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本文主要参考

phyCORE-i.MX7

中的硬件手册，这是我们核心板很重要的文档，做硬件设计请一定仔细阅读，以及imx7的相关文档(Hardware Development Guide, Datasheet)，如imx7d的：

i.MX7D Document on nxp.com

1.硬件相关资源

2.外设上电时序

由于imx7芯片本身需要有一定顺序上电，也就对核心板外设的上电顺序有要求。

因此要求外设不能在核心板对部IO bank供电前，向核心板的IO口输出高电平。

如需要更详细的信息，请参考

  • imx7 datasheet 4.1.10 Power-Up Sequence
  • 核心板硬件手册 4.3.2

https://wiki.phytec.com/download/attachments/34113565/phyCORE-i.MX7_Hardware_Manual.pdf?api=v2

下面这个信号可以用于控制外部的电源

信号名

引脚

X_3V3MEM_ENX1B7

这个输出都是高有效，意思是高的时候需要打开外设电源。

因此外设的电源需要用这个信号来控制。

也可以使用X_POR_B控制外部电源，该信号会比X_3V3MEM_EN拉高的时间晚，由于这个信号拉高时会采样启动配置，因此如果使用这个信号为外部供电信号，要保证上电配置的电路提前已供电。

信号名

引脚

X_POR_BB9

3.电源相关引脚

信号名

引脚

X_PMIC_PWRONX1B8

引脚是接在PMIC上的PWRON引脚，用于控制PMIC的状态，核心板内部100k上拉。

https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/PF3000.pdf

默认配置为电平控制，高电平使能电源。低电平关闭cpu电源。

在重启的时候，X_PMIC_PWRON这个信号和

信号名

引脚

X_nWDOG_RSTX1B47

信号配合起来软复位核心板，从而实现重启的效果，请阅读下面的 8.看门狗电路章节。

信号名

引脚

X_MX7_ONOFFX1B6

用于MX7cpu的电源状态转换，用于在休眠和运行之间转换，请阅读核心板的硬件手册和imx7的reference manual.

默认内部拉高，需要使用功能时，拉低。

4. 核心板已使用的/未引出的IO口

a.核心板内部使用I2C1

信号名

CPU引脚

核心板引脚

X_I2C1_SCLN4X1A1
X_I2C1_SDAN5X1A2

来连接板载的PMIC，RTC，EEPROM。因此如果外部要使用I2C1，请一定小心，因为该总线的故障会导致核心板工作不正常。

RTC使用引脚

信号名

CPU引脚核心板引脚
nRTC_INTN23N/A

PMIC使用引脚

信号名

CPU引脚核心板引脚
PMIC_SD_VSELAB3N/A
PMIC_INT_BJ26N/A
PMIC_STBY_REQAD11N/A
PMIC_ON_REQAE13N/A

b.网口

网口enet1连接板载的phy未引出。

信号名

CPU引脚

核心板引脚

ENET1_TDATA0E13N/A
ENET1_TDATA1D13N/A
ENET1_TDATA2E16N/A
ENET1_TDATA3F16N/A
ENET1_TXCG9N/A
ENET1_TX_CTLG11N/A
ENET1_RDATA0F7N/A
ENET1_RDATA1E7N/A
ENET1_RDATA2D7N/A
ENET1_RDATA3D16N/A
ENET1_RXCF11N/A
ENET1_RX_CTLE11N/A
X_MDIO_DAB5A54
X_MDIO_MCLKAB6A55
ENET_RST_BL23N/A
ENET_INT_BL22N/A

c.SPI nor flash

信号名

CPU引脚

核心板引脚

QSPI_A_DATA0T27N/A
QSPI_A_DATA1U26N/A
QSPI_A_DATA2T26N/A
QSPI_A_DATA3R27N/A
QSPI_A_SCLKT28N/A
QSPI_A_SS0P27N/A

d.emmc接口

信号名

CPU引脚

核心板引脚

SD3_CLKJ6N/A
SD3_CMDL4N/A
SD3_DATA0G6N/A
SD3_DATA1G7N/A
SD3_DATA2L7N/A
SD3_DATA3L6N/A
SD3_DATA4L5N/A
SD3_DATA5J7N/A
SD3_DATA6J5N/A
SD3_DATA7J4N/A
SD3_STROBEJ1N/A
SD3_RESET_BJ2N/A

e.DDR接口

f.未使用的引脚

信号名

CPU引脚
EPDC1_DATA07N28
SNVS_TAMPER3AB9

5.调试串口

开发板的调试是通过 JTAG and Debug Board (PEB-EVAL-02) 来完成的。

核心调试串口核心板引脚
Cortex-A7UART5X1_A23(RX),X1_A24(TX)
Cortex-M4UART2X1_B17(RX),X1_B18(TX)

6.启动配置引脚

启动有两个配置的引脚组。

6.1 Boot Mode启动配置组

信号名

引脚

核心板板载

 X_BOOT_MODE0B54下拉
 X_BOOT_MODE1B53上拉

这一组为专门用于启动配置的引脚，具体配置方式和作用请参考 imx7的Reference Manual。

一般不用修改这两个引脚的配置，默认/悬空就可以了。

我们核心板由电阻配置的默认启动模式是Internal Boot（10b）。

6.2 LCD1_DATA启动配置组

这一组用于配置从哪个外设启动，外设的配置是什么样的，因此需要的引脚比较多。

这是在BOOT_MODE设为0或2时，会在上电时读取的启动配置

X_LCD1_DATA[0..21]_BOOT[0..21]

这一部分引脚使用时需要小心，在

信号名

引脚

X_POR_BB9

这个信号拉高时，cpu会采样上述的引脚，来判断当前的启动配置，错误的配置会导致启动失败，如果要使用这部分引脚作为输入，需要加隔离电路：

启动引脚隔离电路举例 / Examples on boot pin isolation

核心板已经内置了配置电阻，默认为从SD1启动，在我们的开发板上SD1为tf卡插座。

启动电阻的配置请阅读:

https://wiki.phytec.com/download/attachments/34113565/phyCORE-i.MX7_Hardware_Manual.pdf?version=6&modificationDate=1538759479000&api=v2

6.2 Boot Device Selection

7. SD2/SD3的引脚电压

这两个SDIO默认的工作电压为1.8v，可以通过核心板的电阻JP22/JP23来配置。

8. 看门狗/重启电路

请注意这部分电路的供电，由于X_PMIC_PWRON是发生在X_3V3MEM_EN之前，因此如果这部分供电由X_3V3MEM_EN来控制，则会发生X_PMIC_PWRON一直拉低无法开机的情况。

由于i.MX7内部的看门狗有bug。

https://www.nxp.com/docs/en/errata/IMX7DS_3N09P.pdf

e10574: Watchdog: A watchdog timeout or software trigger will not reset the SOC

看门狗超时不会复位处理器，因此，我们在开发板上实施了Workaround选项1：

  1. 将处理器的WDOG_B信号引出，我们选择的是：

    信号名

    引脚

    X_nWDOG_RSTX1B47

    设备树配置：https://stash.phytec.com/projects/PUB/repos/linux-phytec-fsl/browse/arch/arm/boot/dts/imx7s-pba-c-09.dtsi?at=refs%2Fheads%2Fv4.9.11-

  2. 然后在底板上将这个信号连接到PMIC的PWRON信号，也就是

    信号名

    引脚

    X_PMIC_PWRONX1B8

  3. 此时如果处理器的看门狗超时，则会导致PMIC的PWRON拉低，从而复位处理器。

这个参考电路中，U6是用于用于监控5V电源，如果5V电压发生突变，会复位电路，因此需要U21来转换电压，如果不需要5v的电压监控，则这个电路可以简化，只要实现X_nWDOG_RST拉低时，可以拉低X_PMIC_PWRON即可。

9.RGB LCD颜色输出

SignalRedGreenBlue
0X_LCD1_DATA16_BOOT16X_LCD1_DATA8_BOOT8X_LCD1_DATA0_BOOT0
1X_LCD1_DATA17_BOOT17X_LCD1_DATA9_BOOT9X_LCD1_DATA1_BOOT1
2X_LCD1_DATA18_BOOT18X_LCD1_DATA10_BOOT10X_LCD1_DATA2_BOOT2
3X_LCD1_DATA19_BOOT19X_LCD1_DATA11_BOOT11X_LCD1_DATA3_BOOT3
4X_LCD1_DATA20_BOOT20X_LCD1_DATA12_BOOT12X_LCD1_DATA4_BOOT4
5X_LCD1_DATA21_BOOT21X_LCD1_DATA13_BOOT13X_LCD1_DATA5_BOOT5
6X_LCD1_DATA22_BOOT22X_LCD1_DATA14_BOOT14X_LCD1_DATA6_BOOT6
7X_LCD1_DATA23_BOOT23X_LCD1_DATA15_BOOT15X_LCD1_DATA7_BOOT7

10.默认为1.8V供电引脚列表

A.SD2

核心板J23来切换，1+2为1.8V，2+3为3.3V。

信号名

CPU引脚

核心板引脚

X_SD2_CLKG1X1B36
X_SD2_CMDG2X1B37
X_SD2_DATA0F2X1B38
X_SD2_DATA1E2X1B39
X_SD2_DATA2H3X1B40
X_SD2_DATA3G3X1B41
X_SD2_CD_BE1X1B32
X_SD2_WPD1X1B33
X_SD2_RESET_BJ3X1B34

B.SPI1

核心板J21来切换，1+2为1.8V，2+3为3.3V。

信号名

CPU引脚

核心板引脚

X_SPI1_SCLKK2X1B43
X_SPI1_MISOM3X1B44
X_SPI1_MOSIL3X1B45
X_SPI1_SS0N3X1B46

C.UART7

核心板J21来切换，1+2为1.8V，2+3为3.3V。

信号名

CPU引脚

核心板引脚

X_UART7_RXN1X1B49
X_UART7_RTSP2X1B50
X_UART7_TXN2X1B51
X_UART7_CTSR2X1B52

11.修改为默认上电就开机

核心板默认为上电后进入SNVS省电模式，如果要实现上电开机，则可以使用：

  1. 不提供VBAT电源
    1. 缺点是不能使用核心板板载的RTC（RV-4162-C7）
  2. 去掉核心板的R172

细节请参考：https://wiki.phytec.com/productinfo/application-notes/application-note-boot-i-mx7-without-pressing-the-power-button


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