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存储与通用接口电路

1. TF 卡(microSD)电路

RV1126B 核心板集成了 1 个 SDMMC 控制器和 1 个 SDIO 控制器,二者均支持 SDIO 3.0 和 MMC V4.51 协议。4 线数据总线宽度支持 SDR104 模式,最高速度可达 200MHz。系统在 TF 卡插入后,会根据对应模式(SD2.0 或 SD3.0)自动进行协议转换和电压调整。

MicroSD 卡电路

MicroSD 卡电路

信号名 (Signal Name)连接方式 (Connection Method)说明 (Description)
SDMMC0_D[3:0]串联 22Ω 电阻 / 使用对应 IO 的内部上拉电阻SD 数据收发
SDMMC0_CLK串联 22Ω 电阻 / 下拉SD 时钟发送
SDMMC0_CMD串联 22Ω 电阻 / 使用对应 IO 的内部上拉电阻SD 命令收发
SDMMC0_DET串联 100Ω 电阻 / 使用对应 IO 的内部上拉电阻SD 卡插入检测

💡 原理图设计注意事项

  • SDMMC_CLK 已经在核心板(SoM)上串联了 22Ω 电阻,因此底板(载板)侧无需再额外添加。
  • SDMMC_D[3:0]SDMMC_CMDSDMMC_CLKSDMMC_DET 等信号需要在 TF 卡接口位置放置 ESD 保护器件。若支持 SD3.0 模式,ESD 器件的结电容需要 小于 1pF。若仅支持 SD2.0 模式,结电容要求可放宽至 9pF
  • SDMMC 与 JTAG 功能采用复用(多路复用/引脚共享)方式,因此在使用 SDMMC 功能时,需要通过 SDMMC_DET_L 引脚进行调整。该切换在启动时决定,系统启动后则交由系统控制。该引脚内部默认上拉,当 TF 卡插入后会被下拉为 Low 电平。

1.1 PCB 设计建议

所有保护器件都应尽可能靠近 TF 卡接口放置。

SDIO 走线(Routing)要求:

参数SDIO 要求
走线阻抗单端 50Ω ±10%
时钟与数据之间的等长走线< 120mil
走线长度< 4 英寸
SDIO 信号线之间的间距不小于 SDIO 走线宽度的 2 倍

2. USB3.0 Host 电路

RV1126B 共具备 2 组 USB 2.0 信号和 1 组 USB 3.0 信号。当前开发板采用的方案是:将 USB 2.0 DRD 作为固件烧录接口,并将 USB 2.0 HOST 与 USB 3.0 DRD 组合,形成 1 组 USB 3.0 HOST 接口。

USB 多路复用器

USB 多路复用器

2.1 原理图设计建议

本开发中使用 USB3.0 集线器芯片(HUB IC)来扩展 USB3.0 端口。

原理图(或接线图)请参考如下内容。

USB3.0 集线器电路

USB3.0 集线器电路

信号默认上拉/下拉连接方法说明
USB_HOST_DM / USB_HOST_DP串联 0Ω 电阻USB HS/FS/LS 模式的数据输入/输出
USB3_HOST_SSRX1N / USB3_HOST_SSRX1P串联 0Ω 电阻USB SS 模式的数据输入
USB3_HOST_SSTX1N / USB3_HOST_SSTX1P串联 100nF 电容USB SS 模式的数据输出

💡 原理图设计建议

  • 为增强防静电和浪涌能力,请务必在信号线上预留放置 ESD 保护器件的封装位置。USB 2.0 信号的 ESD 寄生电容不应超过 3pF。
  • 为抑制电磁辐射(EMI),可考虑在信号线上放置共模扼流圈。在调试过程中,可根据实际情况选择贴装电阻或共模扼流圈。
  • 建议在 5V 电源上增加限流开关(Current Limit Switch)。限流值可根据应用需求进行调整。

2.2 PCB 设计建议

所有 ESD 保护器件都应尽可能靠近 USB 接口放置。USB 2.0 和 USB 3.0 的走线(Routing)要求如下。

表:USB 2.0 走线要求

参数USB 2.0 走线要求
走线阻抗差分 90Ω ±10%
差分对内最大延迟差(Skew)< 20mil
走线长度< 6 英寸
每个信号允许的过孔数建议 4 个以内(最多 6 个)

表:USB 3.0 走线要求

参数USB 3.0 走线要求
走线阻抗差分 90Ω ±10%
差分对内最大延迟差(Skew)< 6mil
走线长度< 6 英寸
电容要求100nF ±20%(建议使用 0201 封装)
差分对之间的间距建议不小于 USB 走线宽度的 4 倍
USB 与其他信号线之间的间距建议不小于 USB 走线宽度的 4 倍
每个信号允许的过孔数建议 2 个以内
ESD 器件 I/O 对地电容0.2pF 以下