AM263x控制卡扩展坞技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments TMDSHSECDOCK-AM263 AM263x-CC评估模块 (EVM) 是一个高速边缘卡 (HSEC) 底座,用于TMDSCNCD263 (AM263x controlCARD) 和TMDSCNCD263P (AM263Px controlCARD),可分离出关键I/O和硬件外设。该电路板在AM263x和AM263Px上展示MCU+ SDK的功能,供处于评估和开发阶段的客户使用。除了TMDSHSECDOCK的功能外,该电路板还为其他AM263x和AM263Px系列功能提供硬件支持,例如CAN/LIN、GPMC(仅限AM263x)、TRACE和JTAG。Texas Instruments TMDSHSECDOCK-AM263包含一个板载64Mb PSRAM器件,并提供额外的基底面以安装其他支持的存储器。

数据手册:*附件:Texas Instruments TMDSHSECDOCK-AM263 AM263x-CC 评估模块数据手册.pdf

特性

  • 180引脚高速边缘卡 (HSEC) 连接器可将引脚混合的SoC信号分离到接头中,方便开发过程中访问
  • 双通道CAN和LIN PHY
  • 通过板载PSRAM IC,引脚布局(替代FLASH选件),支持GPMC
  • 通过MIPI-60连接完整TRACE调试接口
  • 通过TI 14针连接器连接JTAG调试接口

电路板概述

评估模块

AM263x控制卡扩展坞技术解析与应用指南

一、产品概述与核心特性

Texas Instruments TMDSHSECDOCK-AM263是一款专为Sitara™ AM263x/AM263Px控制卡(TMDSCNCD263/TMDSCNCD263P)设计的高性能扩展坞评估模块。该模块通过180针高速边缘连接器(HSEC)将控制卡I/O扩展至用户可访问引脚,并集成多种外设PHY,显著提升AM263x系列MCU的开发体验。

关键硬件特性‌:

  • 物理规格‌:199.61mm×95.62mm四层PCB板
  • 电源系统‌:支持5V/3A USB Type-C供电(需外配适配器)
  • 调试接口‌:
    • 14针TI标准JTAG连接器(J10)
    • MIPI-60全功能TRACE调试接口(J9)
  • 通信外设‌:
    • 双通道CAN收发器(TCAN1046A-Q1)
    • 双通道LIN收发器(TLIN2022A-Q1)
  • 模拟输入‌:两路10kΩ可调电阻ADC输入通道(带OPA2837信号调理)
  • 存储扩展‌:
    • 板载64Mb PSRAM(U3)
    • 56引脚QFN-SMD封装GPMC内存焊盘

二、硬件架构深度解析

1. 电源管理系统

三级供电架构‌:

  1. 输入级‌:通过USB-C(J11)输入5V/3A,经TUSB320IRWBR端口控制器进行电源协商
  2. 转换级‌:TPS62172DSGT DC-DC转换器生成3.3V系统电源
  3. 分配级‌:通过16个跳线(J13-J30)实现电源路径灵活配置

关键保护机制‌:

  • 输入欠压锁定(UVLO):2.5V阈值
  • 过流保护:3A硬限流
  • 热管理:多级散热过孔设计(θJA=34.7°C/W)

2. 信号互连方案

HSEC连接器信号分配‌:

  • 模拟信号‌:12路ADC输入(含4路差分)
  • 数字通信‌:
    • 2xMCAN(支持120Ω分路终端)
    • 2xLIN(可配置为控制器/设备节点)
    • 4xSPI
    • 2xI2C
  • 控制信号‌:48个GPIO(包含PWM输出)

TRACE/GPMC复用设计‌:

  • 采用4片TS3DDR3812RUAR高速多路复用器
  • 通过GPIO44/47控制信号路径切换
  • 支持2467MHz基础时钟频率

三、典型应用场景

1. 工业通信网关开发

实施方案‌:

  1. 硬件配置‌:
    • J3/J5连接CAN总线终端
    • J7/J8配置为LIN主节点(SW1/SW2设为Pin2)
    • S1选择5V LIN供电
  2. 软件支持‌:
    • 使用MCU+ Academy进行协议栈开发
    • 通过CCS集成TRACE调试功能

2. 高精度数据采集系统

信号链配置‌:

  • ADC通道0‌:
    • J18 pins 2-3连接电位计
    • J65 pins 1-2启用运放调理
  • ADC通道1‌:
    • J22 pins 1-2直连模式
    • J66保持开路
  • 采样配置‌:
    • 基准电压:3.3V(J23)
    • 输入范围:0-3V(通过电位计调节)

四、设计资源与开发支持

1. 软件工具链

  • Code Composer Studio‌:集成开发环境
  • TICS Pro‌:时钟树配置工具
  • MCU+ Academy‌:在线培训模块

2. 硬件设计文件

  • 原理图‌:包含详细的电源树和信号路由
  • PCB层叠‌:推荐2oz铜厚四层板设计
  • BOM清单‌:注明AEC-Q100车规级元件

3. 参考设计

  • NOR Flash扩展板‌:MT28EW256ABA设计方案
  • GPMC布局指南‌:关键信号长度匹配±50mil
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