探索MCIMX93-QSB開發(fā)板：開啟嵌入式開發(fā)新征程
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在嵌入式開發(fā)領(lǐng)域，一款優(yōu)秀的開發(fā)板能為工程師們提供強(qiáng)大的支持，幫助他們快速驗證想法、開發(fā)產(chǎn)品。今天，我們就來深入了解一下NXP的MCIMX93-QSB開發(fā)板，看看它都有哪些獨特之處。
文件下載：NXP Semiconductors MCIMX93-QSB開發(fā)板.pdf
一、MCIMX93-QSB開發(fā)板概述
MCIMX93-QSB是一款旨在以小巧且低成本的封裝展示i.MX 93應(yīng)用處理器最常用功能的平臺。它是一款入門級開發(fā)板，能幫助開發(fā)者在投入大量資源進(jìn)行更具體的設(shè)計之前，熟悉該處理器。而且，該開發(fā)板是無鉛且符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的。
1. 開發(fā)板框圖
通過這個框圖，我們可以清晰地看到開發(fā)板各個部分的連接關(guān)系，為后續(xù)的開發(fā)和調(diào)試提供了重要的參考。
2. 開發(fā)板特性
| 開發(fā)板特性 | 目標(biāo)處理器特性 | 描述 | |
|---|---|---|---|
| 應(yīng)用處理器 | 應(yīng)用處理器具有兩個高達(dá)1.7 GHz時鐘速度的Arm Cortex - A55內(nèi)核，并帶有一個加速機(jī)器學(xué)習(xí)推理的NPU。一個高達(dá)250 MHz時鐘速度的通用Arm Cortex - M33用于實時和低功耗處理。如需i.MX 93處理器的更多詳細(xì)信息，請參閱i.MX 93應(yīng)用處理器參考手冊。 | ||
| USB接口 | USB 2.0高速主機(jī)和設(shè)備控制器 | 一個USB 2.0 Type C連接器 | |
| DRAM內(nèi)存 | DRAM控制器和PHY | 2GB LPDDR4X（Micron MT53E1G16D1FW - 046 AAT:A） | |
| 大容量存儲 | 超安全數(shù)字主機(jī)控制器（uSDHC） | 一個16 GB eMMC5.1（SanDisk SDINBDA6 - 16G - | (2D MLC)）；一個MicroSD卡連接器（支持SD3.0）；一個M.2/NGFF模塊 |
| 啟動配置 | 四個啟動模式BOOT_MODE[3:0]引腳 | 一個4位DIP開關(guān)用于啟動配置，默認(rèn)啟動模式是從eMMC設(shè)備單啟動，支持另外兩個啟動設(shè)備，一個是QSPI NOR閃存（需要M.2 QSPI卡），另一個是SD卡（microSD連接器） | |
| 以太網(wǎng)接口 | ENET控制器 | 10/100/1000 Mbit/s RGMII以太網(wǎng)，帶有一個支持TSN的RJ45連接器（J501），與外部PHY RTL8211連接 | |
| Wi-Fi/藍(lán)牙/IEEE 802.15.4接口 | USB、SDIO、I2S、UART、I2C和GPIO | 一個M.2/NGFF Key E迷你卡75針連接器J1707，支持SDIO、I2S、UART、I2C和廠商定義的SPI接口。Murata Type - 2EL（SDIO + UART + SPI）模塊，基于NXP IW612 SoC，支持雙頻（2.4 GHz/5 GHz）1x1 Wi-Fi 6、藍(lán)牙5.2和IEEE 802.15.4 | |
| 音頻 | SAI/2S | 3.5 mm音頻插孔（J1201），支持耳機(jī)、麥克風(fēng)和耳機(jī)輸出。音頻編解碼器WM8962B可支持24位I2S數(shù)據(jù)和48 kHz采樣率 | |
| PDM | PDM CLK和數(shù)據(jù)信號與CAN收發(fā)信號復(fù)用。一個2:1解復(fù)用器（TMUX1574RSVR）用于PDM和CAN信號，通過IO擴(kuò)展器（PCAL6524HEAZ）端口2[1]配置。支持四通道PDM麥克風(fēng) | ||
| 傳感器 | I2C/13C | LSM6DSO iNEMO慣性模塊，一個3D數(shù)字加速度計和一個3D數(shù)字陀螺儀；溫度傳感器（P3T1085UK） | |
| ADC接口 | ADC | 兩通道ADC支持 | |
| TAMPER | 電池備份安全模塊（BBSM） | 支持x2篡改功能 | |
| 外部RTC | I2C | 一個實時時鐘（PCF2131），通過R959零歐姆電阻（默認(rèn)不安裝）用于M.2接口 | |
| 調(diào)試接口 | 一個USB - to - UART/MPSSE設(shè)備FT4232H。一個USB 2.0 Type - C連接器（J1708）用于FT4232H設(shè)備，提供具有各種配置的四個串行端口：兩個通道配置為UART端口，用于Cortex A55和Cortex M33系統(tǒng)調(diào)試；兩個通道用于JTAG的遠(yuǎn)程調(diào)試、啟動模式、ONOFF和SYS_nRST | ||
| 擴(kuò)展端口 | 一個40針雙行引腳頭，用于GPIO擴(kuò)展 | ||
| I2C連接器 | I2C | 一個8針雙行引腳頭，用于I2C擴(kuò)展 |
3. 開發(fā)板套件內(nèi)容
| 項目描述 | 數(shù)量 |
|---|---|
| MCIMX93 - QSB開發(fā)板組件 | 1 |
| USB Type - C 45 W電源適配器，支持5V/3 A、9V/3A、15V/3 A、20V 2.25 A | 1 |
| USB 2.0 Type - C公頭到USB 2.0 Type - A公頭電纜 | 1 |
| M.2模塊（PN: LBES5PL2EL；支持Wi - Fi 6/BT5.2/ 802.15.4） | 1 |
| MCIMX93 - QSB快速入門指南 | 1 |
4. 開發(fā)板圖片
開發(fā)板提供了頂部視圖、底部視圖、板載連接器、開關(guān)、按鈕和LED的圖片，方便我們直觀地了解開發(fā)板的布局。
5. 連接器
| 部件標(biāo)識符 | 連接器類型 | 描述 | 參考章節(jié) |
|---|---|---|---|
| J901 | 2針連接器 | 15V輸入電源 | 第2.2節(jié) |
| J301, J1101 | USB 2.0 Type C | USB連接器 | 第2.15節(jié) |
| J501 | RJ45插孔 | 以太網(wǎng)連接器 | 第2.16節(jié) |
| J1707 | 75針連接器 | M.2插槽Key E | 第2.10節(jié) |
| J1401 | 40針連接器 | GPIO擴(kuò)展 | 第2.17節(jié) |
| J1002 | Micro SD推推式連接器 | MicroSD 3.0 | 第2.8節(jié) |
| J1405 | 2x4針連接器 | ADC x2通道 | 第2.13節(jié) |
| J1406 | 2x4針連接器 | I2C連接器 | 第2.4節(jié) |
| J1403 | 2x3針連接器 | BBSM Tamper | 該接頭可用于篡改（不同模式測試） |
| J1501 | 4針連接器 | CAN總線 | 第2.12節(jié) |
| J1201 | 3.5 mm音頻插孔 | KJ366EYS音頻插孔，用于板載音頻編解碼器 | 第2.6節(jié) |
| J1708 | USB Type - C連接器 | 遠(yuǎn)程調(diào)試連接器 | USB調(diào)試接口 |
| J1704 | 2x5針連接器 | FTSH - 105 - 01 - L - DV - K JTAG接頭 | 第2.19.2節(jié) |
6. 按鈕和LED
開發(fā)板上有推按鈕和LED，用于控制和監(jiān)控系統(tǒng)功能。
- 推按鈕：
- ON/OFF按鈕：用于請求主SoC電源狀態(tài)的改變（即ON或OFF）。在ON狀態(tài)下，長按超過消抖時間會產(chǎn)生關(guān)機(jī)中斷，長按超過定義的最大超時時間會從ON狀態(tài)轉(zhuǎn)換到OFF狀態(tài)，并發(fā)送PMIC_ON_REQ信號關(guān)閉PMIC和負(fù)載開關(guān)的電源；在OFF狀態(tài)下，長按超過OFF - to - ON時間會從OFF狀態(tài)轉(zhuǎn)換到ON狀態(tài)，并發(fā)送PMIC_ON_REQ信號打開PMIC和負(fù)載開關(guān)的電源。
- 復(fù)位按鈕（RESET）：直接連接到PMIC PCA9451AHNY。按住該按鈕會強(qiáng)制復(fù)位板上的PMIC電源輸出，i.MX 93應(yīng)用處理器會立即關(guān)閉并從OFF狀態(tài)重新啟動引導(dǎo)周期。
- LED：用于監(jiān)控系統(tǒng)功能，如電源開啟、復(fù)位、板故障等，收集的信息可用于調(diào)試目的。
二、MCIMX93 - QSB功能描述
1. 處理器
i.MX93處理器代表了恩智浦半導(dǎo)體在機(jī)器學(xué)習(xí)、視覺系統(tǒng)、高級多媒體和工業(yè)自動化領(lǐng)域的最新成果，針對智能家居、建筑、城市、工業(yè)4.0和消費應(yīng)用等不斷增長的市場，提供高性能處理和高度的功能集成。
2. 電源供應(yīng)
| 開發(fā)板的主要電源通過USB Type - C PD連接器（J301）提供12 V - 20 V的VBUS_IN。DC降壓開關(guān)調(diào)節(jié)器MP8759GD（U901）將VBUS_IN電源轉(zhuǎn)換為VSYS_5V（5 V）電源，為PMIC PCA9451AHNY（U701）和其他分立設(shè)備供電。 | 部件標(biāo)識符 | 制造部件編號 | 部件制造商 | 電源 | 電壓 | 描述 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U901 | MP8759GD | Monolithic Power Systems Inc. | VSYS_5V | 5V | 為PMIC PCA9451AHNY（U701）、降壓開關(guān)MP2147GD（U1710）、NX20P3483UK USB PD和Type - C開關(guān)（U402）、LDO for load switch（U902）供電 | |
| U1710 | MP2147 | Monolithic Power Systems Inc. | VPCle_3V3 | 3.3V | 為M.2/ NGFF接口供電 | |
| U701 | PCA9451AHNY | NXP Semiconductors | BUCK2: LPD4/x VDDQ_0V6 | 0.6V（LPDDR4X為0.6V，LPDDR4為1.1 V） | 為VDDQ_DDR（CPU DRAM PHY I/O（LPDDR4/X）的電源）供電 | |
| BUCK1/3:VDD SOC_0V85[12] | 0.85V | 為VDD_SOC（SoC邏輯和Arm內(nèi)核的電源）供電 | ||||
| BUCK4:VDD_3V3 | 3.3V | 為PMIC負(fù)載開關(guān)的輸入電源，為I2C IO擴(kuò)展器（U801）供電 | ||||
| BUCK5:VDD_1V8 | 1.8V | 為編解碼器WM8962的AVDD、DCVDD、CPVDD、PL VDD電源、eMMC 5.1設(shè)備NVCC_WAKEUP、數(shù)字IO電源供電 | ||||
| BUCK6: LPD4/x VDD2_1V1 | 1.1V | 為VDD2_DR、DDR PHY電源電壓供電 | ||||
| LD01: NVCC_BBSM1V8 | 1.8V | NVCC BBSM IO電源 | ||||
| LDO4: VDD_ANA_OP8 | 0.8V | 模擬核心電源電壓 | ||||
| LDO5:NVCC_SD2 | 1.8V/3.3V | microSD卡 | ||||
| Switch: VSD_3V3（輸入來自Buck 4） | microSD卡 | |||||
| U902 | DML3006LFDS - 7（負(fù)載開關(guān)） | Diodes Incorporated | VDD_5V | 5V | PDM/CAN接口、RPi接口 | |
| U1202 | AP22818AKBWT（電源開關(guān)） | Diodes Incorporated | AUD_5V | 5V | 為音頻編解碼器（SPKVDD1和SPKVDD2）供電 | |
| U405 | TLV76033DBZR（線性穩(wěn)壓器） | Texas Instruments | VLDO_3V3 | 3.3V | 用于防止NX20P3483UK負(fù)載開關(guān)（用于USB Type - C）進(jìn)入死電池模式 |
3. 時鐘
| 開發(fā)板提供處理器和外設(shè)接口所需的所有時鐘。 | 時鐘發(fā)生器 | 時鐘規(guī)格 | 目標(biāo) |
|---|---|---|---|
| Y401晶體振蕩器 | XTALI_24M，XTALO_24M，頻率：24 MHz | 目標(biāo)處理器 | |
| QZ401晶體振蕩器 | XTALO_32K，XTALI_32K，頻率：32.768 kHz | 目標(biāo)處理器的NVCC_BBSM塊 | |
| QZ701晶體振蕩器 | XIN_32K，XOUT_32K，頻率：32.768 kHz | PCA9451AHNY PMIC | |
| X1401晶體振蕩器 | FT_OSCI，F(xiàn)T_OSCO，頻率：12 MHz | FT4232H | |
| Y501晶體振蕩器 | ETH1_XTALI，ETH1_XTALO，頻率：25 MHz | 以太網(wǎng)RMII PHY1 |
4. I2C接口
i.MX 93處理器支持低功耗的I2C模塊，作為主設(shè)備與I2C總線進(jìn)行高效通信。開發(fā)板上有一個8針雙行引腳頭連接器（J1406）用于I2C連接，可用于特定應(yīng)用開發(fā)。
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