前 言
本文档主要介绍TLIMX6U-EVM评估板硬件接口资源以及设计注意事项等内容。
i.MX 6ULL的IO电平标准一般为3.3V，上拉电源一般不超过3.3V，当外接信号电平与IO电平不匹配时，中间需增加电平转换芯片或信号隔离芯片。按键或接口需考虑ESD设计，ESD器件选型时需注意结电容是否偏大，否则可能会影响到信号通信。
图 1 评估板硬件资源图解1
图 2 评估板硬件资源图解2
图 3 评估板硬件资源图解3
SOM-TLIMX6U核心板
SOM-TLIMX6U核心板板载CPU、ROM、RAM、晶振、电源、LED等硬件资源，并通过邮票孔连接方式引出IO。核心板硬件资源、引脚说明、电气特性、机械尺寸、底板设计注意事项等详细内容，请查阅《SOM-TLIMX6U核心板硬件说明书》。
图 4 核心板硬件框图
图 5
图 6
电源接口
CON2为12V直流输入DC-417电源接口，可接外径4.4mm，内径1.65mm的电源插头。
CON1为12V直流输入绿色端子，2pin规格，间距3.81mm。电源输入具备反接保护、过流过压保护功能。
SW1为电源拨动开关。
图 7
图 8
图 9
图 10
图 11
设计注意事项：
- VDD_12V_MAIN通过WD1304E30-6/TR（DC-DC降压芯片）输出VDD_5V_MAIN供核心板及评估底板部分外设使用，通过WD1304E30-6/TR输出VDD_3V3_MAIN供评估底板外设使用，通过WD1304E30-6/TR输出VDD_3V3_4G供评估底板外扩4G模块使用。
- 为使VDD_3V3_MAIN、VDD_3V3_4G满足系统上电、掉电时序要求，需使用核心板输出电源VDD_ADJ_SOM_OUT来控制VDD_3V3_MAIN和VDD_3V3_4G的电源使能。
- VDD_5V_MAIN在核心板内部未预留总电源输入的储能大电容，底板设计时请在靠近邮票孔焊盘位置放置储能大电容。
LED
评估底板板载4个LED。LED0为电源指示灯，上电默认点亮。LED1、LED2为用户可编程指示灯，通过GPIO控制，默认高电平点亮。LED3为4G模块状态指示灯。
图 12
图 13
图 14
图 15
JTAG接口
J5为JTAG仿真调试接口，采用20pin简易牛角座连接器，间距2.54mm。
备注：JTAG接口与SAI2/I2C接口共用IO资源，二者不可同时使用。
图 16
图 17
BOOT SET启动方式选择拨码开关
SW2为6-bit启动方式选择拨码开关。常用启动模式有如下三种，请根据评估底板丝印确认启动方式选择拨码开关"0"和"1"。
- SD启动模式：010100(1~6)
- NAND启动模式：011000(1~6)
- eMMC启动模式：010111(1~6)
图 18
图 19
设计注意事项：
- BOOT_CFG1、BOOT_CFG2、BOOT_CFG4、BOOT_MODE[1:0]引脚在评估底板通过启动方式选择拨码开关或上下拉电阻实现启动模式选择。核心板内部BOOT SET引脚均未设计上下拉电阻，需参考评估底板设计，特别是上下拉电阻的阻值必须参考评估底板所使用的电阻参数进行选型。
- BOOT_MODE[1:0]引脚使用核心板输出的VDD_3V3_SOM_OUT专用配置电源，请勿将VDD_3V3_SOM_OUT用于其他负载供电。
- 由于BOOT SET引脚与LCD存在复用关系，若使用LCD外接设备，请保证CPU在上电初始化过程中，BOOT SET引脚电平不受外接设备的影响，以免导致CPU无法正常启动。
KEY
评估底板包含1个系统复位按键(KEY0,RESET)、1个CPU开关机按键(KEY1,ON/OFF)、2个用户输入按键(KEY2、KEY3)。
图 20
图 21
设计注意事项：
- P8/POR_IN/3V3为核心板的上电复位输入引脚，默认情况请设计100K上拉电阻处理。
- R8/ONOFF>/3V3为CPU的休眠控制引脚，长按ON/OFF(KEY1)按键5s，系统将休眠，同时核心板用户指示灯与电源指示灯全部熄灭。接着长按ON/OFF(KEY1)按键1s，系统将重新启动。默认情况，请悬空处理。
串口
评估底板板载4个串口，CON3为USB TO UART1串口，CON6为RS232 UART2串口，CON9为RS485 UART3串口，CON10为RS485 UART4串口。
USB TO UART1串口
评估板通过CH340T芯片将UART1转成Micro USB接口，作为系统调试串口使用。
图 22
图 23
RS232 UART2串口
评估板通过SP3232EEY-L/TR串口电平转换芯片（最大通信速率为235kbps）将UART2转换为RS232串口，使用DB9接口。
图 24
图 25
RS485 UART3/RS485 UART4串口
评估板通过2个隔离收发器CA-ISO3082WX（最大通信速率为500kbps），将UART3、UART4转换为RS485串口，采用3pin、3.81mm间距绿色端子方式引出。
图 26
图 27
CAN接口
评估板引出2路CAN接口，分别为CON7(CAN1)、CON8(CAN2)，均采用3pin、3.81mm间距绿色端子方式。
图 28
图 29
Micro SD接口
CON5为Micro SD接口，通过uSDHC1(SD1)引出，采用4-bit数据线模式。
图 30
图 31
设计注意事项：
需将TF座子外壳的SHIELD[1:4]引脚连接至数字地。
SDIO接口
J3为SDIO接口，与Micro SD接口共用uSDHC1(SD1)，采用2x 6pin排母方式，间距2.54mm。接口包含uSDHC1、GPIO信号，以及3.3V供电电源，可适配ATK-RTL8189 SDIO WIFI模块。
备注：由于SDIO接口与Micro SD接口共用uSDHC1(SD1)，二者不可同时使用。
图 32
图 33
RTC座
评估底板使用DS1307ZM/TR芯片实现外部RTC功能。CON4为RTC纽扣电池座，适配纽扣电池ML2032（3V可充）、CR2032（3V不可充）。使用可充电电池时，可将跳线帽插入J2接口实现充电；使用不可充电电池时，请勿将跳线帽插入J2接口。
图 34
图 35
Watchdog接口
U10为外部硬件看门狗芯片。评估底板引出3pin、2.54mm间距排针(J1)作为Watchdog功能配置接口，可通过跳线帽配置使能Watchdog功能。
图 36
图 37
USB接口
CON12(USB2 HOST)为USB 2.0 HOST接口，采用双层Type-A型连接器；CON13(USB1 OTG)为USB 2.0 OTG接口，采用Micro USB连接器。
13.1 USB2 HOST接口
评估底板通过USB HUB芯片将USB2总线拓展为4路USB HOST总线，将其中2路引出至USB2 HOST接口。
图 38
图 39
USB1 OTG接口
USB1 OTG接口直接由USB1总线引出。
图 40
图 41
Ethernet接口
i.MX 6ULL内部集成1个ENET控制器，支持2路RMII百兆网口。
CON14(ETH1 RMII)、CON15(ETH2 RMII)为百兆网口，采用RJ45连接器，已内置隔离变压器。
图 42
图 43 ETH1 RMII
图 44 ETH2 RMII
设计注意事项：
- XTAL_IN、XTAL_OUT引脚接入25MHz无源晶振。如需使用25MHz有源晶振，可从XTAL_IN引脚接入，XTAL_OUT引脚悬空处理。
- YT8512H芯片要求在供电稳定后，保持10ms后再拉高复位信号。推荐参考评估底板的复位电路方案。
RGB显示接口
CON11(LCD RES)为RGB显示屏接口，采用40pin FFC连接器，间距0.5mm。
图 45
图 46
设计注意事项：
（1）评估板通过N17/GPIO1_IO08/LCD_BL_PWM/3V3引脚输出PWM控制LCD背光，外部预留上拉10K电阻至VDD_3V3_MAIN，预留下拉4.7K电阻至地。如进行PWM背光调试，可将相关电阻实贴。
4G模块拓展接口
CON17为4G模块拓展接口，采用Mini PCIe插槽。评估底板通过USB HUB芯片将USB2总线拓展为4路USB HOST总线，其中引出一路进行4G模块拓展。
CON16为Micro SIM卡座，采用插卡自弹形式，不带检测引脚。
图 47
图 48
设计注意事项：
- 为了保证4G模块有稳定的电源供应，其3.3V电源需由WD1304E30-6/TR(U4)独立供电，至少提供2A电流输出。如输入电压与模块供电电压之间的电压差较小，建议选择LDO作为供电电源。如输入与输出电压之间的电压差较大，建议使用DC-DC降压芯片。
图 49
物联网模块拓展接口
评估底板通过MK2(Zigbee)、MK3(LoRa)、MK4(NB-IoT)排母接口外接物联网模块，并且均通过UART6与物联网模块通信。
备注：由于MK2、MK3、MK4接口共用UART6信号，三者不可同时使用。
MK2(Zigbee)接口
MK2接口由2x 6pin排母和1x 8pin排母组成，间距均为2mm，可适配硅传科技CC2530PATR 2.4Z-M Zigbee模块，采用插针连接方式。Zigbee模块已自带PCB板载天线，可无需外接天线。如需外接天线，可通过I-PEX连接器连接。
图 50
图 51
MK3(LoRa)接口
MK3为7pin排母接口，间距2.54mm，可适配亿佰特E22-400T30 LoRa模块，采用插针连接方式。LoRa模块自带SMA连接器，请外接天线使用。
图 52
图 53
设计注意事项：
评估底板已将LoRa接口的M0、M1引脚下拉到地，即配置为传输模式。
图 54
MK4(NB-IoT)接口
MK4接口由1x 17pin排母和1x 8pin排母组成，间距均为2mm，可适配亿佰特EA01-D NB-IoT模块，采用插针连接方式。NB-IoT模块自带I-PEX连接器，需外接天线使用。
图 55
图 56
WIFI模块
评估底板通过USB HUB芯片将USB2总线拓展为4路USB HOST总线，其中引出一路进行WIFI模块拓展。板载WIFI模块(U39)型号为必联BL-R8188EU2，采用邮票孔连接方式。
CON18为SMA接口，用于外接WIFI模块的2.4G天线。
图 57
图 58
蓝牙模块
MK5为板载蓝牙模块，位于评估底板背面，型号为：有人物联网WH-BLE105，采用邮票孔连接方式，通过UART5与CPU通信。蓝牙模块自带PCB板载天线，可无需外接天线。如需外接天线，可通过I-PEX连接器连接。
图 59
图 60
SAI2/I2C接口
J6(SAI2/I2C)为2x 15pin、2.54mm间距排针接口，引出SAI2和I2C拓展信号，可适配创龙科技TL3106模块使用。
备注：SAI2/I2C接口与JTAG接口共用IO资源，二者不可同时使用。
图 61
图 62
拓展IO信号接口
J7为采用光耦隔离设计的拓展IO信号接口，采用10pin、3.81mm间距绿色端子方式引出4路开关量输入和4路开关量输出。
拓展IO信号接口的VCC和GNDI引脚电源输入范围为DC 3~24V。当开关量输入3~24V信号时，将会识别为高电平；当开关量输入1V以下信号时，则会识别为低电平。开关量输出为3~24V高电平或1V以下低电平信号。
图 63
前 言
本文档主要介绍TLIMX6U-EVM评估板硬件接口资源以及设计注意事项等内容。
i.MX 6ULL的IO电平标准一般为3.3V，上拉电源一般不超过3.3V，当外接信号电平与IO电平不匹配时，中间需增加电平转换芯片或信号隔离芯片。按键或接口需考虑ESD设计，ESD器件选型时需注意结电容是否偏大，否则可能会影响到信号通信。
图 1 评估板硬件资源图解1
图 2 评估板硬件资源图解2
图 3 评估板硬件资源图解3
SOM-TLIMX6U核心板
SOM-TLIMX6U核心板板载CPU、ROM、RAM、晶振、电源、LED等硬件资源，并通过邮票孔连接方式引出IO。核心板硬件资源、引脚说明、电气特性、机械尺寸、底板设计注意事项等详细内容，请查阅《SOM-TLIMX6U核心板硬件说明书》。
图 4 核心板硬件框图
图 5
图 6
电源接口
CON2为12V直流输入DC-417电源接口，可接外径4.4mm，内径1.65mm的电源插头。
CON1为12V直流输入绿色端子，2pin规格，间距3.81mm。电源输入具备反接保护、过流过压保护功能。
SW1为电源拨动开关。
图 7
图 8
图 9
图 10
图 11
设计注意事项：
- VDD_12V_MAIN通过WD1304E30-6/TR（DC-DC降压芯片）输出VDD_5V_MAIN供核心板及评估底板部分外设使用，通过WD1304E30-6/TR输出VDD_3V3_MAIN供评估底板外设使用，通过WD1304E30-6/TR输出VDD_3V3_4G供评估底板外扩4G模块使用。
- 为使VDD_3V3_MAIN、VDD_3V3_4G满足系统上电、掉电时序要求，需使用核心板输出电源VDD_ADJ_SOM_OUT来控制VDD_3V3_MAIN和VDD_3V3_4G的电源使能。
- VDD_5V_MAIN在核心板内部未预留总电源输入的储能大电容，底板设计时请在靠近邮票孔焊盘位置放置储能大电容。
LED
评估底板板载4个LED。LED0为电源指示灯，上电默认点亮。LED1、LED2为用户可编程指示灯，通过GPIO控制，默认高电平点亮。LED3为4G模块状态指示灯。
图 12
图 13
图 14
图 15
JTAG接口
J5为JTAG仿真调试接口，采用20pin简易牛角座连接器，间距2.54mm。
备注：JTAG接口与SAI2/I2C接口共用IO资源，二者不可同时使用。
图 16
图 17
BOOT SET启动方式选择拨码开关
SW2为6-bit启动方式选择拨码开关。常用启动模式有如下三种，请根据评估底板丝印确认启动方式选择拨码开关"0"和"1"。
- SD启动模式：010100(1~6)
- NAND启动模式：011000(1~6)
- eMMC启动模式：010111(1~6)
图 18
图 19
设计注意事项：
- BOOT_CFG1、BOOT_CFG2、BOOT_CFG4、BOOT_MODE[1:0]引脚在评估底板通过启动方式选择拨码开关或上下拉电阻实现启动模式选择。核心板内部BOOT SET引脚均未设计上下拉电阻，需参考评估底板设计，特别是上下拉电阻的阻值必须参考评估底板所使用的电阻参数进行选型。
- BOOT_MODE[1:0]引脚使用核心板输出的VDD_3V3_SOM_OUT专用配置电源，请勿将VDD_3V3_SOM_OUT用于其他负载供电。
- 由于BOOT SET引脚与LCD存在复用关系，若使用LCD外接设备，请保证CPU在上电初始化过程中，BOOT SET引脚电平不受外接设备的影响，以免导致CPU无法正常启动。
KEY
评估底板包含1个系统复位按键(KEY0,RESET)、1个CPU开关机按键(KEY1,ON/OFF)、2个用户输入按键(KEY2、KEY3)。
图 20
图 21
设计注意事项：
- P8/POR_IN/3V3为核心板的上电复位输入引脚，默认情况请设计100K上拉电阻处理。
- R8/ONOFF>/3V3为CPU的休眠控制引脚，长按ON/OFF(KEY1)按键5s，系统将休眠，同时核心板用户指示灯与电源指示灯全部熄灭。接着长按ON/OFF(KEY1)按键1s，系统将重新启动。默认情况，请悬空处理。
串口
评估底板板载4个串口，CON3为USB TO UART1串口，CON6为RS232 UART2串口，CON9为RS485 UART3串口，CON10为RS485 UART4串口。
USB TO UART1串口
评估板通过CH340T芯片将UART1转成Micro USB接口，作为系统调试串口使用。
图 22
图 23
RS232 UART2串口
评估板通过SP3232EEY-L/TR串口电平转换芯片（最大通信速率为235kbps）将UART2转换为RS232串口，使用DB9接口。
图 24
图 25
RS485 UART3/RS485 UART4串口
评估板通过2个隔离收发器CA-ISO3082WX（最大通信速率为500kbps），将UART3、UART4转换为RS485串口，采用3pin、3.81mm间距绿色端子方式引出。
图 26
图 27
CAN接口
评估板引出2路CAN接口，分别为CON7(CAN1)、CON8(CAN2)，均采用3pin、3.81mm间距绿色端子方式。
图 28
图 29
Micro SD接口
CON5为Micro SD接口，通过uSDHC1(SD1)引出，采用4-bit数据线模式。
图 30
图 31
设计注意事项：
需将TF座子外壳的SHIELD[1:4]引脚连接至数字地。
SDIO接口
J3为SDIO接口，与Micro SD接口共用uSDHC1(SD1)，采用2x 6pin排母方式，间距2.54mm。接口包含uSDHC1、GPIO信号，以及3.3V供电电源，可适配ATK-RTL8189 SDIO WIFI模块。
备注：由于SDIO接口与Micro SD接口共用uSDHC1(SD1)，二者不可同时使用。
图 32
图 33
RTC座
评估底板使用DS1307ZM/TR芯片实现外部RTC功能。CON4为RTC纽扣电池座，适配纽扣电池ML2032（3V可充）、CR2032（3V不可充）。使用可充电电池时，可将跳线帽插入J2接口实现充电；使用不可充电电池时，请勿将跳线帽插入J2接口。
图 34
图 35
Watchdog接口
U10为外部硬件看门狗芯片。评估底板引出3pin、2.54mm间距排针(J1)作为Watchdog功能配置接口，可通过跳线帽配置使能Watchdog功能。
图 36
图 37
USB接口
CON12(USB2 HOST)为USB 2.0 HOST接口，采用双层Type-A型连接器；CON13(USB1 OTG)为USB 2.0 OTG接口，采用Micro USB连接器。
13.1 USB2 HOST接口
评估底板通过USB HUB芯片将USB2总线拓展为4路USB HOST总线，将其中2路引出至USB2 HOST接口。
图 38
图 39
USB1 OTG接口
USB1 OTG接口直接由USB1总线引出。
图 40
图 41
Ethernet接口
i.MX 6ULL内部集成1个ENET控制器，支持2路RMII百兆网口。
CON14(ETH1 RMII)、CON15(ETH2 RMII)为百兆网口，采用RJ45连接器，已内置隔离变压器。
图 42
图 43 ETH1 RMII
图 44 ETH2 RMII
设计注意事项：
- XTAL_IN、XTAL_OUT引脚接入25MHz无源晶振。如需使用25MHz有源晶振，可从XTAL_IN引脚接入，XTAL_OUT引脚悬空处理。
- YT8512H芯片要求在供电稳定后，保持10ms后再拉高复位信号。推荐参考评估底板的复位电路方案。
RGB显示接口
CON11(LCD RES)为RGB显示屏接口，采用40pin FFC连接器，间距0.5mm。
图 45
图 46
设计注意事项：
（1）评估板通过N17/GPIO1_IO08/LCD_BL_PWM/3V3引脚输出PWM控制LCD背光，外部预留上拉10K电阻至VDD_3V3_MAIN，预留下拉4.7K电阻至地。如进行PWM背光调试，可将相关电阻实贴。
4G模块拓展接口
CON17为4G模块拓展接口，采用Mini PCIe插槽。评估底板通过USB HUB芯片将USB2总线拓展为4路USB HOST总线，其中引出一路进行4G模块拓展。
CON16为Micro SIM卡座，采用插卡自弹形式，不带检测引脚。
图 47
图 48
设计注意事项：
- 为了保证4G模块有稳定的电源供应，其3.3V电源需由WD1304E30-6/TR(U4)独立供电，至少提供2A电流输出。如输入电压与模块供电电压之间的电压差较小，建议选择LDO作为供电电源。如输入与输出电压之间的电压差较大，建议使用DC-DC降压芯片。
图 49
物联网模块拓展接口
评估底板通过MK2(Zigbee)、MK3(LoRa)、MK4(NB-IoT)排母接口外接物联网模块，并且均通过UART6与物联网模块通信。
备注：由于MK2、MK3、MK4接口共用UART6信号，三者不可同时使用。
MK2(Zigbee)接口
MK2接口由2x 6pin排母和1x 8pin排母组成，间距均为2mm，可适配硅传科技CC2530PATR 2.4Z-M Zigbee模块，采用插针连接方式。Zigbee模块已自带PCB板载天线，可无需外接天线。如需外接天线，可通过I-PEX连接器连接。
图 50
图 51
MK3(LoRa)接口
MK3为7pin排母接口，间距2.54mm，可适配亿佰特E22-400T30 LoRa模块，采用插针连接方式。LoRa模块自带SMA连接器，请外接天线使用。
图 52
图 53
设计注意事项：
评估底板已将LoRa接口的M0、M1引脚下拉到地，即配置为传输模式。
图 54
MK4(NB-IoT)接口
MK4接口由1x 17pin排母和1x 8pin排母组成，间距均为2mm，可适配亿佰特EA01-D NB-IoT模块，采用插针连接方式。NB-IoT模块自带I-PEX连接器，需外接天线使用。
图 55
图 56
WIFI模块
评估底板通过USB HUB芯片将USB2总线拓展为4路USB HOST总线，其中引出一路进行WIFI模块拓展。板载WIFI模块(U39)型号为必联BL-R8188EU2，采用邮票孔连接方式。
CON18为SMA接口，用于外接WIFI模块的2.4G天线。
图 57
图 58
蓝牙模块
MK5为板载蓝牙模块，位于评估底板背面，型号为：有人物联网WH-BLE105，采用邮票孔连接方式，通过UART5与CPU通信。蓝牙模块自带PCB板载天线，可无需外接天线。如需外接天线，可通过I-PEX连接器连接。
图 59
图 60
SAI2/I2C接口
J6(SAI2/I2C)为2x 15pin、2.54mm间距排针接口，引出SAI2和I2C拓展信号，可适配创龙科技TL3106模块使用。
备注：SAI2/I2C接口与JTAG接口共用IO资源，二者不可同时使用。
图 61
图 62
拓展IO信号接口
J7为采用光耦隔离设计的拓展IO信号接口，采用10pin、3.81mm间距绿色端子方式引出4路开关量输入和4路开关量输出。
拓展IO信号接口的VCC和GNDI引脚电源输入范围为DC 3~24V。当开关量输入3~24V信号时，将会识别为高电平；当开关量输入1V以下信号时，则会识别为低电平。开关量输出为3~24V高电平或1V以下低电平信号。
图 63
图 64
图 66
图 65
图 66
