G2L系列 核心板 -RZ/G2L 處理器簡介|框架圖|功耗|原理圖及硬件設(shè)計指南

原創(chuàng) 2022-05-31 14:05:00 G2L RZ G2L 瑞薩G2L

RZ/G2L是瑞薩在智能工控領(lǐng)域的一款高性能、超高效處理器。RZ/G2L采用Arm Cortex-A55內(nèi)核,運行頻率高達1.2GHz,內(nèi)部集成Arm Cortex-M33@200MHz。配備Mali-G31 GPU@500MHz圖形處理器及多種顯示接口,并具有豐富的行業(yè)應(yīng)用接口,主要應(yīng)用于各種具有視頻輸出的工控行業(yè)。

目標應(yīng)用有工業(yè)HMI、智能恒溫器、家電、對講機/門鈴、POS終端、家庭安全攝像頭、條碼掃描器、工業(yè)網(wǎng)關(guān)

RZ/G2L應(yīng)用處理器框圖

 

為了讓更多工程師用戶可以更好的了解這顆穩(wěn)定易用的處理器,更便捷的將其用于產(chǎn)品開發(fā),作為國內(nèi)主流嵌入式ARM板卡供應(yīng)商的飛凌嵌入式與瑞薩電子強勢合作,推出了搭載RZ/G2L處理器的FET-G2LD-C核心板


一、FET-G2LD-C核心板


FET-G2LD-C核心板采用Cortex-A55+Cortex-M33 異構(gòu)處理器RZ/G2L;豐富的接口資源 2x 1000Mbps Ethernet(GMAC)、2x CAN-FD、7x UART、USB 2.0、SPI、IIC、MTU、ADC 等;支持多功能定時器脈沖單元,支持 Toggle、PWM、互補 PWM 和復(fù)位同步 PWM 模式,支持死區(qū)時間補償計數(shù)器功能;多種顯示接口 MIPI-DSI、RGB,最高支持 1920x1080 分辨率;板載 QSPI Flash,單獨存儲 uboot,更穩(wěn)定;源自瑞薩汽車電子的技術(shù)積累,安全、可靠;10年+供貨周期,批量采用有保障。


得益于集成式的電源方案,RZ/G2L系列核心板尺寸可以控制得非常小,僅有60mm x 38mm。在板對板超薄連接器的加持下,核心板到底板最高的部分(電感)距底板表面僅有5.6mm (因連接器有2mm合高與2.5mm合高兩個版本,默認采用2mm合高連接器) 。適用于對空間要求苛刻的應(yīng)用場景。核心板采用沉金加樹脂塞孔的工藝,大大提升了焊接的可靠性以及穩(wěn)定性。并采用無鉛工藝,符合環(huán)保要求。同時,對信號完整性以及電源完整性進行了嚴格把控,通過仿真,為系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供理論依據(jù);核心板的4個角預(yù)留固定孔位,以應(yīng)對高強度震動場景;此外還具有更為人性化的防呆設(shè)計。


二、OKG2LD-C開發(fā)板


FET-G2LD-C核心板提供的評估套件OKG2LD-C開發(fā)板,預(yù)留豐富的常用接口,并且添加了RS485、CAN等接口的EMC防護參考設(shè)計,讓用戶便捷開發(fā),輕松選型。

 

 

三、RZ/G2L系列 Linux系統(tǒng)整機功耗表


很多小伙伴對FET-G2LD-C核心板和OK-G2LD-C開發(fā)板的功耗比較關(guān)心,因此小編針對RZ/G2L系列整套開發(fā)板和單獨核心板分別進行了初步的功耗測試,測試結(jié)果如下圖所示:



注:

1、峰值電流:啟動過程中的最大電流值;

2、穩(wěn)定值電流:啟動后停留在開機界面時的電流值。  


四、RZ / G2L核心板硬件設(shè)計說明


FET-G2LD-C核心板已經(jīng)將電源、存儲電路集成于一個小巧的模塊上,所需的外部電路非常簡潔,構(gòu)成只需要電源、啟動配置即可運行,如下圖所示:

 

不過一般情況下,除最小系統(tǒng)外建議連接上一些外部設(shè)備,例如調(diào)試串口,否則用戶無法判斷系統(tǒng)是否啟動。做好這些后,再在此基礎(chǔ)上根據(jù)飛凌嵌入式提供的核心板默認接口定義來添加用戶需要的功能。

G2L核心板引腳定義,可以聯(lián)系飛凌嵌入式索取


1、G2L設(shè)計最小系統(tǒng)原理圖




注:最小系統(tǒng)包G2L核心板供電電源,系統(tǒng)燒寫電路,以及調(diào)試串口電路。其它的RZ/ G2L核心板外圍電路的設(shè)計可參考飛凌嵌入式“OK-G2Lx-C底板說明”。


2、RZ/G2L系列底板硬件設(shè)計指南

 

電源部分:

需要嚴格遵守以下上電時序:

通過DCDC芯片將輸入電壓將壓至5V向核心板供電,DCDC芯片的Power Good信號作為核心板PMIC的使能信號(VIN_PWR_BAD#);核心板PMIC的Power Good信號作為底板其他電源的使能信號(PMIC_PGOOD);

RZ/G2L核心板輸出的PMIC_PGOOD為開漏輸出,在核心板上有上拉電阻;PMIC_PGOOD在核心板上是10K上拉,因此在進行時序控制的時候,需要注意下拉電阻的分壓;如果有必要,可以添加邏輯門,來避免分壓問題。 

檢查上電時序是否滿足要求,是否存在RZ/G2底板或者外設(shè)先上電導(dǎo)致電流倒灌的問題,如果存在需要在RZ/G2底板上添加緩沖芯片等防電流倒灌電路。

建議各路電源添加測試點或者指示燈,以方便板卡調(diào)試。

檢查各設(shè)備的電源網(wǎng)絡(luò)名稱是否正確。

檢查各路電源的走線是否能滿足電流的需求。

檢查各路電源的電壓設(shè)計是否正確。

檢查DCDC電路布局是否符合對應(yīng)芯片手冊要求,通常需要確保高頻電路是最小的回流路徑。

啟動部分:

檢查BOOT電路是否滿足啟動要求,BOOT配置是否能對應(yīng)所需啟動介質(zhì)。

建議預(yù)留RESET按鍵。

檢查RZ/G2底板設(shè)計是否預(yù)留調(diào)試接口(調(diào)試串口)。

檢查RZ/G2底板設(shè)計是否預(yù)留燒寫接口(如SD接口等)。

接口部分:

檢查IIC總線上是否有相應(yīng)的上拉電阻;

檢查ADC輸入接口采樣電壓范圍為0~1.8V;

檢查各IIC、SPI等總線電平是否匹配;

檢查MIPI CSI等長、阻抗等是否滿足要求;

檢查MIPI DSI等長、阻抗等是否滿足要求;

檢查USB0_VBUSEN、USB1_VBUSEN是否直接驅(qū)動電源開關(guān)芯片,或者添加了相關(guān)的門電路;

USB0_OVRCURUSB1_OVRCUR需要連接到USB電源開關(guān)芯片的OC,如果沒有用到OVRCUR功能,這兩個引腳需要通過上拉電阻上拉到3.3V;

飛凌G2L系列開發(fā)板為了統(tǒng)一接口,使用了Type-C的插座,因此使用撥碼開關(guān)選擇USB0_OTG_ID電平,以實現(xiàn)主從設(shè)備的識別。用戶在設(shè)計自己的底板時,可以使用其他接口;

SD卡供電需要受控,否則系統(tǒng)軟復(fù)位后卡可能不能正常識別;

需要注意RGMII接口電平為1.8V,PHY芯片要配置好相應(yīng)的寄存器以及外圍電路,以確保電平匹配;

檢查網(wǎng)絡(luò)PHY芯片是否正確連接MDCMDIO總線;

檢查網(wǎng)口PHY芯片的PHY地址是否沖突;


3、RZ/G2L系列用戶資料


飛凌為使用RZ / G2L系列核心板,開發(fā)板的用戶提供了豐富的開發(fā)資料。


Linux4.19資料包括:

使用手冊、編譯指導(dǎo)手冊、Linux內(nèi)核源碼、文件系統(tǒng)、出廠鏡像、開發(fā)環(huán)境VM Ubuntu鏡像、SD燒寫卡制卡工具、USB OTG燒寫工具、QT測試例程源碼、應(yīng)用筆記*、開發(fā)環(huán)境Docker部署包*。


硬件資料包括:

硬件手冊、底板原理圖源文件(AD格式)、底板PCB源文件(AD格式)、底板原理圖PDF、芯片數(shù)據(jù)手冊、核心板2D CAD圖、底板2D CAD圖、引腳功能復(fù)用表*、設(shè)計指導(dǎo)*。


*:產(chǎn)品發(fā)布后陸續(xù)提供和豐富的資料






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