合宙Air700EAQ硬件设计手册——应用接口2

 

Air700EAQ是一款基于移芯EC716E平台设计的LTE Cat 1无线通信模组。

支持亚洲FDD-LTE的4G远距离无线传 输技术。

以极小封装，极高性价比，满足IoT行业的数传应用需求。

例如共享应用场景，定位器场景，DTU数 传场景等。

 

 

2.6   USB接口

Air700EAQ 的 USB 符合 USB2.0 规范，支持高速（480Mbps）、全速（12Mbps）模式和低速 （1.2Mbps）模式。
 

USB 接口可用于 AT 命令传送，数据传输，软件调试和软件升级。 
 

USB 管脚定义：

 

 

USB接口参考设计电路如下：

 

 注意事项如下：
 

1. USB 走线需要严格按照差分线控制，做到平行和等长； 
 

2. USB 走线的阻抗需要控制到差分 90 欧姆；
 

3. 需要尽可能的减少 USB 走线的 stubs，减少信号反射；USB 信号的测试点最好直接放在走线上以 减少 stub； 
 

4. 尽可能的减少 USB 走线的过孔数量；
 

5. 在靠近 USB 连接器或者测试点的地方添加 TVS 保护管，由于 USB 的速率较高，需要注意 TVS 管 的选型，保证选用的 TVS 保护管的寄生电容小于 1pF 
 

6. VBUS 作为 USB 插入唤醒作用，并不直接参与 USB 插入检测，非必须，在不需要 USB 插入唤醒的 场景也可以不接。

2.7  USB 下载模式

 

Air700EAQ 模块进入 USB 下载模式： 
 

1. 在开机之前，把 BOOT 上拉到 VDD_EXT 
 

2. 给模块上电，POWKEY 拉低，开机 
 

3. 成功进入下载模式后，PC 端会虚拟出单个串口。

2.8   I2C

 

Air700EAQ 可支持两路 I2C 接口：
 

• 兼容 Philips I2C 标准协议
   
• 支持 Fast mode （400Kbps）和 Slow mode（100Kbps）
   
• 只支持 master 模式，不支持 slaver 模式  可通过软件来配置内部的上拉电阻，1.8K 或者 20K
   
• 理论上最多可支持 127 个从设备
   

I2C 的参考电路如 下：

 

 

 

Air700EAQ 的 I2C 接口电压固定 1.8V，能够满足大部分外设的直接需求。
 

但是如果要和 5V 或者以上 电平的外设通信，
 

那就必须要加电平转换电路：

 

 

 

电平转换用的 NMOS 管必须选用结电容小于 50pF 的型号，
 

推荐型号如下：

 

 

2.9  SIM 卡接口 
 

Air700EAQ 支持 1 路 SIM 卡接口，支持 ETSI 和 IMT-2000 卡规范，支持 1.8V 和 3.0V USIM 卡。
 

下表介绍了 SIM 接口的管脚定义：

 

 

 

 

2.9. 1. SIM 接口参考电路 
 

下图是 SIM 接口的参考电路，使用 6pin 的 SIM 卡座

 

 

在SIM卡接口的电路设计中，为了确保SIM卡的良好的功能性能和不被损坏，
 

在电路设计中建议遵循以下设计 原则：
 

1. SIM卡座与模块距离摆件不能太远，越近越好，尽量保证SIM卡信号线布线不超过20cm。 
 

2. SIM卡信号线布线远离RF线和VBAT电源线。 
 

3. 为了防止可能存在的USIM_CLK信号对USIM_DATA信号的串扰，两者布线不要太靠近，在两条走线之间增 加地屏蔽。且对USIM_RST_N信号也需要地保护。
 

4. 为了保证良好的ESD保护，建议加TVS管，并靠近SIM卡座摆放。选择的ESD器件寄生电容不大于50pF。在 模块和SIM卡之间也可以串联22欧姆的电阻用以抑制杂散EMI，增强ESD防护。SIM卡的外围电路必须尽量 靠近SIM卡座。

2.10. 功能管脚 
 

2.10.1. MAIN_RI

 

MAIN_RI 信号动作:

 

如果模块用作主叫方，MAIN_RI 会保持高电平，收到 URC 信息或者短信时除外。

而模块用作被叫方时， MAIN_RI 的时序如下所示：

 

数据呼叫时模块用作被叫方 MAIN_RI 时序:

 

 

模块主叫时 MAIN_RI 时序:
 

 

 收到 URC 信息或者短信时 MAIN_RI时序：

 

2.10.2. MAIN_DTR

 

 模块支持两种睡眠模式： 
 

睡眠模式 1：发送 AT+CSCLK=1，通过 MAIN_DTR 管脚电平控制模块是否进入睡眠 
 

睡眠模式 2：发送 AT+CSCLK=2，模块在串口空闲一段时间后自动进入睡眠
 

具体参阅 2.20.2 睡眠模式 
 

2.10.3. 状态指示灯
 

Air700EAQ 用一个管脚来指示开机状态，用两个管脚信号来指示网络的状态。
 

如下两表分别描述了管脚定义和不同网络状态下的逻辑电平变化.
 

网络指示管脚定义：

 

指示网络管脚的工作状态：
 

 

指示灯参考电路如下图所示：

2.11. 省电功能 
 

根据系统需求，有两种方式可以使模块进入到低功耗的状态。
 

对于AT版本使用“AT+CFUN”命令可以使模块 进入最少功能状态。
 

2.11.1. 最少功能模式/飞行模式
 

最少功能模式可以将模块功能减少到最小程度，此模式可以通过发送“AT+CFUN=”命令来设置。
 

参数可以选择 0，1，4。
 

 0：最少功能（关闭RF和SIM卡）；
 

1：全功能（默认）；
 

4：关闭RF发送和接收功能； 
 

如果使用“AT+CFUN=0”将模块设置为最少功能模式，射频部分和 SIM 卡部分的功能将会关闭。而串口依然 有效，但是与射频部分以及 SIM 卡部分相关的 AT 命令则不可用。 
 

如果使用“AT+CFUN=4”设置模块，RF部分功能将会关闭，而串口依然有效。所有与RF部分相关的AT命令不 可用。
 

模块通过“AT+CFUN=0”或者“AT+CFUN=4”设置以后，可以通过“AT+CFUN=1”命令设置返回到全功能状态。  

2.11.2. 睡眠模式（慢时钟模式）
 

2.11.2.1 串口应用 
 

串口应用下支持两种睡眠模式： 
 

• 睡眠模式 1：通过 MAIN_DTR 管脚电平控制模块是否进入睡眠 
   
• 睡眠模式 2：模块在串口空闲一段时间后自动进入睡眠
   

 （1）睡眠模式 1 
 

 

开启条件：
 

发送 AT 指令 AT+CSCLK=1
 

模块进入睡眠： 
 

控制 MAIN_DTR 脚拉高，模块会进入睡眠模式 1 
 

模块退出睡眠： 拉低 MAIN_DTR 脚 50ms 以上，模块会退出睡眠模式可以接受 AT 指令 
 

模块在睡眠模式 1 时的软件功能： 
 

不响应 AT 指令，但是收到数据/短信/来电会有 URC 上报 
 

HOST 睡眠时，模块收到数据/短信/来电如何唤醒 HOST： 
 

MAIN_RI 信号 
 

 

 （2）睡眠模式 2 
 

 

开启条件： 
 

发送 AT 指令 AT+CSLCK=2 
 

模块进入睡眠：
 

串口空闲超过 AT+WAKETIM 配置的时间（默认 5s），模块自动进入睡眠模式 2
 

模块退出睡眠：
 

串口连续发送 AT 直到模块回应时即退出睡眠模式 2 
 

注意此模式下不响应 MAIN_DTR 管脚动作 
 

模块在睡眠模式 2 时的软件功能：
 

不响应 AT 指令，但是收到数据/短信/来电会有 URC 上报
 

HOST 睡眠时，模块收到数据/短信/来电如何唤醒 HOST： 
 

MAIN_RI 信号 
 

 

2.11.2.2 USB 应用 
 

 

开启条件： 
 

USB HOST 必须支持 USB suspend/resume 
 

模块进入睡眠：
 

HOST 发起 USB suspend 
 

模块退出睡眠：
 

HOST 发起 USB resume 
 

HOST 睡眠时，模块收到数据/短信/来电如何唤醒 HOST：
 

MAIN_RI 信号 
 

2.12. 模式切换汇总 
 

模式切换汇总：

 

好了，到这个部分，关于合宙Air700EAQ的硬件设计的应用接口部分就介绍结束了。

 

下篇我们接着介绍Air700EAQ的硬件设计的射频接口，电气特性，结构规格等硬件内容。

 

 

 

未完待续。。。