecisionSIM7600CE 硬件设计手册_V1.04152016-11-1760,61,64,65,77,78,80,81系统PWRKEY3DI,PU开关机输入，低电平有效开机键默认平 0.8V。RESET4DI,PU硬件复位输入，低电平有效模块内部已通过40K电阻上拉至1.8V。SD 接口SD_CMD21DOSDIO 总线命令输出如不使用，悬空即可。SD_DATA022I/OSDIO 总线数据SD_DATA123I/OSD_DATA224I/OSD_DATA325I/OSD_CLK26DOSDIO 总线

25、时钟输出USIM 接口USIM_DATA17I/O,PUUSIM 总线数据，内部有 100K电阻上拉到USIM_VDDUSIM_RST18DOUSIM 总线复位输出USIM_CLK19DOUSIM 总线时钟输出USIM_VDD20POU供电输出，输出电压可根据外接卡片类型动态改变，输出电流最大50mASPI 接口SPI_CLK6DOSPI 总线时钟输出仅支持主控模式。如不使用，悬空即可。SPI_MISO7DISPI 总线主控输入SPI_MOSI8DOSPI 总线主控输出SPI_CS9DOSPI 总线片选输出USB 接口USB_VBUS11DI,PDUSB检测输入，平有效（3.05.25V）US

26、B_DN12I/OUSB总线差分负极USB_DP3I/OUSB总线差分正极USB_ID16DIUSB总线主从识别必须保持悬空状态。串口RTS66DOH请求如不使用，悬空即可。CTS67DI,PU清除RXD68DI,PU数据接收RI69DOH振铃指示DCD70DOH数据载波检测TXD71DOH数据DTR72DI,PU数据终端准备Smart Machine Smart DecisionSIM7600CE 硬件设计手册_V1.04162016-11-17I2CSCL55DOI2C 总线时钟输出如不使用，悬空即可。使用时需加4.7K 上拉电阻到 1.8V 电源。SDA56I/OI2C 总线数据输入/输

27、出SDIO 接口SDIO_DATA127I/OSDIO data1用于WLAN 使用SDIO_DATA228I/OSDIO data2SDIO_CMD29DOSDIO commandSDIO_DATA030I/OSDIO data0SDIO_DATA331I/OSDIO data3SDIO_CLK32DOSDIO clockHSIC 接口HSIC_STROB E35DOHSIC strobe wakeup预留HSIC_DATA36I/OHSIC dataPCM 接口PCM_OUT73DOPCM 总线数据输出如不使用，悬空即可。PCM_IN74DIPCM 总线数据输入PCM_SYNC75DOPC

28、M 总线同步输出PCM_CLK76DOPCM 总线时钟输出通用输入输出接口NETLIGHT51DO网络状态指示如不使用，悬空即可。在正常开机前，不能上拉 GPIO43!FLIGHTMODE54飞行模式输入：DI,PU平（悬空）：正常模式低电平：飞行模式STATUS49开机状态指示输出：DO低电平：掉电或初始化过程中平：上电后软件初始化完成GPIO4152IO通用输入/输出口GPIO4350IO通用输入/输出口GPIO333IO通用输入/输出口GPIO634IO通用输入/输出口GPIO7787IO通用输入/输出口SD_DET48IO默认功能: 通用输入/输出口可选功能: SD 卡检测输入平：SD

29、 卡已拔出； 低电平：SD 卡已USIM_DET53IOU检测输入平：U已拔出；低电平：U已天线接口MAIN _ANT82AIO主天线接口GNSS_ANT79AIGNSS 天线接口AUX_ANT59AI分集天线接口其他功能引脚ISINK45PO恒流源输出如不使用，悬空即Smart Machine Smart DecisionSIM7600CE 硬件设计手册_V1.04172016-11-17ADC147AI通用模拟数字转换器接口 1可。ADC246AI通用模拟数字转换器接口 2COEX183I/OWi-Fi 与 LTE 频段同步信号如不使用，悬空即可。在正常开机前，不能上拉COEX1和COEX

30、2!COEX284I/OCOEX386I/OBOO_CFG085DI代码引导输入，上电时到1.8V， SIM7600 将进入 USB模式建议放置测试点， 方便调试及升级。在正常开机前，不能 上 拉BOOT_CFG0!NC42无连接推荐悬空。Smart Machine Smart Decision2.3机械以下图片描述了 SIM7600CE 的封装。图 3：三维（：毫米）SIM7600CE 硬件设计手册_V1.04182016-11-17Smart Machine Smart Decision2.4推荐 PCB 封装图 4：推荐 PCB 封装（：毫米）SIM7600CE 硬件设计手册_V1.04

31、192016-11-17Smart Machine Smart Decision3. 应用接口3.1供电输入SIM7600CE使用单一电源供电，共有4个引脚（38,39,62和63引脚）作为VBAT电源输入。SIM7600CE通过这4个引脚给内部的射频和基带电路供电。当模块在模式下以最大功率发射时，电流峰值瞬间最高可达到2A，从而导致在VBAT上有较大的电压跌落。为保证电压跌落小于300mV，必须保证外部电源供电能力不小于2A。下图是VBAT电压跌落的示意图。577us4.615msBurst:2AIVBATVBATMax:300mV图 5：突发电流时 VBAT 的跌落注意：测试条件：VBAT

32、 供电 3.8V， 6)Cd=100 µF 钽电容(ESR 等于 0.7)，Cf=100nF。(电路请参考图表6：VBAT 引脚电气参数SIM7600CE 硬件设计手册_V1.04202016-11-17符号符号描述最小典型最大VBAT模块供电输入电压3.43.84.2VIVBAT(peak)模块峰值耗流-2-AIVBAT(average)模块平均耗流（正常模式）请参考表格 34。IVBAT(sleep)模块平均耗流（休眠模式）IVBAT(power off)模块平均耗流（关机状态）-20uASmart Machine Smart Decision3.1.1供电参考设计在用户的设计中

33、，必须特别注意电源部分的设计，确保即使在模块耗电流达到2A时，VBAT的跌落也不要低于3.4V。如果电压跌落低于3.4V, 模块射频性能将会受到影响。注意：当电源能够提供2A的峰值电流时，外部供电电容总容值，建议不小于300uF；若不能提供2A的峰值电流，则建议外部电容总容值不小于1000uF，以保证任何时候VBAT引脚上电压跌落不超过300mV。建议靠近VBAT放置2个0.1/1µF陶瓷电容。以射频性能及系统稳定性。与此同时，建议PCB上供电电源到模块间的VBAT走线宽度至少2mm。参考设计推荐如下：FB10162VBATVBAT GNDVBAT635.1VCb61Cc 1uFCa

34、 100uF500mW100uF64GND模块38VBAT VBAT GNDGND39CeCfCd37100uF100nF100uF40 图 6：VBAT 输入参考电路此外，为防止浪涌及过压对SIM7600CE的损坏管。建议在模块VBAT引脚上并联一个5.1V/500mW的二极表 7：推荐的二极管列表3.1 2推荐外部电源电路线性电源推荐电路如下图所示：SIM7600CE 硬件设计手册_V1.04212016-11-17编号厂家料号功率封装1On semiMMSZ5231BT1G500mWSOD1232PrisemPZ3D4V2H500mWSOD3233VishayMMSZ4689-V500m

35、WSOD1234CrownpoCDZ55C5V1SM500mW0805Smart Machine Smart DecisionU101MIC29302DC 输入VBAT24VinVoutFUSEC101+1C1021uF+ C1035R101 100KOn/OffFBR103 470RC104100nF100uFPWR_CTRL3330uFR102 47K图 7：线性电源推荐电路开关电源推荐电路如下图所示：U101 LM2596- ADJDC输入 L101 FB101 VBAT12VinOn/OffVout100uH R1012.2KFUSEC101 +C102270 ohm100Mhz C1

36、0454C103FBD102100uF1uFPWR_CTRL3330uF00nMBR360R102 1K图 8：开关电源推荐电路3.1.3电源监测AT 命令“AT+CBC”可以用来监测 VBAT 电源电压。AT 命令“AT+CVALARM”可以设置高/低压上告信息。电压，当实际电压超出预设值范围时，会通过 AT口使用“AT+CPMVT”可以设置高/低压关机电压，当实际电压超出预设值范围时，模块将直接自动关闭。注意：过压及过压关机功能默认关闭。相关 AT 命令的详细信息，请参考文档 【1】 。3.2开机/关机/复位3.2.1模块开机用户通过拉低PWRKEY 引脚使模块开机。此引脚已在模块内部上拉

37、到 1.8V。推荐客户在设计时，模块引脚处增加 100nf 电容，TVS 管和一颗 220ohm100Mhz 的 0603 封装磁珠，可以有效的增强模块的抗静电能力。推荐电路如下图：SIM7600CE 硬件设计手册_V1.04222016-11-17GNDGND+Smart Machine Smart Decision开机键默认平0.8V1.8V100PWRKEY开关机脉冲开关机逻辑电路4.7K100nF47K模块图 9：开关机参考电路注意：PWRKEY引脚通过0电阻连接到地时，模块自动开机。VBATTonPWRKEY(Input)Ton(status)STATUS(Output)Ton(ua

38、rt)可用UART Port不可用USB PortTon(usb)可用不可用图 10：PWRKEY 开机时序表 8：开机时序参数SIM7600CE 硬件设计手册_V1.04232016-11-17符号描述最小值典型值最大值Ton开机低电平脉冲宽度1001211110.65001312120.8-msTon(status)开机时间（根据 STATUS 引脚）- s- s- s1.8VTon(uart) Ton(usb)VIH开机时间（根据 UART）开机时间（根据 USB）PWRKEY 引脚输入平电压VILPWRKEY 引脚输入低电平电压-0.300.5VSmart Machine Smart Decision3.2.2模块关机SIM7600CE 模块有以下几种关机方法：llll使用PWRKEY 引脚关机使用“AT+CPOF”命令关机高/低压过压关机，使用“AT+CPMVT”设置电压范围。高