ストレージ・汎用インターフェース回路
1. TFカード(microSD)回路
RV1126Bコアボードは1つのSDMMCコントローラと1つのSDIOコントローラを集積しており、どちらもSDIO 3.0およびMMC V4.51プロトコルをサポートしています。4線のデータバス幅はSDR104モードをサポートし、最大200MHzの速度に達します。システムはTFカードの挿入後、対応するモード(SD2.0またはSD3.0)に応じて自動的にプロトコル変換と電圧調整を行います。

MicroSDカード回路
| 信号名 (Signal Name) | 接続方式 (Connection Method) | 説明 (Description) |
|---|---|---|
| SDMMC0_D[3:0] | 22Ω抵抗を直列接続 / 対応するIOの内部プルアップ抵抗を使用 | SDデータ送受信 |
| SDMMC0_CLK | 22Ω抵抗を直列接続 / プルダウン | SDクロック送信 |
| SDMMC0_CMD | 22Ω抵抗を直列接続 / 対応するIOの内部プルアップ抵抗を使用 | SDコマンド送受信 |
| SDMMC0_DET | 100Ω抵抗を直列接続 / 対応するIOの内部プルアップ抵抗を使用 | SDカード挿入検出 |
💡 回路図設計の注意事項
SDMMC_CLKは、すでにコアボード(SoM)上で22Ωの抵抗が直列に接続されているため、ベースボード(キャリアボード)側で追加する必要はありません。SDMMC_D[3:0],SDMMC_CMD,SDMMC_CLK,SDMMC_DETの各信号は、TFカードインターフェースの箇所にESD保護デバイスを配置する必要があります。SD3.0モードをサポートする場合は、ESDデバイスの接合容量を 1pF未満 にする必要があります。SD2.0モードのみをサポートする場合、接合容量の要件は 9pF まで緩和できます。- SDMMCとJTAGの機能はマルチプレクス(多重化・ピン共有)されているため、SDMMC機能を使用する際は、
SDMMC_DET_Lピンを介した調整が必要です。この切り替えは起動時に決定され、システム起動後はシステムの制御に委ねられます。このピンは内部でデフォルトでプルアップされており、TFカードが挿入されるとLowレベルにプルダウンされます。
1.1 PCB設計の推奨事項
すべての保護デバイスは、TFカードインターフェースの直近に配置する必要があります。
SDIOの配線(ルーティング)要件:
| パラメータ | SDIOの要件 |
|---|---|
| 配線インピーダンス | シングルエンド 50Ω ±10% |
| クロックとデータ間の等長配線 | < 120mil |
| 配線長 | < 4インチ |
| SDIO信号線間のクリアランス(間隔) | SDIO配線幅の2倍以上 |
2. USB3.0 Host回路
RV1126Bは合計2組のUSB 2.0信号と1組のUSB 3.0信号を備えています。現在の開発ボードでは、USB 2.0 DRDをファームウェア書き込みインターフェースとし、USB 2.0 HOSTとUSB 3.0 DRDを組み合わせて1組のUSB 3.0 HOSTインターフェースを形成するソリューションを採用しています。

USBマルチプレクサ
2.1 回路図設計の推奨事項
本開発では、USB3.0ハブチップ(HUB IC)を使用してUSB3.0ポートを拡張します。
回路図(または結線図)については、以下をご参照ください。

USB3.0ハブ回路
| 信号 | デフォルトのプルアップ/ダウン | 接続方法 | 説明 |
|---|---|---|---|
| USB_HOST_DM / USB_HOST_DP | なし | 0Ω抵抗を直列接続 | USB HS/FS/LSモードのデータ入力/出力 |
| USB3_HOST_SSRX1N / USB3_HOST_SSRX1P | なし | 0Ω抵抗を直列接続 | USB SSモードのデータ入力 |
| USB3_HOST_SSTX1N / USB3_HOST_SSTX1P | なし | 100nFコンデンサを直列接続 | USB SSモードのデータ出力 |
💡 回路図設計の提案
- 帯電防止とサージ能力を強化するため、信号線上には必ずESD保護デバイスを配置するためのフットプリントを確保してください。USB 2.0信号のESD寄生容量は3pFを超えないようにする必要があります。
- 電磁放射(EMI)を抑制するため、信号線上にコモンモードチョークコイルの配置を検討してください。デバッグの過程で、実際の状況に応じて抵抗またはコモンモードチョークコイルのいずれかを実装して使用します。
- 5V電源には電流制限スイッチ(カレントリミットスイッチ)を追加することを推奨します。電流制限値はアプリケーションの要件に応じて調整可能です。
2.2 PCB設計の推奨事項
すべてのESD保護デバイスは、USBインターフェースの直近に配置する必要があります。USB 2.0およびUSB 3.0の配線(ルーティング)要件は以下の通りです。
表: USB 2.0 配線要件
| パラメータ | USB 2.0 配線の要件 |
|---|---|
| 配線インピーダンス | 差動 90Ω ±10% |
| 差動ペア内の最大遅延差(スキュー) | < 20mil |
| 配線長 | < 6インチ |
| 各信号に許容されるビア数 | 4個以内を推奨(最大6個まで) |
表: USB 3.0 配線要件
| パラメータ | USB 3.0 配線の要件 |
|---|---|
| 配線インピーダンス | 差動 90Ω ±10% |
| 差動ペア内の最大遅延差(スキュー) | < 6mil |
| 配線長 | < 6インチ |
| コンデンサ要件 | 100nF ±20%(0201パッケージの使用を推奨) |
| 差動ペア間のクリアランス(間隔) | USB配線幅の4倍以上を推奨 |
| USBと他の信号線とのクリアランス | USB配線幅の4倍以上を推奨 |
| 各信号に許容されるビア数 | 2個以内を推奨 |
| ESDデバイスのI/O対グラウンド容量 | 0.2pF以下 |