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EasyARM-iMX283 硬件设计指导手册 V1.03

来源：画鸵萌宠网

硬件设计指导手册

User Manual EasyARM-iMX283 开发平台

UM1311214 V1.03 Date: 2014/05/09 产品用户手册类别关键词摘要

内容 EasyARM-iMX283、i.MX283、核心板、原理图、硬件 EasyARM-iMX283 开发平台硬件电路设计及接口使用说明

修订历史

版本 V1.00 日期 2013/12/14 原因创建文档 1：修改电源电路部分描述 2：添加 JTAG 口引脚定义 3：添加“电气参数”章节 4：添加核心板机械尺寸图添加复位电路参考设计修改表 4.1 中 CAN 功能引脚描述 V1.01 2014/03/08 V1.02 V1.03 2014/04/16 2014/05/09 产品用户手册

1.1 1.2 1.3 2.1 2.2

1. EasyARM-iMX283 简介........................................................................................... 1

系统框图....................................................................................................................... 1 产品特性....................................................................................................................... 1 产品图片....................................................................................................................... 2 核心板电路框图........................................................................................................... 3 电源设计....................................................................................................................... 3 2.2.1 处理器电源设计............................................................................................... 3 2.2.2 启动时序........................................................................................................... 6 2.2.3 DDR2 电源电路设计 ........................................................................................... 6 存储器电路................................................................................................................... 7 2.3.1 NANDFlash 电路设计.......................................................................................... 7 2.3.2 DDR2 电路设计 ................................................................................................... 8 看门狗复位电路........................................................................................................... 8 启动配置电路............................................................................................................... 9

2. EasyARM-iMX283 核心板系统设计....................................................................... 3

2.3

2.4 2.5 3.1

3. 底板硬件设计......................................................................................................... 11

使用 EasyARM-iMX283 核心板搭建系统 ............................................................... 11 3.2 电源电路..................................................................................................................... 11 3.3 从机串口电路............................................................................................................. 12 3.4 USB OTG 电路........................................................................................................... 13 3.5 USB Host 接口 ........................................................................................................... 13 3.6 以太网接口................................................................................................................. 14

3.6.1 以太网收发器电路......................................................................................... 14 3.6.2 以太网接口电路............................................................................................. 15 3.7 SD 卡接口电路........................................................................................................... 16 3.8 LCD 接口电路............................................................................................................ 17 3.9 蜂鸣器驱动电路......................................................................................................... 18 3.10 PSWITCH 引脚电路 .................................................................................................. 19 3.11 复位电路..................................................................................................................... 19

4. 管脚说明................................................................................................................. 21

4.1 4.2 5.1 5.2 5.3

核心板 I/O 引脚信息 ................................................................................................. 21 底板管脚说明............................................................................................................. 25 核心板静态参数......................................................................................................... 29 开发套件静态参数..................................................................................................... 29 IO 静态参数 ............................................................................................................... 29

5. 电气参数................................................................................................................. 29

6. 机械尺寸................................................................................................................. 30

7. 免责声明................................................................................................................. 31

1. EasyARM-iMX283 简介

EasyARM-iMX283 是广州致远电子股份有限公司精心设计的一款集教学、竞赛、工控与产品设计功能评估于一身的开发套件，套件以 Freescale 公司的基于 ARM9 内核的 i.MX283 多媒体应用处理器为核心，该处理器主频 454MHz，支持 DDR2 和 NAND Flash，并提供 3 路 UART、1 路 I2C、1 路 SPI、4 路 12bit ADC、1 路 10/100M 以太网接口、1 路 SDIO、1 路 I2S 接口、1 路 USB OTG 接口、1 路 USB Host 接口、支持 TFT 液晶屏和电阻式触摸屏、满足数据采集或更高水平用户互动的消费电子和工业控制应用。

EasyARM-iMX283 开发套件为入门级评估平台，采用工业级的工控核心板设计，板载元器件均选择工业级物料，广州致远电子股份有限公司提供实用的 WinCE/Linux 的 BSP 包、测试 DEMO 和配套文档，极大地提高了 WinCE/Linux 系统移植、驱动和应用程序的开发效率，使您能顺利地在实践中熟悉 i.MX283 系列处理器及其 WinCE/Linux 开发平台，大大降低了 WinCE/Linux 开发入门门槛和学习的难度，可帮助您在短期内实现产品设计阶段的功能验证和开发。

1.1 系统框图

图 1.1 所示是 EasyARM-iMX283 开发套件的功能框图。中间部分是核心板板载资源，底板将核心板的资源以接口或排针的形式引出，方便客户的学习与开发评估。

图 1.1 EasyARM-iMX283 功能框图

注：为方便客户升级扩展，EasyARM-iMX283 核心板将 i.MX287 具有而 i.MX283 没有的资源引到邮票孔上，如图 1.1 白色方块所示。除 NET1 外，这些资源均接到了 EasyARM-iMX283 底板的排针上。

1.2 产品特性

 基于 ARM926EJ-S™内核的 Freescale MCIMX283 多媒体应用处理器，主频 454MHz

 支持 64MB DDR2，兼容 128MB、256MB DDR2  支持 128MB NAND Flash  支持硬件看门狗  集成 1 路 10M/100M 以太网接口  集成 1 路 USB2.0 OTG 接口，1 路 USB2.0 HOST 接口  集成 1 路 SD 卡接口  集成 TFT 液晶屏显示，支持 4 线电阻式触摸屏  支持 3 路 UART、1 路 SPI、一路 I2C、一路 I2S（可复用为 2 路 PWM、1 路 UART）

 支持 4 路 12bit ADC

 支持 5V、4.2V（电池电源）供电

1.3 产品图片

图 1.2 所示为 EasyARM-iMX283 核心板、EasyARM-iMX283-EV 底板和 4.3 寸液晶套件组装后的实物图。

图 1.2 产品图片

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2. EasyARM-iMX283 核心板系统设计

2.1 核心板电路框图

如图 2.1 所示是 EasyARM-iMX283 核心板的结构框图，该核心板已经集成 CPU、电源、存储器、复位、加密等电路，用户只需将所需要的外设连接到对应端口即可，操作非常简单。

图 2.1 核心板结构框图

2.2 电源设计

2.2.1 处理器电源设计

i.MX283 多媒体应用处理器内部集成有高效的电源管理单元（PMU）。它由 DCDC、若干个线性稳压器及电池充电模块组成。外部只需给 CPU 提供 5V 或 4.2V 电源（电池电源）， PMU 就能自动产生 CPU 正常工作所需的所有电压。这不仅极大降低了硬件成本，同时还降低了系统电源设计的难度，使得 i.MX283 非常适用于电池供电的便携设备。i.MX283 PMU 内部框图详见图 2.2。

PMU 可采用 3 种供电方式，分别是：

 5V 单独供电：如 USB 供电，5V 电源适配器或 5V 线性稳压器供电；

 4.2V 单独供电：如电池供电，或通过线性稳压器、DCDC 产生的 4.2V 电源供电；  电池供电：即采用电池供电，5V 电源作为电池充电电源。

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图 2.2 PMU 内部结构框图

1. 5V 单独供电

外部 5V 电源需要连接到 VDD5V 引脚。同时，4P2 引脚分别通过一个 1kΩ 的电阻接到

DCDC_BATT 和 BATT 引脚，确保内部电路有正确的偏置。当 5V 电源有效时，PMU 内部的线性稳压器会自动启动。当线性稳压器输出的电压上升到默认值后，片上 ROM 代码开始执行。CPU 启动后，固件会使能 4.2V 线性稳压器，输出 4.2V 电源提供给 DC-DC 转换器， DC-DC 转换器开始工作并取代线性稳压器，从而提高电源利用效率。

需要注意的是，当 5V 电源有效时，内部部分线性稳压器输出是一直正常的，因此 CPU 无法进入掉电模式。在 CPU 前期启动（片上 ROM 代码还未开始执行）时，5V 电源的输入电流是限制在 100mA 以下的。在 4.2V 线性稳压器启动前，CPU 各电源域是由线性稳压器供电的，而线性稳压器的输出电流能力比 DC-DC 转换器要低不少。因此在这种供电方式下电源利用率相比电池供电时要低。

2. 4.2V（DCDC_BATT）单独供电这是优先的配置，因为 DCDC_BATT 直接给 DC-DC 转换器供电，没有用到线性稳压器，显然这种方式电源利用率更高。这在对电源要求及其严格的应用场合显得尤其重要。

采用 4.2V 电源供电时，电源连接到 DCDC_BATT 引脚，同样也连接到 BATT 引脚（DC-DC 转换器通过这个引脚检测输入电压）。此外，外部 5V 电源不能接到 VDD5V 引脚上，否则当 CPU 处于掉电状态时系统会从 VDD5V 电源启动。采用 4.2V 供电时，要使 DCDC 启动，还需要给 PSWITCH 引脚一个中间电平（0.65V～1.5V）且持续时间超过 100ms。当 DCDC 输出的 3 路电源分别上升到默认的电压值后，片上的 ROM 代码开始执行。

注：EasyARM-iMX283 开发套件中，PSWITCH 的电平状态可通过底板按键 S2、S3 控制。按键 S3 用于控制系统上电、掉电或唤醒系统，当核心板采用 4.2V 电源（电池电源）供电时，需要按住 S3（PWR）

1s～2s，以使能 DC-DC 转换器，控制系统上电。按键 S2 用于使系统进入 USB Recovery 模式。

3. 电池供电应用

采用电池供电时，DCDC_BATT 引脚应直接与电池相连。同时，5V 电源可以连接到 VDD5V 引脚从而给电池供电。这是系统最主要的供电方式，也是 BSP 中的默认配置。

如图 2.3 所示，电池供电应用中，供电电源可以在 5V 和 4.2V（电池电源）之间进行动产品用户手册

态切换。

图 2.3 供电电源切换

从 5V 供电转换为电池供电的过程对时间要求很严格。当 5V 电源断开时，DC-DC 转换

器必须在 CPU 各电源电压跌落前切换为电池供电，这个过程很短。为保证在切换期间电源稳定，前一段切换过程是由硬件完成的。当 4P2 引脚电压大于电池电压的 85%时，DC-DC 的控制逻辑（由 4P2 线性稳压器供电）就会将 4P2 配置为 DC-DC 转换器的电源。当 5V 电源断开时，4P2 线性稳压器输出电压下降、DC-DC 转换器切换为电池供电，同时产生 5V 检测中断。

从电池供电切换到 5V 供电的过程对切换时间没有限制，因此可以通过软件处理。同样，当 5V 电源插入时会产生中断，之后软件使能 4P2 线性稳压器，并设置 4P2 线性稳压器的输出作为 DC-DC 转换器的输入电源。电池充电功能仅在电池供电应用的情况下才使能。在这种情况下，只要插入 5V 电源，电池充电功能就会使能。电池充电可分为恒流充电和恒压充电两个过程，最大充电电流（0～ 780mA）和充电截止电流（0～180mA）都可以通过软件进行配置。

不同的供电方式硬件设计和软件配置都有所不同。EasyARM-iMX283 核心板采用的是电池供电应用方案，参考电路详见图 2.4。 DC-DC 转换器 3 路输出电压共用一个电感 L1，电感量根据具体应用及产品来确定，为延长电池寿命，电感直流阻抗尽量低，同时应确保电感能承受的峰值电流大于可能流过的最大电流。Freescale 官方推荐电感值 4.7μH~15μH。为保证输出电压稳定，DC-DC 输出三路电压的去耦电容至少 33μF。DCDC_BATT 和 VDD4P2 间接肖特基二极管，保证供电电源切换过程中输出电压稳定。

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图 2.4 i.MX283 电源电路

2.2.2 启动时序

由于 i.MX283 内部 PMU 已经做了处理，用户无需关注 CPU 上下电时序，电池电源和

5V 电源可在任意时刻接上或断开。 2.2.3 DDR2 电源电路设计

i.MX283 支持 mobile DDR（1.8V）、DDR2（1.8V）、和 LV-DDR2（1.5V）。EasyARM-iMX283 核心板中选用的是 DDR2（IS43DR16640B-3DBLI）。该芯片电源电压 1.8V，最大工作电流为 290mA，而 PMU 输出的 DCDC_VDDA 最大能输出 225mA。为确保 DDR2 能正常工作，核心板上设计了一路 1.8V 电源电路作为备用，用户可通过焊接跳线来决定是否使用该电源。该电路使用成熟的 NCP1529 电源方案，该芯片关键特性如下：

 高达 96%的转换效率；

 输出电源可调：0.9V～3.9V；  最大输出电流 1A；

 关断电流为 0.3µA，静态电流 28µA；  内置同步调整开关管，提高转换效率；  开关频率 1.7MHz；

 集成短路、过流及 ESD 保护；

NCP1529 可极大缩小 PCB 面积、提升电源使用效率及减少发热量，适合用于高密度电路中，如便携设备、电池供电系统。因此核心板选用此方案，具体电路详见图 2.5。

输出电压可通过改变 R25、R26 和 R27 的阻值来调节，参考公式：

VOUT ＝ VFB × [1 ＋ R25 / (R26 ＋ R27)] 其中，反馈电压 VFB ＝ 0.6V。

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图 2.5 1.8V 电源电路

注：备用的 1.8V 电源电路只有 5V 供电时才可以使用。

2.3 存储器电路

2.3.1 NANDFlash 电路设计

i.MX283 内置的 NAND Flash 控制器支持 8bit 数据宽度，I/O 速度最高达 50MB/s，有独

立的片选信号。

为使用户程序、数据能掉电保存，EasyARM-iMX283 核心板上配置了 NAND Flash，型号是 MXIC（旺宏）的 MX30LF1G08AA-TI，容量 128MB。典型应用电路如图 2.6 所示。R36、 R38、R41 和 R42 是为兼容 16bit NAND Flash 而设计的，使用 8bit NAND 时不需焊接。/RE 通过 10K 电阻下拉到地，确保在上下电及空闲状态时不会对芯片进行误写、误擦除操作。/CE 通过 10K 电阻上拉到 VCC，使芯片在上下电及空闲状态时失能，以免发生误操作。LED 用于指示程序是否运行正常。/WP 通过 10K 电阻下拉到地，确保芯片在上、下电时处于保护状态。

图 2.6 NAND Flash 电路设计

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2.3.2 DDR2 电路设计

i.MX283 支持 16bit mobile DDR、DDR2、和 LV-DDR2，时钟频率高达 205MHz。 EasyARM-iMX283 核心板上选用的是 DDR2，具体选用 ISSI 公司的 IS43DR16320D-3DBLI，内存大小 64MB，完全满足系统应用需求。DDR2 参考电路详见图 2.7。为满足用户对更大容量 DDR2 的需求，图 2.7 的设计兼容了 128MB、256MB 的 DDR2。用户只需将 DDR2 更换为 IS43DR16640B-3DBLI（128MB）或 IS43TR16128A（256MB）即可（如果选用其他公司相应型号的芯片，请确保引脚和封装兼容）。

图 2.7 DDR2 典型应用电路

2.4 看门狗复位电路

对于嵌入式产品，由于电磁干扰严重及环境变化（如温度、湿度等），设备可能出现死机、程序跑飞等现象。但是，这些设备不可能随时有工作人员监控，因此一旦发生问题，设备需要自行重启。而用来监控设备是否正常及不正常时重启设备的电路被称为看门狗电路。为提高系统可靠性，EasyARM-iMX283 核心板上设计了看门狗电路。考虑到 CPU 低电平复位信号至少需要维持 100ms，为使 CPU 正常复位，决定采用集成复位芯片来产生复位信号。最终选用的集成看门狗复位芯片是安森美（ON）公司的 CAT706。该芯片具有如下产品用户手册

特性：

 精确的欠压系统监控；

 VCC＜1.0V 时复位信号一直有效；  供电电流仅 6μA；  复位脉冲 200ms；

 看门狗定时器：1.6s 溢出周期；  精确的电源电压检测参考设

计电路如图 2.8 所示。

图 2.8 看门狗复位电路

WDI 是看门狗输入引脚，连接到 CPU 的 GPIO0_21。该 IO 需要在 1.6s 内进行电平反转，否则看门狗定时器将会溢出，/WDO 输出低电平。/MR 是手动复位输入引脚，低电平有效。图 2.8 中将看门狗输出引脚/WDO 与手动复位输入引脚/MR 通过电阻接到一起，当看门狗定时器溢出时，/MR 输入低电平，/RST 引脚将会输出 200ms 的低电平复位脉冲，从而引起 CPU 复位。C20、C113 这两个电容起滤波作用，一个放 CAT706 旁，一个放 CPU 复位引脚旁，能极大地提高 EMC 性能。如果在程序开发阶段，需要禁止看门狗功能，可以将图中的 WDO_EN 信号连接到 3.3V，此时看门狗电路就算没有喂狗信号也不会导致 MCIMX283 复位。74LVC1G125 将复位信号隔离并从核心板输出，方便同步复位系统中的其它电路。

注：看门狗芯片选型时需注意芯片监控电压的阈值不能高于 3V。用户也可以通过短接底板跳线 JP6 来禁能看门狗功能。

2.5 启动配置电路

处理器上电复位后，i.MX283 内部硬件复位逻辑会引导 ARM 内核执行片内 ROM 上的启动代码。之后内部 ROM 的启动代码会读取 CPU BOOT 配置引脚或 OCOTP 里的位状态，从而确定启动方式。i.MX28 boot ROM 支持以下启动方式：

 NAND Flash 启动；  ONFI 2.x BA-NAND 启动；

 SD/eSD/MMC/eMMC 启动（由于 SD 卡信号线驱动能力较弱，因此不支持从 Class6

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以上的高速 SD 卡启动，但系统启动完成后可以对高速 SD 卡进行读写操作）；  串行 ROM 设备启动，包括 SPI NOR Flash、SPI EEPROM 和 I2C EEPROM 启动模式配置选择如表 2.1 所示。

表 2.1 i.MX28 启动模式选择

LCD_D4 LCD_D3 LCD_D2 LCD_D1 LCD_D0 PORT x 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 USB0 GPMI JTAG SSP0 BOOT MODE USB 启动 NAND 启动，3.3V 等待 JTAG 连接 SD/MMC 启动，3.3V 注：表 2.1 仅列出了部分启动模式，完整的启动模式配置请参阅芯片的技术参考手册。

EasyARM-iMX283 核心板保留了 USB0、NAND Flash 和 SD 卡（SSP0）三种启动方式，

启动配置电路详见图 2.9。

图 2.9 启动配置电路

系统上电时，CPU 会判断这些引脚状态，以决定系统启动方式。LCD_D4 用于配置启动电压，低电平时为 3.3V，高电平时为 1.8V。LCD_D0～LCD_D3 用于选择启动设备，可以通过控制 BOOT_MODE、BOOT_SELECT 的电平状态来简化启动设置。启动模式配置引脚与 LCD 的部分数据线复用，因此不能直接接地或 VCC。

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3. 底板硬件设计

3.1 使用 EasyARM-iMX283 核心板搭建系统

使用 EasyARM-iMX283 核心板进行开发，系统电路变得非常简单，底板只需要提供两路电源：5V 和 3.3V。5V 电源给核心板、USB 和 LCD 使用，3.3V 电源给底板 3.3V 外设系统使用。为了方便模拟电池供电，EasyARM-iMX283 评估底板还提供了一路 4.2V 电源接到核心板的电池供电引脚。

使用 EasyARM-iMX283 核心板构建系统的最小系统框图如图 3.1 所示，其中 USB_BT、 BOOT_SELECT、WDO_EN、ENC、CLR 为核心板引出的系统配置信号。在处理器启动时，通过设置这 5 个信号的电平状态来配置核心板的启动方式和默认功能，具体描述详见表 3.1。

图 3.1 使用 EasyARM-iMX283 核心板构建最小系统框图

表 3.1 核心板配置信号功能描述

跳线器 JP2 JP3 JP4 JP5 标号 USB_BT SD ENC CLR 短接 USB 启动 SD 卡启动厂家保留使用清除注册表功能说明断开通过 SD 卡/NAND FLASH 启动 NAND Flash 启动正常工作模式正常工作模式使能看门狗输出 JP6 WDT 禁能看门狗输出（WinCE 系统有效） 3.2 电源电路

如上文所述，系统需要 3 路电源：5V、4.2V 和 3.3V。核心板供电电源可通过 R68、JP7 和 R1 来选择。核心板可采用 4.2V 单独供电，也可以采用 5V 和电池同时供电。但鉴于处理器内部电池充电模块可能存在隐患，因此当 5V 和电池同时供电时，建议禁能处理器的充电功能。使用 USB_OTG 功能时，核心板需要 5V 供电。

注：电阻 R1 和 R68 还有另一个作用，就是对核心板整体功耗进行测试。

为使用方便，5V 电源采用适配器供电方式，选用的适配器规格为 5V/1A，内正外负。 3.3V 电源系统仅供给底板，无需供给核心板，综合考虑系统功耗、设计难度等因素后，决定采用 SPX1117M3 产生 3.3V 电源，参考电路详见图 3.2。

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图 3.2 3.3V 电源电路

4.2V 电源方案采用与 DDR2 的 1.8V 电源相同的方案。参考电路详见图 3.3。

图 3.3 4.2V 电源电路

注：考虑到处理器内部已处理了上下电时序，因此底板电源设计没有特定的时序。若用户需要控制底板电源上下电时序，建议底板电源在核心板电源正常后再使能，使能信号可采用核心板上的 nRST_OUT。

3.3 从机串口电路

EasyARM-iMX283 核心板使用 DUART(GPIO3_2、GPIO3_3)作为调试串口，用于在开

发时输出调试信息。参考电路如图 3.4 所示。

电平转换芯片采用 SP3232，它内部有一个高效的电荷泵，工作电压为 3.3V 时只需 0.1μF 电容就可进行操作。电荷泵允许 SP3232 在+3.3V 到+5.0V 内的某个电压下发送符合 RS-232C 的信号。SP3232 器件内部的 ESD 保护使得驱动器和接收器的管脚可承受±15kV 人体放电和 IEC61000-4-2 气隙放电。SP3232 器件包含一种低功耗关断模式，该模式下器件的驱动器输出和电荷泵被禁止。关断状态下，电源电流低于 1μA。

图 3.4 调试串口接口电路

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3.4 USB OTG 电路

MCIMX283 应用处理器集成了 OTG 控制器和 PHY，用户只需要外接简单的 OTG 接口电路便可实现 USB_OTG 功能。为了防止 USB 热插拔损坏器件，在 USB 接口上加有 ESD 保护器件，对数据线、VBUS 电源线和 ID 线进行保护。PRTR5V0U2X ESD 保护器件其引脚容抗仅为 1pF，非常适合保护高速或高频（可达 200MHz 以上）数据线。图 3.5 所示的 USB OTG 电路，VBUS 由 SP2526A 双路电源开关控制，可以实现 USB OTG 接口的电源管理。

图 3.5 USB OTG 电路

3.5 USB Host 接口

MCIMX283 应用处理器内部还集成了 1 路 USB Host 控制器和 PHY，用户只需要外接 USB 接口座子就能实现 Host 功能，为了防止热拔插过程的静电损坏处理器，在数据引脚上也接了 PRTR5V0U2X ESD 保护器件，如图 3.6 所示，其中 USB_5V 电源也可以通过 SP2526A 来控制，实现 USB Host 电路的电源管理。

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图 3.6 USB Host 接口电路

3.6 以太网接口

EasyARM-iMX283 核心板将处理器的以太网的 RMII 总线接口引出，底板需要外接以太

网 PHY 和以太网接口电路，其框图如图 3.7 所示。

图 3.7 以太网应用电路框图

3.6.1 以太网收发器电路

EasyARM-iMX283-EV 底板使用的以太网 PHY 是 TI 公司的 DP83848K。该芯片是单端口 10/100M 以太网收发器，工业级温度，支持 MII/RMII 接口，支持 2 个 LED 指示连接状态和速度。EasyARM-iMX283 核心板与收发器通过 RMII 接口相连。值得注意的是，使用 RMII 接口时，需要为 ENET_CLK 引脚提供 50MHz 的参考时钟。该时钟可以由 CPU 提供，也可以外接 50MHz 的有源晶振。以太网地址默认配置为 00001，接口模式配置为 RMII。参考电路详见图 3.8。驱动中使用的以太网时钟信号是由 CPU 内部产生的。EasyARM-iMX283-EV 底板保留有源晶振的焊盘，用户如果想使用外部晶振提供以太网时钟，可自行焊接。

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图 3.8 以太网收发器电路

3.6.2 以太网接口电路

以太网接口电路选用的是不带网络变压器的网线插座，网络变压器选用 HR601680。以

太网 PHY 的 TXD_P、TXD_N、RXD_P、RXD_N 信号经过经过网络变压器后再与网线插座 RJ45 连接。网络变压器 HR601680 与 DP83848K 之间的差分数据线需要通过 49.9Ω 的匹配电阻接 3.3V 偏置。网络变压器与 RJ45 网线接口之间也要接匹配电阻。RJ45 网线插座上集成两个 LED，通过限流电阻连接到 DP83848K 相应的引脚，用于指示以太网的速率和活动状态。参考电路详见图 3.9。

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图 3.9 网线接口电路

3.7 SD 卡接口电路

Freescale MCIMX283 应用处理器集成了 SD/MMC 控制器，支持 SD，SDIO，MMC 和

高速 MMC 卡。EasyARM-iMX283 核心板使用了 SD0 并通过邮票孔的方式将数据与控制信号引出，底板只需要将 SD 卡座的信号连接到相应的信号线即可。

由于现在 TF 卡更为常见，为方便用户，EasyARM-iMX283-EV 底板决定使用 TF 卡。参考电路如图 3.10 所示。由于处理器内部已经集成有 47KΩ 上拉电阻，因此图中数据线和命令线的上拉电阻可以不焊。在初始化 SD 卡时软件会使能 CMD 线上的 10KΩ 上拉电阻，初始化完成后切换为 47KΩ 弱上拉。卡插入检测信号线 SD_nCD 用于检测卡是否插入。当卡未插入卡座时，SD_nCD 被上拉为高电平；当卡完全插入卡座时，SD_nCD 被拉低。卡写保护信号 SD_WP 信号线连接到处理器的 GPIO0_17 引脚，用于检测卡是否处于写保护。驱动程序对写保护未作处理，因此 R29 可不焊。由于 SD 卡信号线驱动能力较弱，因此当系统从高速 SD 卡（Class6 以上）启动时可能会启动失败。当系统启动完成后，可以对高速 SD 卡进行正常的读写操作。

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图 3.10 mini SD 卡接口电路

3.8 LCD 接口电路

Freescale MCIMX283 应用处理器集成 LCD 控制器和触摸屏控制器，支持 24-bit RGB

（DCLK）模式和 24-bit 系统模式，同时支持四线式电阻触摸屏。为充分利用 IO 资源， EasyARM-iMX283 开发套件采用 16bit RGB 显示，参考电路详见图 3.11。 EasyARM-iMX283-EV 底板液晶屏接口选用 50pin 的软排线接口，该接口兼容 TFT-4.3 液晶套件的液晶数据接口。为防止信号反射，每根信号线上均串联了 22Ω 的匹配电阻。时钟线 TFT_VCLK 上加了磁珠和电容滤波电路，能有效滤除时钟线上的干扰。触摸屏信号线加了 RC 滤波电路和 ESD 保护电路，能有效提高触摸屏的抗干扰能力。

注：由于 CPU 驱动能力有限，当液晶屏连接线过长，可能导致液晶屏显示不正常。此时可以在信号线上添加总线收发器（例如 SN74LVC245），增强驱动能力。

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图 3.11 LCD 接口电路

3.9 蜂鸣器驱动电路

为便于调试，EasyARM-iMX283-EV 底板设计了蜂鸣器驱动电路，如图 3.12 所示。

图 3.12 蜂鸣器驱动电路

底板中使用的是有源蜂鸣器，因此控制信号为高电平（1.2V～3.3V）时蜂鸣器鸣叫。为

低电平时（0～1.2V）不工作。电容 C67 用于提高电路抗干扰性能。D7 起保护三极管的作产品用户手册

用，当三极管突然截止时，无源蜂鸣器两端产生的瞬时感应电动势可以通过 D7 迅速释放掉，避免叠加到三极管集电极上从而击穿三极管。若使用有源蜂鸣器则 D7 不需要焊接。如果不需要使用蜂鸣器，可将跳线 JP1 断开。

3.10 PSWITCH 引脚电路

在电池供电应用中，可通过设置 PSWITCH 引脚状态来控制 CPU 上电、掉电或进入 USB Recovery 模式。它有三种电平状态，分别是：

 低电平：0～0.30V

 中间电平：0.65V～1.50V

 高电平：（1.1×VDDXTAL ＋ 0.58V）～2.45V

中间电平和高电平可通过按键分别连接到 VDD_XTAL 和 3.3V 电源来产生，参考电路如图 3.13 所示。

图 3.13 PSWITCH 引脚电路

从图可以看出，中间电平可以通过按键连接到 VDD_XTAL 得到。需要注意的是当接到 PSWITCH 上的电压小于 1.5V 时，引脚呈高阻抗（300KΩ），大于 1.5V 时呈低阻抗。为简化设计，图中 PSWITCH 引脚通过 10KΩ 电阻接到 3.3V 电源来产生高电平状态（当有 10KΩ 限流电阻时 PSWITCH 引脚可以承受超过 2.45V 的电压）。当核心板由电池供电时（或 4.2V 电源），需按住 S3 键 2s 左右，系统才会启动。在系统上电启动时，长按 S2（超过 5s）可使处理器进入 USB 固件恢复状态，用于修复固件。

3.11 复位电路

当处理器供电方式不同时，相应的复位电路也有所不同。当处理器采用 5V 和电池同时供电时，复位电路推荐使用图 3.14 所示电路图。当复位按键按下时，nRST_IN 变低电平，同时 Q3 截止，供给处理器的 5V 电源会断开，从而保证复位正常。若采用电池供电，则仅需向处理器发送复位信号即可（即保留 S1、D1、R67、C55）；若仅采用 5V 供电，则无需向处理器发送复位信号，将供给处理器的 5V 电源断开即可（R67、C55 可删除）。广州致远电子股份有限公司推出的 M283、M287 核心板采用的是 5V 和电池同时供电的方案，因此用户在设计相应底板时复位电路建议采用图 3.14 所示电路。

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图 3.14 复位电路参考设计

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4. 管脚说明

4.1 核心板 I/O 引脚信息

EasyARM-iMX283 核心板管脚排列如图 4.1 所示，本套件提供的 WinCE 和 Linux 操作系统对 EasyARM-iMX283 核心板管脚默认功能均如表 4.1 所示，用户更改这些管脚的功能需要小心慎重，避免出现驱动冲突。

图 4.1 核心板实物及管脚定义表 4.1 核心板引脚功能

管脚号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 标号 GND 5V 5V BAT_4V2 BAT_4V2 GND GND GPIO1_16 GPIO1_17 GPIO1_18 默认功能功能描述电源地 5V 电源输入电池电源/4.2V 电源输入电源地在底板中用作以太网 PHY 复位控制电源 GPIO GPIO1_17 GPIO1_18 0：厂商保留使用 1：正常模式 0：清除注册表 1：正常工作模式有源蜂鸣器控制信号运行正常指示灯运行错误指示灯 11 12 13 14 15 Factory REG BEEP RUN ERR 系统模式注册表配置(Wince 系统有效) GPIO 状态指示产品用户手册

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管脚号标号默认功能功能描述 0：从 NAND Flash 启动 1：从 SD 卡启动 0：从 USB0 启动 1：从 NAND Flash 启动 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 BOOT_SELECT BOOT_MODE JTAG_TDO JTAG_RTCK JTAG_TCK JTAG_TMS JTAG_TDI JTAG_TRST GPIO2_15 GPIO2_14 GPIO2_13 GPIO2_12 GPIO3_27 GPIO3_15 GPIO3_14 GPIO3_11 GPIO3_10 GPIO3_7 GPIO3_6 GND HSADC ADC0 ADC1 ADC6 GND VDD_XTAL PSWITCH 启动配置数据输出返回时钟输出 JTAG 时钟输入模式选择输入数据输入复位输入 GPIO i.MX287 全支持，i.MX286 仅支持 GPIO3_27，i.MX283 都不支持电源电源地高速 ADC ADC 低分辨率 ADC 电源地晶振电源多功能引脚（如上电、掉电、固件恢复） 0：看门狗使能 1：看门狗禁能电源地手动复位信号输入看门狗复位信号输出电源地卡写保护信号卡插入检测信号时钟信号命令信号电源电源多功能引脚 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 WDO_EN GND nRST_IN nRST_OUT GND SD_WP SD_DETECT SD_SCK SD_CMD SD_D0 SD_D1 看门狗电源复位电源 SD 卡接口数据信号产品用户手册

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管脚号 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 标号 SD_D2 SD_D3 GPIO2_4 GPIO2_5 GPIO2_6 GPIO2_7 GND SPI2_SCK SPI2_MOSI SPI2_MISO SPI2_SS0 SPI3_SCK SPI3_MOSI SPI3_MISO SPI3_SS0 GND USB_OTG_OC USB_OTG_PWR USB_OTG_N USB_OTG_P USB_OTG_ID USB_H_N USB_H_P 默认功能功能描述 SD 卡接口数据信号 GPIO SD 卡接口数据信号 D4～D8 底板作为 GPIO 使用电源电源地 SPI2 时钟信号 SPI2 主出从入 SPI2 主入从出 SPI2 片选信号 0 SPI3 时钟信号 SPI3 主出从入 SPI3 主入从出 SPI3 片选信号 0 电源地 USB OTG 过流检测 USB OTG 电源使能 SPI2 SPI3 （仅 i.MX287 支持， i.MX283、i.MX286 均悬空）电源 USB OTG USB OTG 差分线 N USB OTG 差分线 P USB OTG 主/从识别 USB HOST 差分线 N 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 USB HOST USB HOST 差分线 P USB HOST 过流检测，评估底板中用作电源使能电源地以太网 1 发送数据线 1 以太网 1 发送数据线 0 以太网 1 发送使能以太网 1 接收数据线 1 以太网 1 接收数据线 0 以太网 1 接收数据有效以太网 0 发送数据线 1 以太网 0 发送数据线 0 以太网 0 发送时钟（仅 i.MX287 支持）以太网 0 发送使能以太网 0 接收数据线 1 以太网 0 接收数据线 0 以太网 0 接收时钟（仅 i.MX287 支持）以太网 0 接收数据有效 USB_H_OC GND NET1_TXD1 NET1_TXD0 NET1_TX_EN NET1_RXD1 NET1_RXD0 NET1_RX_EN NET0_TXD1 电源 NET1 （仅 i.MX287 支持， i.MX283、i.MX286 均悬空） NET0_TXD0 NET0_TX_CLK NET0_TX_EN NET0_RXD1 NET0_RXD0 NET0_RX_CLK NET0_RX_EN NET_CLK NET0 NET 以太网时钟 ©2013 Guangzhou ZLG MCU Technology Co., Ltd. 23

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管脚号 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 标号 NET_MDC NET_MDIO GND I2S _RXD I2S _TXD I2S _LRCLK I2S _MCLK I2S _BITCLK GND AUART2_TX AUART2_RX AUART0_TX AUART0_RX DUART_TX DUART_RX AUART1_TX AUART1_RX AUART3_TX AUART3_RX GND GPIO1_28 GPIO1_29 GPIO1_30 GPIO1_31 GND I2C1_SCL I2C1_SDA GND CAN1_TX CAN1_RX CAN0_TX CAN0_RX GND TS_XM TS_XP TS_YM TS_YP GND TFT_PWM TFT_PWR GND 默认功能功能描述管理接口时钟管理接口数据电源地 I2S 数据接收，可复用为 PWM7 I2S 数据发送，可复用为 AUART4_TX 管理接口电源 I2S I2S 帧时钟，可复用为 PWM4 I2S 主时钟 I2S 位时钟，可复用为 AUART4_RX 电源 AUART2 （仅 i.MX287 支持）电源地应用串口 2 发送数据线应用串口 2 接收数据线应用串口 0 发送数据线应用串口 0 接收数据线调试串口发送数据线调试串口接收数据线应用串口 1 发送数据线应用串口 1 接收数据线应用串口 3 发送数据线应用串口 3 接收数据线电源地 AUART0 DUART （调试串口） AUART1 AUART3 （仅 i.MX287 支持）电源 GPIO GPIO，仅 i.MX287 支持电源 IC1 2电源地 I2C1 时钟线 I2C1 数据线电源地 CAN1 发送数据线 CAN1 接收数据线 CAN0 发送数据线 CAN0 接收数据线电源地 X 方向负极（ADC4） X 方向正极（ADC2） Y 方向负极（ADC5） Y 方向正极（ADC3）电源地背光控制（PWM3）液晶屏复位电源地 ©2013 Guangzhou ZLG MCU Technology Co., Ltd. 24

电源 CAN （i.MX286、i.MX287 支持，i.MX283 悬空）电源触摸屏接口电源 LCD 接口电源产品用户手册

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管脚号 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 引脚均悬空。

标号 TFT_VCLK TFT_VDEN TFT_HSYNC TFT_VSYNC TFT_D0 TFT_D1 TFT_D2 TFT_D3 TFT_D4 TFT_D5 TFT_D6 TFT_D7 TFT_D8 TFT_D9 TFT_D10 TFT_D11 TFT_D12 TFT_D13 TFT_D14 TFT_D15 默认功能功能描述 TFT 主时钟 TFT 数据输出使能 TFT 行同步 TFT 帧同步 TFT_B0～TFT_B4 LCD 接口 TFT_G0～TFT_G5 TFT_R0～TFT_R4 注：当处理器为 i.MX283/i.MX286 时，表 4.1 中有说明 i.MX283/i.MX286 不支持或仅 i.MX287 支持的

4.2 底板管脚说明

EasyARM-iMX283-EV 底板将核心板的以太网、SD 卡、USB、液晶屏、JTAG 和调试串口功能以接口座的形式引出，其余的功能引脚以排针的形式引出，方便开发与测试。底板资源布局、排针功能分别如图 4.2、表 4.2 所示。

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图 4.2 EasyARM-iMX283-EV 资源布局

表 4.2 EasyARM-iMX283-EV 排针接口说明

排针标号标号 TXD2 RXD2 TXD3 RXD3 C0_TX C0_RX C1_TX C1_RX SCK3 MOSI3 MISO3 SS0 I/O AUART2_TXD AUART2_RXD AUART3_TXD AUART3_RXD CAN_TX_0 CAN_RX_0 CAN_TX_1 CAN_RX_1 SPI3_SCK SPI3_MOSI SPI3_MISO SPI3_SS0 GPIO1_31 GPIO1_30 GPIO1_29 GPIO1_28 GPIO2_15 功能说明应用串口 2、应用串口 3 （i.MX287 支持） J6 CAN0、 CAN1 （i.MX286、i.MX287 支持） J17 SPI3 总线（i.MX287 支持） P1.31 P1.30 J8 P1.29 P1.28 P2.15 GPIO （i.MX287 支持）产品用户手册

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排针标号标号 P2.14 P2.13 P2.12 P3.27 P3.15 I/O GPIO2_14 GPIO2_13 GPIO2_12 GPIO3_27 GPIO3_15 GPIO3_14 GPIO3_11 GPIO3_10 GPIO3_7 GPIO3_6 GND DCDC_BATT GND AUART0_TXD AUART0_RXD GPIO1_18 GPIO1_17 AUART1_TXD AUART1_RXD GPIO3_20 GPIO3_21 GPIO3_22 GPIO3_23 GPIO3_26 SPI2_MOSI SPI2_SCK SPI2_SS0 SPI2_MISO HSADC LRADC0 LRADC1 LRADC6 GPIO2_4 GPIO2_5 GPIO2_6 GPIO2_7 GND I2C1_SCL IC1_SDA 2功能说明 GPIO （i.MX287 全支持，i.MX286 支持 GPIO3_27） J8 P3.14 P3.11 P3.10 P3.7 P3.6 GND 电源地 J4 VBAT GND TXD0 RXD0 P1.18 P1.17 TXD1 RXD1 电池（3.3V～4.2V）输入插座应用串口 0 GPIO，靠近 AUART0/AUART1，方便用于 RS485 的方向控制 J9 应用串口 1 可复用为 I2S_MCLK（PWM3 已被占用）可复用为 I2S_LRCLK 可复用为 I2S_BITCLK 可复用为 I2S_TXD PWM7，可复用为 I2S_RXD（丝印有误） PWM3 PWM4 RXD4 TXD4 PWM6 MOSI2 SCK2 SS0 MISO2 J15 HSADC ADC0 ADC1 ADC6 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7 GND SCL1 SDA1 SPI2 总线 ADC GPIO 电源地 I2C 短接：蜂鸣器使能断开：蜂鸣器禁能 ©2013 Guangzhou ZLG MCU Technology Co., Ltd. 27

JP1 BZ —— 产品用户手册

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排针标号标号 I/O 1：3.3V 2：JTAG_TRST 3：JTAG_TDI 4：JTAG_TMS 5：JTAG_TCK 6：JTAG_RTCK 7：JTAG_TDO 8：JTAG_nRST 9：GND 10：NC 功能说明电源复位输入数据输入模式选择输入时钟输入返回时钟输出数据输出系统复位地悬空 J16 JTAG 产品用户手册

5. 电气参数

5.1 核心板静态参数

表 5.1 核心板电源静态电气参数

参数 5V 核心板电压 5V 核心板电流 4.2V 核心板电压 4.2V 核心板电流标号 5V I5V VBAT IVBAT 规格最小 4.75 ―― 3.30 ―― 典型 5.00 110 4.20 100 最大 5.25 ―― 4.24 ―― 单位 V mA V mA 说明 5V 单独供电 4.2V 单独供电注：核心板电流最大值可参考处理器数据手册。测试条件：核心板正常工作，系统从 SD 卡启动，液晶屏正常显示，以太网、USB 均未连接。

5.2 开发套件静态参数

表 5.2 开发套件电源静态电气参数

参数 5V 系统电压 5V 系统电流 5V 系统电流标号 5V I5V IVBAT 规格最小 4.75 ―― ―― 典型 5.00 240 200 最大 5.25 ―― ―― 单位 V mA mA 说明核心板 5V 供电核心板 4.2V 供电注：测试条件：核心板正常工作，系统从 SD 卡启动，液晶屏正常显示，以太网、USB 均未连接。

5.3 IO 静态参数

表 5.3 IO 静态电气参数（3.3V 模式）

参数高电平输入电压低电平输入电压高电平输出电压低电平输出电压标号 VIH VIL VOH VOL 测试条件－－－－－－－－规格最小 2 －－ 0.8×VDDIO －－ -5.0 典型－－－－－－－－最大 VDDIO 0.8 －－ 0.4 单位 V V V V 高电平驱动电流 IOH-Low IOH-Medium IOH-High (GPIO) 低电平灌电流 VDDIO×0.8V -9.5 －－－－ mA -11.4 3.8 IOL-Low IOL-Medium IOL-High IOH-Low IOH-High IOL-Low IOL-High (GPIO) 高电平驱动电流 0.4V 7.7 －－－－ mA 9.0 -9.2 -15.2 7.6 (GPIO_CLK) 低电平灌电流 (GPIO_CLK) VDDIO×0.8V 0.4V －－－－－－－－ mA mA 12.0 产品用户手册

6. 机械尺寸

图 6.1 EasyARM-iMX283 底板机械尺寸图

图 6.2 EasyARM-iMX283 核心板机械尺寸图

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7. 免责声明

EasyARM-iMX283 系列学习套件旨在为用户提供一个快速熟悉 Freescale i.MX28 系列处理器的开发评估平台，用户可以在本学习套件上进行学习和技术评估。本学习套件由 EasyARM-iMX283-EV、M283 核心板和 TFT-4.3 液晶套件组成，套件将提供底板硬件上的 Linux、WinCE 驱动程序及其应用说明文档以方便用户使用。

广州周立功单片机科技有限公司保留任何时候在不事先声明的情况下对 EasyARM-iMX283 系列产品相关文档的修改的权力。

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