imx8系列中文版开发板说明书（米尔MYD-JX8MX 基于NXP i.mx8m）
前面 ，我们已经介绍了imx8系列开发板的硬件参数及接口说明。今天，小编将继续介绍imx8系列开发板（米尔MYD-JX8MX）的硬件设计部分。
第 4 章 硬件设计
4.1 核心板硬件电路设计
核心板硬件电路说明请参考 MYC-JX8MX 产品数据手册。
4.2 底板硬件电路设计
4.2.1 电源
MYB-JX8MX 底板采用 12V 供电，整板电路包括 12V、5V、VDD_3V3、VDD_LTE、
VDD_M2、VDD_1V8 和 3V (RTC 电源)七个电压阈。电源拓扑如下：
图4-1 imx8电源拓扑图
12V转5V选用的是最大输出电流为8A的DCDC芯片MP8759GD。 12V转VDD_3V3、12V 转 VDD_LTE、12V 转 VDD_M2 选用的是最大输出电流为 3A 的 DCDC 芯片 TLV62130。DCDC 可以提供比较高的电源转换效率，降低整板功耗。5V 转 3.3V 则选用了 LDO，相对来说 LDO 能提供更小的纹波。RTC 电池输入是一个可选的电源输入，当系统掉电时，RTC不需要工作，则可以不提供此路电源。
4.2.2 启动位配置开关
i.MX 8M 系列处理器启动时会首先执行芯片内部固化的 Boot ROM。Boot ROM 会根据BOOT_MODE 寄存器、Fuses、启动相关的 GPIO 等状态来决定下一步执行动作。BOOT_MODE 寄存器的值是在系统上电复位管脚的上升沿采样 CPU 的 BOOT_MODE0 和BOOT_MODE1 两个管脚得到。此寄存器决定的是 CPU 的启动模式，具体对应如下：
表 4-1 处理器启动模式配置
- Boot From Fuses 模式：从内部 Fuses 读取启动信息，NXP 建议量产时用此方式出货
- Serial Downloader 模式：支持从 USB_OTG1 口下载程序到 Flash。需要注意的是此模式下，UART1 和 UART2 的优先级高于 USB_OTG 口，如果在 SerialDownloader 模块下，这两个串口检查到了数据将不会进入到 USB 烧写模式，电脑无法检测到设备，Mfgtools 也无法使用。
- Internal Boot 模式：从 GPIO 读取启动配置位，NXP 推荐用于开发模式。但在此模式下，不用写 Fuse（一次性编程，不可擦除），修改启动模式方便，很多用户直接用于量产。
在核心板内部已经对 BOOT_MODE0 和 BOOT_MODE1 管脚通过 10K 电阻上拉,当需要把这两个管脚设置为低电平时， 用 1K 电阻下拉至地。
图 4-2 imx8处理器启动模式配置
通常在开发状态下将 CPU 设置为 internal Boot 模式，在此模式下 CPU 在上电复位时会读取处理器SAI1_TXD2,SAI1_TXD4,SAI1_TXD5,SAI1_TXD6 管脚的电平状态来决定启动的设备. 底板设计时只需对四个管脚做相应的处理：
核心板 eMMC 启动位配置：
| 启动位 | eMMC(SDIO2)启动 |
|---|---|
| SAI1_TXD2 | OFF |
| SAI1_TXD4 | OFF |
| SAI1_TXD5 | ON |
| SAI1_TXD6 | OFF |
表 4-2 核心板 eMMC 启动配置
核心板 SD 启动位配置：
| 启动位 | SDIO1 启动 |
|---|---|
| SAI1_TXD2 | ON |
| SAI1_TXD4 | ON |
| SAI1_TXD5 | OFF |
| SAI1_TXD6 | OFF |
表 4-2 核心板 eMMC 启动配置
4.2.3 以太网
MYB-JX8MX 核心板搭载了一路 10M/100M/1000M 的以太网 PHY，采用标准的 RJ45网口座子，芯片使用的是 Qualcomm 公司的 AR8035-AL1B-R，通过 RGMII 方式连接到了处理器的 ETH1 控制器上。ETH1 连接方式图参考如下，其中 U22, U23 是 ESD 防护器件。
图 4-3 imx8以太网
4.2.4 USB 3.0
i.MX8 芯片内置两路 USB3.0 控制器。MYB-JX8MX 将其中一路通过切换开关到 USBType-C 座子直接引出，可以用作 Device 或者 Host 使用;另一路使用 Microchip 公司的USB5806-I/KD USB Hub 芯片扩展出五路 USB Host 端口。其中四路直接通过双层 USBType A 连接座引出，另一路用以连接 LTE 座子上使用。USB Type-C 接口具体设计如下。采用贴片式 USB Type-C 座子，可以根据接入的设备自动切换电源状态。
USB Hub 相关电路设计如下：
图4-5 imx8USB Hub 电路
USB Host 电路设计如下：
图4-6 imx8 USB Host
4.2.5 LTE 模块
MYB-JX8MX 预留了一路 LTE 模块接口,可以支持一般 Mini PCI-E 模块。MYB-JX8MX开发板提供基于上海移远通信 EC20 LTE 模块的 Linux 驱动支持和代码样例。Mini PCIE连接器是来自 LOTES 公司型号为 AAA-PCI-047 PCI-E 连接器,模块和板子使用铜柱固定，抗震能力好。模块采用 3.8V 电源供电，板上 LTE 模块 USB 端连接到了 USB Hub 的第三个端口。具体连接方式如下：
图 4-7 LTE 模块
为搭配 LTE 模块使用，MYB-JX8MX 搭载了一个可以弹的 SIM 卡座，原理图如下：
图 4-8 SIM 卡座
4G 天线用户可以通过 I-PEX 连到 LTE 模块的天线接口，然后延伸到板载外。
4.2.6 Audio
MYB-JX8MX 采用音频编码芯片 WM8904CGEFL/V，拓展出 1 个 3.5mm 耳机输出和 1个音频线性输入。WM8904CGEFL/V 的 I2S 端连接到了处理器的 SAI2 控制器，I2C 端连接到了 I2C2 接口，其电路结构如图 4-9 所示。
图 4-9 imx8音频Audio接口电路
4.2.7 WIFI/BT
MYB-JX8MX 板载了一路 Fn-LINK 公司基于博通公司的 43362 芯片组打造的型号为8274B-PR的2.4G/5G 的WIFI/BT模块。模块处理器接口为PCIE和串口，支持802.11b/g/n。板上预留标准的 SMA 天线接口，可搭配附赠的 WIFI 天线使用。具体请参阅下图的设计：
图 4-10 WIFI/BT 电路
4.2.8 Camera
i.MX 8M 处理器支持 2 路 MIPI 接口摄像头。摄像头接口采用的是 0.5MM 的 FPC 排座，用户可以选配米尔科技的 MY-CAM003M 摄像头模块。有关 MY-CAM003M 摄像头模块的详细信息可以访问 http://www.myirtech.com/product/my_cam003m.htm.
摄像头接口管脚定义如下图：
图 4-11 imx8摄像头接口 1
图 4-12 imx8摄像头接口 2
4.2.9 LCD
i.MX 8M 处理器的显示是 DSI 接口，但是 MYB-JX8MX 底板通过东芝公司的
TC358775XBG 芯片将 DSI 信号转成 LVDS 信号。底板有两个接口，分别是 J30 和 J20，注意两个接口不能同时接。因为 J30 接口是双路 LVDS 信号，J20 接口是单路 LVDS 信号。两个接口不同，软件也不同，客户可以根据自己需求进行选择。J30 接口默认支持 1920x1080分辨率(21.5 寸屏)，J20 接口默认支持1280 x800 分辨率（10.1 寸电容屏）驱动。10.1 寸单路 LVDS 接口屏和电容屏，接口电路设计如下图。
图 4-13 单路 LVDS 接口屏和电容屏
图 4-14 双路 LVDS 接口屏和背光接口
4.2.10 UART
i.MX 8M 系列处理器最高可达 4 路异步串口。由于芯片的管脚复用关系，MYB-JX8MX底板只扩展出了 3 路 TTL 电平，其中一路三线调试串口（非隔离）；其它 2 路用 4Pin 2.0mm间距公座。
4.2.10.1 调试串口
MYB-JX8MX 提供一路调试串口，可用作 Linux, Android 终端调试系统。调试串口采用2.54mm 间距的 3 Pins 排针。电平标准为 3.3V LVTTL，用户可以搭配USB 转 UART 线使用。米尔科技提供的选配型号为 MY-UART012U,更详细信息请访问以下网址，http://www.myir-tech.com/product/my_uart012u.htm
图 4-15 imx8 调试串口
4.2.10.2 其它外接两路串口
MYB-JX8MX 提供两路串口，可用作客户外接模块或者 MCU 等等电路进行通讯试串口采用 2.0mm 间距的 4 Pins 公座。电平标准为 3.3V LVTTL。
图 4-16 imx8 外接两路串口
4.2.11 M.2 接口
MYB-JX8MX 上搭载了一个 PCIE-NVME 协议固态硬盘 SSD M.2 接口 2280。固态硬盘容量客户选择。其电路结构如下图所示：
图 4-17 imx8 M.2 SSD 接口
4.2.12 RTC 备份电池
MYB-JX8MX 上搭载了一个后备电池座，可以接 CR1225 的纽扣电池。当系统掉电时，可用于维持 RTC 部分的运作，其电路结构如下图所示：
图 4-18 imx8RTC 备份电池
4.2.13 Micro SD
i.MX8M 芯片有两个 SD 卡控制器。SD2 在板上通过标准的 Micro SD 卡座扩展出来，可以储存启动信息，直接从 TF 卡启动。在 eMMC 版本的核心板上 SD1 用于连接了 eMMC芯片， SD2 采用 4Bit 模式，电平标准为 3.3V。具体设计如下图所示：
图 4-19 imx8 Micro SD Card
4.2.14 Key and LED
MYB-JX8MX 提供了三个按键。1 个用户自定义按键，用户可根据自己的应用需求，自行调整按键功能；1 个系统复位按键，按下后系统会断电重启，并复位。最后一个是 ONOFF按键，可以实现系统电源开关的功能，具体请阅读处理器手册。
图 4-20 imx8 按键
MYB-JX8MX 提供了 1 个用户设置 LED 灯，用户可以根据自己的需求，用于显示系统状态信息。原理图如下：
图 4-21 imx8 LED
4.2.15 扩展接口
MYB-JX8MX 提供了 1 个 2.0mm 间距的 40pin 排针和 1 个 2.0mm 间距的 30pin 排针，将所有空闲的 GPIO 均已引出，此外这些 GPIO 也可以用作提供了 SPDIF、I2S、I2C 等通用的资源。方便用户和其他设备互联。具体管脚定义和原理图如下。
图 4-22 imx8 扩展接口
4.2.16 HDMI 输出
i.MX8M 处理器直接通过 HDMI 座子（J12）输出音视频文件。视频播放：4Kp60 高动态范围(h.265, VP9)、4Kp30 (h.264)、1080p60 (MPEG2、MPEG4p2、VC1、VP8、RV9、AVS/AVS+、h.263 和 DiVX)和 MJPEG - 8x8。D53、D72、D73、D74 是 ESD 保护器件具体设计如下图所示：
图 4-23 imx8 HDMI 输出
以上，imx8系列开发板（米尔MYD-JX8MX）的硬件设计介绍完毕。
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