基于nxp MCIMX6S6AVM08AC的汽车电子主板解析之硬件系统、调试串口

作者: zhangyiwei
上传时间为: 2017-08-24 04:10 PM
2017-08-24
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这是基于 NXP i.MX6DL CPU的天宝187A主板,那么给大家分析一下它的硬件系统和调试串口。

1、硬件系统


主板正面有很多芯片,首先看电源部分。电源由汽车蓄电池直接供电,汽车启动后就是发电机供电,因此输入电压应是12-14V大概这个范围。

首先电源经过了一个STPS41H100CGY,这是一个肖特基二极管,整流作用,不关心。然后有一些大电容,大电感,背面有一个SOT23-5封装的IC,难道是DCDC?由于这部分电路靠近功放IC,不想继续追究他,无非就是一些给功放IC供电的滤波电路或者开关电路。毕竟车机接的是蓄电池,功放IC是不可能一直工作的。

接下来会看到很多电源IC,小电感,还有很多1206封装的电容,这肯定是给CPU或其他芯片供电的部分。首先负责12V转5V供电的有两个芯片。TI德州仪器SSOP-10封装的TPS54260-Q1,IC丝印是5426Q。MAXIM美信QFN-28封装的MAX16984,IC丝印是16984RA。

TPS54260是一颗宽电压输入(3.5V-60V),2.5A电流的DCDC降压IC,在这里设计12V输入,5V输出,由于电感体积很大,大过其他几个电感,应该是主要供电。美信的MAX16984是设计给USB供电的,电流是2.5A,很高啊,看来是可以满足iPad2.1A充电的,设计的比较有良心……

往上看还有3颗电源IC,分别是两颗德州仪器QFN-16封装的TPS54388Q1,丝印5438Q,一颗安森美DFN-10封装的NCV896530,丝印是完整型号。

TPS54388-Q1,2.95V-6V输入,3A输出。NCV896530,2.7V-5.5V输入,两路1A输出。其中一颗TPS54388-Q1负责5V转1.5V给DDR3内存供电,另一颗TPS54388-Q1负责5V转1.375V给CPU核心供电。NCV896530负责5V转1.8V和3.3V,应该是IO供电和外设供电。

靠近大插座附近有一个CAN PHY芯片,附近还有一颗电源芯片,丝印是BLW N EO,查不到具体型号,但是他附近没有电感,应该是一颗LDO降压芯片,测量结果是12V转3.3V,是给旁边这颗MCU供电的,这样大的压差使用LDO供电非常不明智…唯一的解释就是这个MCU功耗非常低,使用LDO设计上合理,成本上也合理…

分析了这么多硬件电源部分,感觉好无聊。其实在我看来分析一个系统是否成功,首先就要看他的供电设计,这部分是核心,供电设计的好不好,关乎整个系统工作是否稳定。另外,我没有看到高级电源管理IC,此处也是一个疑问,不过后面的分析可以解答这个问题。

接下来登场的是系统主要芯片。CPU是飞思卡尔(已被NXP恩智浦收购)公司的i.MX6DL,型号是MCIMX6S6AVM08AC。双核Cortex-A9,最高1G工作频率,内置2D/3D图形处理单元,具有1080p图像处理能力,支持丰富外设。看起来很强大的样子。

DRAM是南亚的NT5CB128M16FP-D1H,16位,256MB,DDR3,1.5V。

闪存使用的是Spansion的ML02G100BHA00,256Mx8 NANDFLASH,3.3V。

还有一颗QFP-100封装的芯片R7F7010253,直接搜索这个型号其实只能得知他是一颗瑞萨设计的芯片,其实他有个代号是RH850,搜这个代号能找到更多的资料,还有开发工具,但是就是找不到datasheet。

瑞萨这家公司主要设计生产MCU微控制器,汽车领域是其主要业务。

经过后面结合软件部分的一番分析得知,这个MCU的作用其实是CAN通信、硬件身份信息(零件号,序列号)、电源管理。没错,电源管理,因为汽车通信网是CAN总线,因此这款机器的电源其实也是受CAN总线管理的。

由于缺乏这颗MCU更详细的datasheet资料,不能找到具体哪些引脚对应哪些功能,不过后来我还是找到了控制每个电源IC使能引脚(EN),以及CPU复位引脚(POR_B)所对应的引脚,这些后面结合软件部分再说。

主板背面还有2个芯片,一个是ANALOG亚德诺的ADV7182,负责倒车影像摄像头信号转换(AV转数字信号)。还有一个丝印是2313,查不到具体型号,看旁边的测试点,和I2C总线相关,作用不明。

硬件就先讲到这,大家是不是以为我是一个硬件工程师?其实我只是个业余的…硬件不是我的本职工作,不过我给公司客串过硬件设计,做过一个小产品,从硬件电路设计,到PCB Layout,从MCU固件,到产测软件,都被我包了,公司小,又是做软件的,请个硬件工程师没必要,就让我上了…还好这个项目比较小,不然我真要累死…

了解了天宝187A的硬件组成,就方便了接下来开展Hack行动!


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