硬件设计手册-v2

1、M50-OpenCPU 硬件设计手册移远通信技术-2-M50-OpenCPU 硬件设计手册前言移远公司提供该文档内容用以支持其客户的产品设计。客户须按照文档中提供的规范、参数来设计其产品。由于客户操作不当而造成的人身或损失，本公司不承担任何责任。在未前，移远公司对该文档规范进行更新。申明本文档手册属于移远公司，任何人我公司允许，该文档将承担。移远通信技术2012，保留一切权利。Copyright QuecWireless Solutions Co.,. 2012- 1 -移远通信技术文件名M50-OpenCPU 硬件设计手册版本2.0日期2012-06-29状态发布文件受控号M50-OpenC

2、PU_硬件设计手册_V2.0M50-OpenCPU 硬件设计手册目 录目 录0表格索引2索引30.1.修改. 5绪论.1.3.相关文档6术语和缩写7安全须知92.综述.2.3.功能图12管脚描述14工作模式212.4. Flash 空间分配23应用接口24电源供电25GSM 供电特点25减小电压跌落25供电参考电路26供电监测26开关机273.2.1开机273.2.2关机2的系统开关机电路313.2.4程序. 323.3. RTC323.4. 串口34主串口35调试串口37辅助串口37串口应用39音频接口42防止 TDD 噪声和其它噪声44麦克

3、风接口参考44听筒和喇叭接口参考4..6.耳机接口参考46扬声器接口参考47音频电气特性48接口4.1. SIM 接口493.6.2.座设计参考503.7. SD 卡接口52移远通信技术-2-M50-OpenCPU 硬件设计手册PCM 接口54ADC55外部中断553.11. 键盘563.12. LCM573.13. 583.14. GPIO59天线接口60射频参考电路60RF 输出功率61RF 接收灵敏度61工作频率614.5.RF 焊接方式615电气性能，可靠性，射频特性6..绝对最大值63工作温度63电压额定值6

4、4静电防护65耗流与低功耗666.1. 耗流66低功耗68最少功能模式68睡眠模式（慢时钟模式）68机械尺寸707.1. 模块机械尺寸707.2.PCB 封装72模块正视图73模块底视图73和生产7.2.8.3. 74生产焊接74包装76附录 A：GPRS 编码方案77附录 B：GPRS 多时隙 classes78- 1 -移远通信技术M50-OpenCPU 硬件设计手册表格索引表 1：相关文档6表 2：术语和缩写7表 3：模块主要特征10表 4：编码格式和耦合时最大网络数据速度率12表 5：M50-OPENCPU 管脚分配14表 6：管脚描述15表 7：管脚功能复用21表 8

5、：工作模式21表 9：串口逻辑电平34表 10：串口管脚定义34表 11：音频接口管脚定义42表 12：AOUT3 输出特性42表 13：驻极体麦克风典型特性参数48表 14：音频接口典型特性参数48表 15：表 16：接口管脚定义(SIM)49HENOL座管脚说明51管脚定义52表 17：MOLEX 91228表 18：SD 卡接口管脚定义53表 19：SD/MMC 卡接口管脚定义53表 20：PCM 相关管脚54表 21：ADC 管脚定义55表 22：ADC 特性55表 23：模块外部中断列表55表 24：矩阵键盘管脚定义56表 25：LCM 相关管脚57表 26：NETLIGHT 的工作

6、状态58表 27：模块 GPIO 列表59表 28：RF_ANT 管脚定义60表 29：RF 传导功率61表 30：RF 传导灵敏度61表 31：模块工作频率61表 32：绝对最大值63表 33：工作温度63表 34: 模块电源额定值64表 35：ESD 性能参数（温度：25，湿度：45 %）65表 36: 模块耗流66表 37：模式切换汇总69表 38：不同编码方案描述77表 39：GPRS 多时隙 CLASSES78- 2 -移远通信技术M50-OpenCPU 硬件设计手册索引图 1：功能框图13图 2：管脚分布图14图 3：FLASH 空间分配图23图 4：发射时的电压抖动25图 5：V

7、BAT 输入参考电路26图 6：供电输入参考设计26图 7：开集驱动参考开机电路27图 8：按键开机参考电路27图 9：开机时序28图 10：关机时序29图 11：开集驱动紧急关机或复位电路30图 12：按键紧急关机或复位参考电路31图 13：的系统开关机系统框图31图 14：不可充电电池给 RTC 供电32图 15：可充电电池给 RTC 供电32图 16：电容给 RTC 供电33图 17：SEIKO XH414H-IV01E 充电曲线33图 18：主串口参考设计36图 19：升级参考设计36图 20：调试串口参考设计37图 21：辅助串口参考设计38图 22：3.3V 电平转换电路39图 2

8、3：5V 电平转换电路40图 24：RS232 电平转换电路41图 25：AIN1&AIN2 麦克风通道接口电路44图 26：AOUT1 听筒输出接口45图 27：AOUT2 听筒输出接口45图 28：AOUT2 带音频功放听筒输出接口46图 29：耳机接口46图 30：扬声器接口47图 31：使用 8PIN图 32：使用 6PIN参考电路(SIM)49座参考电路图(SIM)50图 33：HENOL C707 10M006 512 2座51图 34：MOLEX 91228座52图 35：MICRO SD 参考设计53图 36：5*5 矩阵键盘参考设计56图 37：LCM 接口时序57图 38：

9、NETLIGHT 参考电路58图 39：射频参考电路60图 40：射频焊接建议62图 41：M50-OPENCPU 正视侧视尺寸图（：毫米）70- 3 -移远通信技术M50-OpenCPU 硬件设计手册图 42：M50-OPENCPU 底视尺寸图（图 43：M50-OPENCPU 焊盘底视图（：毫米）71：毫米）71图 44：PCB 封装 (：毫米 )72图 45：模块正视图73图 46：模块底视图73图 47:图 48:图 49:印膏图75炉温曲线75模块包装卷带76图 50：CS-1， CS-2 和 CS-3 射频协议块结构77图 51：CS-4 射频协议块结构77- 4 -移远通信技术M

10、50-OpenCPU 硬件设计手册- 5 -移远通信技术版本号日期作者变更描述1.02012-02-22包立勇初始版本1.12012-05-15包立勇87 脚改为 LS_DIO，102 脚改为2.02012-06-25包立勇M50 模块，文档相应修改0. 修改M50-OpenCPU 硬件设计手册本文档定义了移远M50-OpenCPU模块及其硬件接口规范，电气特性和机械细节，通过此文档的帮助，结合的应用。的应用手册和用户指导书，客户可以快速掌握M50-OpenCPU模块1.1. 相关文档表 1：相关文档- 6 -移远通信技术文件名注释1M50_AT 指令集详解M50_ AT 指令集详解2ITU-

11、TDraftnew mendation V.25terSerial asynchronous automatic dialing and control3GSM 07.07Digital cellularmunications (Phase 2+); AT d set fSM Mobile Equipment (ME)4GSM 07.10Support GSM 07.10 multiplexing protocol5GSM 07.05Digital cellularmunications (Phase 2+); Use of Data Terminal Equipment Data Circu

12、it terminating Equipment (DTE DCE) erface for Short Message Service (SMS) and Cell Broadcast Service (CBS)6GSM 11.14Digital cellularmunications (Phase 2+); Specification of the SIM Application Toolkit for the Subscriber Identity module Mobile Equipment (SIM ME) erface7GSM 11.11Digital cellularmunica

13、tions (Phase 2+); Specification of the Subscriber Identity module Mobile Equipment (SIM ME) erface8GSM 03.38Digitalcellularmunications(Phase2+); Alphabets and language-specific information9GSM 11.10Digital cellularmunications (Phase 2); Mobile S ion (MS) conformance specification; Part 1: Conforman

14、pecification10GSM_UART_ANUART port application notes11GSM_FW_Upgrade_ANGSM Firmware upgrade application note12M50_EVB_UGDM50 EVB 用户指导手册13PCM 应用指导PCM 功能应用指导14OPEN_CPU_DGDOpenCPU设计文档1. 绪论M50-OpenCPU 硬件设计手册1.2. 术语和缩写表 2：术语和缩写- 7 -移远通信技术缩写描述ADCog-to-Digital ConverterAMRAdaptive Multi-RateARPAntenna Refe

15、rence PoASICApplication Specificegrated CircuitBERBit Error RateBOMBill Of MaterialBTSBase Transceiver SionCHAPChallenge Handshake Authentication ProtocolCSCoding SchemeCSDCircuit Switched DataCTSClear To SendDACDigital-to-og ConverterDRXDiscontinuous ReceptionDSPDigital Signal ProsorDCEDommunicatio

16、ns Equipment (typically module)DTEDaerminal Equipment (typically computer, external controller)DTRDaerminal ReadyDTXDiscontinuous TransmisEFREnhanced Full RateEGSMEnhanced GSMEMCElectromagnetic CompatibilityESDElectrosic DischargeETSEuropeanmunication StandardFCCFederal Communications Commis(U.S.)FD

17、MAFrequency DiviMultiple AcsFRFull RateGMSKGaussian Minimum Shift KeyingGPRSGeneral Packet Radio ServiceGSMGlobal System for Mobile CommunicationsHRHalf RateI/OInput/OutputL/HLow/HighPU/PDPull up/Pull downICegrated CircuitIMEIernational Mobile Equipment IdentityImaxum Load CurrentInormNormal Current

18、M50-OpenCPU 硬件设计手册- 8 -移远通信技术kbpsKilo Bits Per SecondLEDLight Emitting DiodeLi-IonLithium-IonMOMobile OriginatedMSMobile Sion (GSM engine)MTMobile TerminatedPAPPassword Authentication ProtocolPBCCHPacket Switched Broadcast Control ChannelPCBPred Circuit BoardPDUProtocol Data UnitPPPPo-to-PoProtocolR

19、FRadio FrequencyRMSRoot Mean Square (value)RTCReal Time ClockRXReceive DirectionSIMSubscriber Identification ModuleSMSShort Message ServiceTDMATime DiviMultiple AcsTETerminal EquipmentTXTransmitting DirectionUARTUniversal Asynchronous Receiver & TransmitterURCUnsolicited Result CodeUSSDUnstructured

20、Supplementary Service DataVSWRVoltage Standing Wave RatioVmaxum Voltage ValueVnormNormal Voltage ValueVminimum Voltage ValueVIHmaxum Input High Level Voltage ValueVIHminimum Input High Level Voltage ValueVILmaxum Input Low Level Voltage ValueVILminimum Input Low Level Voltage ValueVImaxAbsoluteum In

21、put Voltage ValueVIminAbsolute Minimum Input Voltage ValueVOHmaxum Output High Level Voltage ValueVOHminimum Output High Level Voltage ValueVOLmaxum Output Low Level Voltage ValueVOLminimum Output Low Level Voltage ValueM50-OpenCPU 硬件设计手册1.3. 安全须知通过遵循以下安全原则，可确保个人安全并有助于保护产品和工作环境免遭潜在损坏。- 9 -移远通信技术GSM移

22、动终端设备并不保障任何情况下都能进行有效连接，例如在移动终端设备没有话费或SIM无效。当你在紧急情况下遇见以上情况，请记住使用紧急呼叫，同时保证您的设备开机并且处于信号强度足够的区域。如果某些网络服务或者 功能在使用（例如键盘锁定，固定拨号等），就不能进行紧急呼叫。在取消这些功能之后，才能紧急呼叫。当然有些网络需要有效的 支持。道路行驶安全第一！当你开车时，使用手持移动终端设备，除非其有免提功能。请停车，再打！您的移动终端设备在开机时会接收和发射射频信号。当靠近电视，收音机电脑或者其他电子设备时都会产生射频干扰。请将移动终端设备远离易燃气体。当你靠近 ，油库，化工厂或 作业场所，请关闭移动终端

23、设备。在任何有潜在 场所操作电子设备都有安全隐患。登机前请关闭移动终端设备。移动终端的无线功能在飞机上 开启用以防止对飞机通讯系统的干扰。忽略该提示项可能会导致飞行安全，甚至触犯法律。当在医院或健康看护场所，注意是否有移动终端设备使用限制。RF干扰会导致医疗设备运行失常，因此可能需要关闭移动终端设备。M50-OpenCPU 硬件设计手册OpenCPU是一种以模块作为主处理器的应用方式。随着通信技术的发展和市场的不断变化，越来越多的用户认识到OpenCPU解决方案的优势。特别是它能够有效降低产品成本的现实优势，让它备受行业用户的青睐。采用OpenCPU解决方案，可以简化用户对无线应用的开发流程，

24、精简硬件结构设计，从而降低产品成本。OpenCPU解决方案的主要特点如下：快捷开发应用，缩短产品开发周期简化电路设计，降低成本减小终端产品的实际尺寸降低产品功耗空中无线升级防拷贝技术增强产品的安全性改善产品的市场性价比，产品竞争力M50-OpenCPU模块采用ARM7EJ-STM内核的基带处理器，主频最高可达104MHz。M50-OpenCPU 模块是四频段GSM/GPRS 模块， 它的工作频段是： GSM850MHz ，GSM900MHz，1800MHz和PCS1900MHz。M50-OpenCPU模块支持GPRS多时隙等级12和GPRS编码格式 CS-1，CS-2，CS-3和CS-4。要了

25、解息，请参考附录A和附录B。关于GPRS多时隙等级和编码的信M50-OpenCPU模块具有24.5mm 25.3mm 2.6mm的超小尺寸。M50-OpenCPU模块是贴片式模块，采用LCC封装，可以通过其管脚焊盘内嵌于客户应用中，提供了模块与客户主板间丰富的硬件接口。M50-OpenCPU模块采用了省电技术，电流功耗在睡眠模式DRX=5下，低至1.1mA。M50-OpenCPU模块内嵌TCP，UDP，HTTP，FTP等协议，通过API接口函数可以容易地使用这些互联网协议。该模块完全符合RoHS标准。表 3：模块主要特征- 10 -移远通信技术特征说明供电VBAT 3.3V 4.6V，典型值4

26、.0V省电模式耗流1.1 mA DRX=50.95 mA DRX=9频段四频：GSM850，GSM900，1800，PCS1900频段自动搜索频段可选，符合 GSM Phase 2/2+2. 综述M50-OpenCPU 硬件设计手册1)当模块工作在此温度范围时，工作性能可能会偏离GSM规范。例如，频率误差或者相位误差会增大。- 11 -移远通信技术Class 4 (2W)：GSM850和GSM900Class 1 (1W)：1800和PCS1900GPRS连接特性GPRS多时隙等级为12（默认）GPRS多时隙等级为112（可配置）GPRS 移动台等级B温度范围正常工作温度：-35C +80C受

27、限工作温度：-40C -35C 和 +80C +85C 1)温度：-45C +90CGPRS数据特性CSD电路交换GPRS数据下行传输：最大 85.6 kbpsGPRS数据上行传输：最大 85.6 kbps编码格式：CS-1，CS-2，CS-3和CS-4内嵌协议：TCP/UDP/FTP/HTTP 等支持分组广播控制信道(PBCCH)CSD传输速率：2.4，4.8，9.6，14.4 kbps 非透传支持非结构化补充数据业务(USSD)短消息(SMS)Text 和 PDU 模式短消息设备：传真(FAX)Group 3 Class 1 和 Class 2接口支持SIM/U：1.8V，3V天线接口特性

28、阻抗50欧姆音频特性语音编码模式：半速率 (ETS 06.20)全速率 (ETS 06.10)增强型全速率(ETS 06.50 / 06.60 / 06.80)自适应多速率 (AMR)回音消除回音抑制噪声抑制内置1路AB类音频功放，最大驱动功率800mW串口模块支持三路物理串口，分别为主串口、调试串口和辅助串口SIM 应用工具包支持 SAT class 3，GSM 11.14 Release 99实时时钟支持定时功能支持物理特征尺寸：24.50.15 25.30.15 2.60.2mm重量：3.3g固件升级主串口升级FOTA无线升级M50-OpenCPU 硬件设计手册表 4：编码格式和耦合时最

29、大网络数据速度率2.1. 功能图下图为M50-OpenCPU模块功能框图，阐述了其主要功能：器 GSM射频电源管理接口部分PCM接口SD卡接口接口音频接口UART接口电源供电射频接口ADC开关机- 12 -移远通信技术编码格式1 Timeslot2 Timeslot4 TimeslotCS-1：9.05kbps18.1kbps36.2kbpsCS-2：13.4kbps26.8kbps53.6kbpsCS-3：15.6kbps31.2kbps62.4kbpsCS-4：21.4kbps42.8kbps85.6kbpsM50-OpenCPU 硬件设计手册RF26MHz 32kHz图 1：功能框图-

30、13 -移远通信技术PCM UART SIMSD EIndicatorRTCer supplyPAMPMUSerial FlashAudio codecADCTransceiverBaseband EngineTurn on/offSawM50-OpenCPU 硬件设计手册2.2. 管脚描述747372717069615958576012345678910111213141556555453525150494847464544434241403938SIM_VDDADC1ADC0SIM_DATAGPIO0NETLIGHTTop viewSIM_CLKSIM_RSTSIM_GND TXDRXDR

31、TSSPK2PAGNDGNDMIC2P82MIC2N MIC1PMIC1N81 GND75CTSDTR768380 GND7779 GNDSPK1NRI78SPK1PDCDLOUDSPKNDBG_RXDLOUDSPKPDBG_TXDRXD_AUX TXD_AUXSUSPWRKEY 16EMERG_OFF 1718PCM_INPCM_CLK 1922 2335202124252627 28 29 3031 3233343637VBATLCMGNDRFUARTAudioADCerKeyboardOtherSIMSDPCM图 2：管脚分布图表 5：M50-OpenCPU 管脚分配- 14 -移远通信

32、技术PCM_OUTLS_DIOLS_CMDPCM_SYNCLS_CSLS_CLKKROW0VBATKROW1VBAT VBATVBATKROW2 KROW3KROW4GNDGNDKCOL0 KCOL1KCOL2GNDRF_ANTKCOL3GNDKCOL4GND VDD_EXTVRTCSD_CMDSD_CLKLS_RSTSD_DATA0SIM_PRESENCEGND管脚号管脚名管脚号管脚名管脚号管脚名1ADC12ADC03GPIO0M50-OpenCPU 硬件设计手册注意：请将所有管脚悬空表 6：管脚描述- 15 -移远通信技术电源管脚名管脚号I/O管脚描述电气特性备注VBAT67,68，69,

33、70I模块主电源，VBAT=3.3V4.6VVmax= 4.6V Vmin=3.3V Vnorm=4.0V模块在突发模式下的最大负载电流有 1.6A。VRTC59I/O输入：RTC 时钟供电输出：通过该管脚为备份电池或电容充电VImax=VBAT VImin=2.6V VInorm=2.8V VOmax=2.85V VOmin=2.6V不用则悬空。4NETLIGHT5SPK2P6AGND7MIC2P8MIC2N9MIC1P10MIC1N11SPK1N12SPK1P13LOUDSPKN14LOUDSPKP15SUS16PWRKEY17EMERG_OFF18PCM_IN19PCM_CLK20PCM

34、_OUT21PCM_SYNC222324KROW025KROW126KROW227KROW328KROW429KCOL030KCOL131KCOL232KCOL333KCOL434SD_CMD35SD_CLK36SD_DATA037GND383940TXD_AUX41RXD_AUX42DBG_TXD43DBG_RXD4445DCD46RI47DTR48CTS49RTS50RXD51TXD52SIM_GND53SIM_RST54SIM_CLK55SIM_DATA56SIM_VDD57SIM_PRESENCE58LS_RST59VRTC60VDD_EXT61GND62GND63RF_ANT64GN

35、D65GND66GND67VBAT68VBAT69VBAT70VBAT71LS_CLK72LS_CS73LS_CMD74LS_DIO7576777879GND80GND81GND82GND83M50-OpenCPU 硬件设计手册- 16 -移远通信技术VOnorm=2.8V Iout(max)= 730uA Iin=2.65 uAVDD_EXT60O输出 2.8VVmax=2.9V Vmin=2.7V Vnorm=2.8V Imax=20mA如果不用则悬空。如果用这个管脚给外部供电， 并联一个 2.24.7uF的去耦电容。GND37,61，62,64，65,66，79,80,81,82模块地开

36、关机管脚名管脚号I/O描述电气特性备注PWRKEY16I拉低 PWRKEY 一段规定时间来开机或者关机VILmax=0.1VBATVIHmin=0.6VBAT VImax=VBAT上拉到VBAT。紧急关机管脚名管脚号I/O描述电气特性备注EMERG_ OFF17I紧急情况下，拉低该脚20ms以上能关闭模块VILmax=0.4V VIHmin=2.2VVopenmax=2.8V1需要开漏/开集驱动器。 2不用则悬空。模块状态指示管脚名管脚号I/O描述电气特性备注SUS15O指示模块的运行状态.高电平表示模块开机，低电平表示模块关机VOHmin= 0.85VDD_EXTVOLmax=0.15VDD

37、_EXT不用则悬空。音频接口管脚名管脚号I/O描述电气特性备注MIC1P MIC1N9,10I差分音频输入1 通道不用则悬空。MIC2P MIC2N7,8I差分音频输入2 通道SPK1P SPK1N12,11O差分音频输出1 通道不用则悬空，只支持语音。M50-OpenCPU 硬件设计手册- 17 -移远通信技术SPK2P5O单端音频输出2 通道不用则悬空，可同时支持语音和铃声。AGND6配合 SPK2P 使用不用则悬空LOUDSPKN LOUDSPKP13,14O差分音频输出3 通道内置 AB 类功放，可同时支持语音和铃 声。模块网络指示管脚名管脚号I/O描述电气特性备注NETLIGHT4O

38、网络状态指示VOHmin= 0.85VDD_EXTVOLmax=0.15VDD_EXT不用则悬空。主串口管脚名管脚号I/O描述电气特性备注DTR47IDTE 准备就绪VILmin=0 VILmax= 0.25VDD_EXTVIHmin=0.75VDD_EXTVIHmax=VDD_EXT+0.3VOHmin= 0.85VDD_EXTVOLmax=0.15VDD_EXT如果通讯只用到 TXD，RXD和 GND，建议将其他管脚悬空。RXD50I模块接收数据TXD51O模块发送数据RTS49I外设请求模块发送数据CTS48O清除发送RI46O模块输出振铃提示DCD45O载波检测（此脚有效表示通信链路建

39、立起来）调试串口管脚名管脚号I/O描述电气特性备注DBG_TXD42O模块发送数据VILmin=0 VILmax= 0.25VDD_EXTVIHmin=0.75VDD_EXTVIHmax=VDD_EXT+0.3VOHmin= 0.85VDD_EXTVOLmax=0.15VDD_EXT不用则悬空。DBG_RXD43I模块接收数据辅助串口管脚名管脚号I/O描述电气特性备注M50-OpenCPU 硬件设计手册- 18 -移远通信技术TXD_AUX40O模块发送数据VILmin=0 VILmax= 0.25VDD_EXTVIHmin=0.75VDD_EXTVIHmax= VDD_EXT+0.3VOHm

40、in= 0.85VDD_EXTVOLmax= 0.15VDD_EXT不用则悬空。RXD_AUX41I模块接收数据接口管脚名管脚号I/O描述电气特性备注SIM_ VDD56O供电电压模块自动选择 1.8V或 3.0V接口建议使用 TVS 管做 ESD 防护，座到模块最长线径不要超过 20cm。SIM_ DATA55I/O数据线3V： VOLmax=0.4 VOHmin=SIM_VDD-0.4 1.8V:VOLmax= 0.15SIM_VDDVOHmin=SIM_VDD-0.4SIM_CLK54O时钟线3V： VOLmax=0.4 VOHmin= 0.9SIM_VDD1.8V:VOLmax= 0.

41、12SIM_VDDVOHmin=0.9SIM_VDDSIM_RST53O复位线3V： VOLmax=0.36VOHmin= 0.9SIM_VDD1.8V:VOLmax= 0.2SIM_VDDVOHmin=0.9SIM_VDDSIM_GND52独立地SIM_57I检测VILmin=0不用则悬空。M50-OpenCPU 硬件设计手册- 19 -移远通信技术PRESENCEVILmax= 0.25VDD_EXTVIHmin=0.75VDD_EXTVIHmax=VDD_EXT+0.3模数转换（ADC）管脚名管脚号I/O描述电气特性备注ADC02I模数转换电压输入范围：0V2.8V不用则悬空。ADC11

42、I模数转换电压输入范围：0V2.8V不用则悬空。数字音频接口（PCM）管脚名管脚号I/O描述电气特性备注PCM_CLK19OPCM 时钟线VILmin=0V VILmax= 0.25VDD_EXTVIHmin=0.75VDD_EXTVIHmax= VDD_EXT+0.3VOHmin= 0.85VDD_EXTVOLmax=0.15VDD_EXTPCM_IN18IPCM 数据输入PCM_OUT20OPCM 数据输出PCM_SYNC21OPCM 帧同步键盘接口管脚名管脚号I/O描述电气特性备注KROW024O键盘行接口VILmin=0 VILmax= 0.25VDD_EXTVIHmin=0.75VD

43、D_EXTVIHmax= VDD_EXT+0.3VOHmin= 0.85VDD_EXTVOLmax=0.15VDD_EXT不用则悬空。KROW125OKROW226OKROW327OKROW428OKCOL029I键盘列接口KCOL130IKCOL231IKCOL332IKCOL433ISD 卡接口管脚名管脚号I/O描述电气特性备注SD_CMD34OSD 命令线VILmin=0 VILmax= 0.25VDD_EXTVIHmin=SD_CLK35OSD 时钟线SD_DATA036I/OSD 数据线M50-OpenCPU 硬件设计手册- 20 -移远通信技术0.75VDD_EXTVIHmax=

44、VDD_EXT+0.3VOHmin= 0.85VDD_EXTVOLmax=0.15VDD_EXTLCM 接口管脚名管脚号I/O描述电气特性备注LS_RST58O复位信号输出VILmin=0 VILmax=0.251.8VVIHmin= 0.751.8VVIHmax=1.8V+0.3VOHmin= 0.851.8VVOLmax=0.151.8V不用则悬空。LS_CLK71O时钟输出LS_CS72O片选LS_CMD73O命令/数据选择LS_DIO74I/O数据输出/输入射频接口管脚名管脚号I/O描述电气特性备注RF_ANT63I/O射频信号输入输出50 欧姆特性阻抗其他接口管脚名管脚号I/O描述电

45、气特性备注GPIO03I/OGPIOVILmin=0 VILmax= 0.25VDD_EXTVIHmin=0.75VDD_EXTVIHmax= VDD_EXT+0.3VOHmin= 0.85VDD_EXTVOLmax=0.15VDD_EXT22,23，38,39,44,75,76,77,78,83悬空。M50-OpenCPU 硬件设计手册表 7：管脚功能复用2.3. 工作模式下表简要的叙述了接下来几章提到的各种工作模式。表 8：工作模式- 21 -移远通信技术模式功能正常工作GSM/GPRS SLEEP模块能够进入睡眠模式。睡眠模式下，模块仍然能够接收数据包、短消息和来电。GSM IDLE正常

46、运行。模块上GSM网络，没有语音和交互。GSM TALKGSM连接正常工作。有语音或者 交互。此模式下，模块功耗取决环境信号的强弱，动态DTX控制以及射频工作频率。GPRS IDLE模块没有到GPRS网络。模块不能通过GPRS信道访问。管脚名管脚号模式 1(默认)模式 2模式 3模式 4GPIO03GPIOE1NETLIGHT4NETLIGHTGPIO_OUTSUS15SUSGPIOPCM_IN18PCM_INGPIOPCM_CLK19PCM_CLKGPIOPCM_OUT20PCM_OUTGPIOPCM_SYNC21PCM_SYNCGPIOKROW024KROW0GPIOKROW125KROW

47、1GPIOKROW226KROW2GPIOKROW327KROW3GPIOE5CLOCKKROW428KROW4GPIOE3CLOCKKCOL029KCOL0GPIOKCOL130KCOL1GPIOKCOL231KCOL2GPIOSCLKCOL332KCOL3GPIOSDAKCOL433KCOL4GPIOE4CLOCKDCD45DCDGPIOCLK32KRI46RIGPIOE4CLK32KDTR47DTRGPIOE0CTS48CTSGPIOKROW5RTS49RTSGPIOKCOL5SIM_PRESENCE57SIM_PRESENCEGPIOE2CLOCKM50-OpenCPU 硬件设计手册1

48、)建议仅当PWRKEY引脚关机失败时，使用EMERG_OFF引脚来关机。- 22 -移远通信技术GPRS STANDBY模块上 GPRS 网络，但没有激活 PDP 上下文（模块没有获得 IP 地址）。GPRS READYPDP上下文成功激活（模块已经获得IP地址），但无数据传送，此状态下模块可以发送或接收数据。GPRS DATAGPRS数据传送。此模式下，模块的功耗取决于功率控制等级，工作RF频段以及GPRS多时隙配置。关机模式使用PWRKEY管脚或者使用EMERG_OFF 1 )管脚来实现正常关机。电源管理 关断基带部分的供电，并且只保留RTC供电。 不运行，串口无法 。保持VBAT电源供电

49、。最少功能模式(保持供电电压）不掉电情况下，通过API函数Ql_SetCFUN(0)可以使模块进入最少功能模式。此模式下，射频和不工作，但是串口仍然可以。M50-OpenCPU 硬件设计手册2.4. Flash 空间分配M50-OpenCPU模块内置了64Mbit Flash器。Flash地址分配如下图所示：图 3：Flash 空间分配图M50-OpenCPU模块为用户分配了640KB的编程代码空间，1MB的文件系统空间用于嵌入式应用程序对文件编程存放数据（如系统配置文件，临时数据，文件）。，及其他多数据RAMM50-OpenCPU模块为应用预留了2MB的内存编程空间。- 23 -移远通信技术

50、M50-OpenCPU 硬件设计手册模块采用LCC封装，83个SMT焊盘管脚，后续章节详细阐述了以下接口的功能：电源供电开关机 RTC串口音频接口接口 SD卡接口 PCM接口 ADC外部中断键盘 LCMGPIO- 24 -移远通信技术3. 应用接口M50-OpenCPU 硬件设计手册3.1. 电源供电3.1.1. GSM 供电特点由于GSM在无线路径上的传输是由GMSK调制的比特组成的脉冲串，称为突发脉冲，GSM以4.615ms为一个周期发送突发脉发脉冲的持续时间是577us，耗流会达到1.6A，其余空闲时间的耗流会低至几十毫安，由此导致GSM模块负载电流出现急剧的瞬间变化。基于上述特点，模块

51、的电源设计。下图为在最大情况下的VBAT电压纹波和负载电流，测试条件为VBAT=4.0V，VBAT最大输出电流为2A，VBAT旁路电容100uF钽电容（ESR1sVIH 0.6*VBATPWRKEY (INPUT)VIL0.1*VBAT54msVDD_EXT (OUTPUT)MODULEOOOTINGRUNNINGSUS图 9：开机时序 在拉低管脚PWRKEY之前，保证VBAT电压稳定。建议VBAT上电到管脚PWRKEY拉低之间的时间间隔为 30毫秒。 EMERG_OFF可以不用，不用时，请悬空。注意：拉低 PWRKEY至少一秒来开启模块。如PWRKEY管脚一直拉低，也可开启模块，但是将不能通

52、过PWRKEY管脚关机。3.2.2关机以下的方式可以关闭模块：正常关机：使用PWRKEY管脚关机。正常关机：调用API函数实现关机。过压或者低压自动关机。紧急关机：通过EMERG_OFF管脚关机。PWRKEY 管脚关机PWRKEY管脚拉低一段时间，模块关机。- 28 -移远通信技术M50-OpenCPU 硬件设计手册关机过程中，模块需要注销GSM网络，注销时间与当前网络状态有关，经测定用时约2s12s，因此建议延长12s后再进行断电或重启，以确保在完全断电之前让数据。保存好重要模块内核程序检测PWRKEY 拉低后，会通过回调函数 OCPU_CB_PWRKEY_IND();通知用户程序。该回调函

53、数的 API 为 Ql_PwrKey_Init()。关于 PWRKEY 管脚关机的设计，请参考文档 14。关机之后，模块进入关机模式。关机时序见下图。VBAT0.6sPulldown1sLogout net about 2s to 12sPWRKEY (INPUT)VDD_EXT (OUTPUT)EMERG_OFF (INPUT)图 10：关机时序注意：要实现关机功能，PWRKEY引脚不能一直拉低。否则，关机后模块又上电重新开机了, 相当于模块重启。关机后模块进入关机模式，SUS管脚默认输出低电平指示此模式。但是，如果SUS引脚被复用作为其它功能，其将不能用于模块状态指示。以下没有特别说明，模

54、块关机都是基于PWRKEY引脚在物理上没有被固定拉低。 . API 函数关机模块通过调用API函数能够实现正常关机。具体的案例程序如下：Ql_erDown(0或者1)，参数1表示正常关机，0表示紧急关机。- 29 -移远通信技术M50-OpenCPU 硬件设计手册关于API函数关机的设计，请参考文档 14。低压自动关机和过压自动关机模块会持续监测VBAT端的电压，设置的时间是5秒一个周期。如果出现以下几种情况，模块会通过回调函数提示给应用程序。VBAT电压低于3.5V：低压告警。 VBAT电压高于4.5V：过压告警。 VBAT电压低于3.3V：低压关机。VBAT电压高于4.6V：过压关机。程序

55、参考设计如下：void (*OCPU_CB_SGL_URC)(s32 type);/ 简单URC回调电源电压指示（包括过压和关机指示）：回调函数：void (*OCPU_CB_VOL_IND)(s32 cause);回调函数的API：Ql_VoltageInd _Iinit();关于低压自动关机和过压自动关机的设计，请参考文档 14。紧急关机模块可以通过拉低EMERG_OFF管脚20ms左右来关机，之后路来控制EMERG_OFF管脚。下图为参考电路：。使用OC驱动电EMERG_OFF4.7KEmergency shutdown pulse47K图 11：开集驱动紧急关机或复位电路- 30 -移

56、远通信技术M50-OpenCPU 硬件设计手册S1EMERG_OFFTVS1Close to S1图 12：按键紧急关机或复位参考电路3.2.3的系统开关机电路为了确保OpenCPU系统的稳定性，建议使用一个低功耗的微处理器M50-OpenCPU模块的运行状态。该微处理器应具有若干GPIO、一路可选的AD输入接口。系统架构框图如图13所示。该系统架构具有以下两个优点：当AD检测到VBAT电压过低或过高时，微处理器通过控制PWRKEY关闭模块，并且通过控制PMOS管切断VBAT。M50-OpenCPU模块正常工作时，定时输出脉冲给微处理器。如果微处理器超时未检测到脉冲输入，微处理器将首先切断VB

57、AT，然后再给模块重新上电。VCCMCUADGPIOGPIO_CLK PWRKEYVBATMOUDLERF图 13：的系统开关机系统框图- 31 -移远通信技术DETECTGPIOM50-OpenCPU 硬件设计手册3.2.4程序M50-OpenCPU 模块可通过主串口进行程序。程序注意事项如下：VBAT 电压必须稳定。PWRKEY 管脚必须置低。EMERG_OFF 管脚可悬空，不能置低。以上条件如不满足，将导致程序失败。关于主串口应用，请参考相应章节。3.3. RTC模块实时时钟部分可以通过连接一个外部电容或者电池（可充电或者不可充电型）到VRTC管脚来供电。模块内置一个1.5K的限流电阻。

58、纽扣电池或者超级电容可以用来给RTC供电。以下为几种给RTC供电的参考电路：MODULE1.5KVRTCRTCCoreNon-chargeable Backup Battery图 14：不可充电电池给 RTC 供电MODULE1.5KRTCCoreVRTCRechargeable Backup Battery图 15：可充电电池给 RTC 供电- 32 -移远通信技术M50-OpenCPU 硬件设计手册MODULE1.5KVRTCRTCCoreLarge-capacitance Capacitor图 16：电容给 RTC 供电以下是一款Seiko公司的可充电纽扣电池XH414H-IV01E的充

59、电曲线。图 17：Seiko XH414H-IV01E 充电曲线RTC 相关 API 函数如下：获取RTC 时间：Ql_GetLocalTime()设置RTC 时间：Ql_SetLocalTime()关于 RTC 的设计，请参考文档 14。- 33 -移远通信技术M50-OpenCPU 硬件设计手册3.4. 串口模块提供了三个通用异步收发器，主串口，调试串口和辅助串口。模块称作DCE设备(Dommunication Equipment)，按照传统的DCE-DTE(Daerminal Equipment)方式连接。模块采用固定波特率，默认波特率是115200。主串口：TXD：发送数据到 DTE

60、设备的 RXD 端。 RXD：从 DTE 设备 TXD 端接收数据。 RTS：DTE 请求DCE 发送数据。CTS：清除发送。DTR：DTE 准备好并通知 DCE（此管脚可以用来唤醒模块）。RI： 振铃（DCE 有来电或者 URC 或者会发送信号通知 DTE）。DCD：载波检测（当 DCE 和 DTE 之间的通信链路建立起来）。调试串口：DBG_TXD：发送数据到 DTE 的串口。DBG_RXD：从 DTE 的串口接收数据。辅助串口：TXD_AUX：发送数据到 DTE 设备的 RXD 端。RXD_AUX：从DTE的TXD端接收数据。串口逻辑电平如下表所示：表 9：串口逻辑电平表 10：串口管脚