第二篇：低功耗模组Air724UG硬件设计手册

接着上篇，继续分享。

3.5 串口

模块提供了五个通用异步收发器：主串口 UART1、校准串口 UART2、通用串口 UART3、调试串口 HOST UART

和 ZSP UART。

3.5.1 UART1

表格 6：UART1 管脚定义

管脚名	类型	序号	电压域	描述
UART1_TXD	DO	36	V_GLOBAL_1V8	UART1 发送数据
UART1_RXD	DI	35	V_GLOBAL_1V8	UART1 接收数据
UART1_RTS	DO	37	V_GLOBAL_1V8	流控管脚，UART1 请求发送数据
UART1_CTS	DI	38	V_GLOBAL_1V8	流控管脚，UART1 清除发送

对于 Luat 开发方式，UART1 可以用作一个通用的串口来连接其他的串口设备。

对于AT 开发方式，UART1 用来进行 AT 指令通讯。UART1 支持固定波特率和自适应波特率。自适应波特率支持范围 9600bps 到 115200bps。

在默认情况下，模块的硬件流控是关闭的。当客户需要硬件流控时，管脚 RTS,CTS 必须连接到客户端，AT 命令“AT+IFC=2,2”可以用来打开硬件流控。AT 命令“AT+IFC=0,0”可以用来关闭流控。具体请参考《AirM2M 无线模块 AT 命令手册》。

UART1 的特点如下：

包括数据线TXD和RXD，硬件流控控制线RTS和CTS。
8个数据位，无奇偶校验，一个停止位。
硬件流控默认关闭。
用以AT命令传送，数传等。
支持波特率如下：1200,2400,4800,9600,14400,19200,28800,38400,57600,115200,230400,460800,921600bps
AT指令版本默认情况下模块是自适应波特率(AT+IPR=0)，在自适应波特率模式下，开机后初始化信息（开头是“RDY”）不会回发给主控机。在模块开机2-3秒后，可以给模块发送AT命令。主控机需首先发送“AT”字符给模块来训练主控机的波特率，此时模块会上报初始化信息，表明训练成功。用户可以发送一个“AT+IPR=x :&W”命令给模块（x是波特率，比如9600），此命令的作用是设置一个固定的波特率并保存，在完成这些配置之后，每次模块开机以后，会自动串口返回URC初始化信息（开头是“RDY”）。

为了更好的使用自适应波特率功能，以下的使用条件需要注意：

模块和上位机之间同步：

自适应波特率功能开启情况下，当模块上电，在发送“AT”字符前最好等待 2~3 秒钟。当模块上报开机初始化信息，表明波特率训练成功，和上位机完成了同步。

在自适应波特率模式下，主控器如果需要开机信息，必须首先进行同步。否则开机初始化信息将不会上报。

自适应波特率操作配置：

串口配置为8位数据位，无奇偶校验位，1位停止位（出厂配置）
模块开机时只有字符串“AT”可以训练波特率。（“at”、“At”或者“aT”无法被识别）
波特率训练成功后，可以识别大写、小写或大小写组合的AT命令。
不推荐在固定波特率模式时切换到自适应波特率模式。
在自适应波特率模式下，不推荐切换到软件多路复用模式。

3.5.2 UART2

表格 7：UART2 管脚定义

管脚名	类型	序号	电压域	描述
UART2_TXD	DO	4	V_GLOBAL_1V8	UART2 发送数据
UART2_RXD	DI	3	V_GLOBAL_1V8	UART2 接收数据

UART2 可以用来射频校准，同时UART2 还用来和内部的蓝牙进行通讯，如果用到了蓝牙功能，则UART2 不可再用作其他用途。

注意：UART2 在开机后会自动打印一段log，波特率921600，这段log不能通过修改软件来关闭，推荐优先使用

UART1 和 UART3

UART2打印的Log如下：

RDA8910m Boot_ROM V1.0-17b887ec HW_CFG: 36

SW_CFG: 0

SE_CFG: 0

check flash img

load complete! checking......

Security Disabled Check uImage Done Run ...

3.5.3 UART3

管脚名	类型	序号	电压域	描述
UART3_TXD	DO	90	V_GLOBAL_1V8	UART3 发送数据
UART3_RXD	DI	89	V_GLOBAL_1V8	UART3 接收数据

可以用作外接GPS等外设。

3.5.4 HOST UART

管脚名	类型	序号	电压域	描述
HOST_TXD	DO	5	V_GLOBAL_1V8	调试串口，输出 AP log，波特率 921600bps
HOST_RXD	DI	6	V_GLOBAL_1V8	调试串口，接收调试指令

HOST UART 用来软件调试时输出 AP trace，建议预留测试点。

3.5.5 ZSP UART

管脚名	类型	序号	电压域	描述
ZSP_UART_TXD	DO	7	V_GLOBAL_1V8	调试串口，输出 CP log，波特率 8Mbps

ZSP UART 用来软件调试时输出 CP trace

3.5.6 串口连接方式

串口的连接方式较为灵活，如下是三种常用的连接方式。三线制的串口请参考如下的连接方式：

带流控的串口连接请参考如下电路连接，此连接方式可提高大数据量传输的可靠性，防止数据丢失。

3.5.7 串口电压转换

Air724UG 模块的串口电平都是 1.8V 的，如果要和 3.3V/5V 的MCU 或其他串口外设通信，必须要加电平转换电路：

电平转换参考电路如下：

注意此电平转换电路不适用波特率高于 460800 bps 的应用；

图中 V_GLOBAL_1V8 是模块输出的 I/O 参考电压。VDD_MCU 是客户端的 I/O 参考电压。

D2 必须选用低导通压降的肖特基二极管。

肖特基二极管以及 NPN 三极管的推荐型号如下：

物料名称	型号	厂商	描述
肖特基二极管	RB521S-30	江苏长电	Schottky Diode;30V;200mA;SOD523;1.60.80.6mm
	PSB521S-30	上海智晶	Schottky Diode;30V;200mA;SOD523;1.60.80.6mm
	LRB521S-30T1 G	LRC	Schottky Diode;30V;200mA;SOD523;1.60.80.6mm
	PSBD521S-30	Prisemi	Schottky Diode;30V;200mA;SOD523;1.60.80.6mm
NPN 三极管	MMBT3904	江苏长电	Transistor;NPN;40V;200mA;SOT23;1.1mm;ROHS
	MMBT3904	上海智晶	Transistor;NPN;40V;200mA;SOT23;1.1mm;ROHS
	LMBT3904LT1G	LRC	Transistor;NPN;40V;200mA;SOT23;1.1mm;ROHS

对于波特率高于 460800bps 的应用，可以通过外加电平转换芯片来实现电压转换，参考电路如下：

此电路采用的是电平转换芯片是TI 的TXS0108E， 8 位双向电压电平转换器，适用于漏极开路和推挽应用，最大支持速率：

推挽：110Mbps 开漏：1.2Mbps

3.6 USB 接口

Air724UG 的USB 符合USB2.0 规范，支持高速（480Mbps）、全速（12Mbps）模式和低速（1.2Mbps）模式。USB 接口可用于AT 命令传送，数据传输，软件调试和软件升级。

表格 8：USB 管脚定义

管脚名	类型	序号	描述
USB_DP	IO	16	USB 差分信号正，走线需控制 90 欧姆差分阻抗
USB_DM	IO	15	USB 差分信号负，走线需控制 90 欧姆差分阻抗
VBUS	DI	14	USB 插入检测, Vmax=5.25V Vmin=3.3V Vnorm=5.0V , Luat 固件可触发充电开机

GND

参考地

USB接口参考设计电路如下：

图表 9：USB 接口参考设计

USB 走线需要严格按照差分线控制，做到平行和等长；
USB 走线的阻抗需要控制到差分 90 欧姆；
需要尽可能的减少USB 走线的stubs，减少信号反射；USB 信号的测试点最好直接放在走线上以减少stub；
尽可能的减少USB 走线的过孔数量；
在靠近USB 连接器或者测试点的地方添加 TVS 保护管，由于USB 的速率较高，需要注意TVS 管的选型，保证选用的TVS 保护管的寄生电容小于 1pF
VBUS 作为USB 插入检测，必须连接USB 电源或者外接电源，否则USB 无法被检测到，VBUS 的检测电压要大于 3.3V

3.7 USB 下载模式

管脚名	类型	序号	电压域	描述
USB_BOOT KEYIN0	DI	66	V_GLOBAL_1V8	在开机之前上拉到 V_GLOBAL_1V8，模块会强行进入 USB 下载模式，USB_BOOT 和 V_GLOBAL_1V8 须留测试点，方便后续升级软件
V_GLOBAL_1V8	PO	65	V_GLOBAL_1V8	输出 1.8V，IOmax=50mA
KEYOUT0	DO	96	V_GLOBAL_1V8	扫描键盘输出 0
KEYIN1	DI	91	V_GLOBAL_1V8	扫描键盘输入 1

Air724UG 模块有两种方式可以进入 USB 下载模式：

在开机之前，把USB_BOOT/KEYIN0 上拉到 V_GLOBAL_1V8
在开机之前，把USB_BOOT/KEYIN0 和 KEYOUT0 短接在一起

建议给USB_BOOT/KEYIN0 和 V_GLOBAL_1V8 预留测试点，方便下载调试使用。

在带有矩阵扫描键盘的应用中，建议把USB_BOOT/KEYIN0 和 KEYOUT0 组成的按键接出来，以方便进行整机烧录的操作。

模块进入USB 下载模式后会枚举出下图所示的端口：

Air724UG 还有一种方式会进入调试模式：在开机之前，把KEYIN1 上拉到 V_GLOBAL_1V8；进入调试模式后USB 枚举出来的端口和USB 下载模式的端口是一样的。

进入调试模式后将无法正常开机，故正常开机请不要把 KEYIN1 上拉到 V_GLOBAL_1V8

3.8 I2C

管脚名	类型	序号	电压域	描述
I2C2_SCL	IO	32	V_GLOBAL_1V8	I2C2 时钟信号，用作 I2C 时需外加 1.8V 上拉
I2C2_SDA	IO	31	V_GLOBAL_1V8	I2C2 数据信号，用作 I2C 时需外加 1.8V 上拉
CAMI2C_SCL1	IO	51	V_GLOBAL_1V8	Camera I2C 时钟信号，也可用作通用 I2C 接口
CAMI2C_SDA1	IO	50	V_GLOBAL_1V8	Camera I2C 数据信号，也可用作通用 I2C 接口

Air724UG 可支持两路I2C 接口：

兼容Philips I2C 标准协议
支持Fast mode （400Kbps）和 Slow mode（100Kbps）
只支持 master 模式，不支持 slaver 模式
可通过软件来配置内部的上拉电阻，1.8K 或者 20K
理论上最多可支持 127 个从设备

I2C 的参考电路如下：

Air724UG 的I2C 接口电压是 1.8V，如果要接 3.3V/5V 的I2C 设备，则需要加电平转换电路，参考电路如下：

V_GLOBAL_1V8 是模块 I2C 的参考电压。VDD_EXT 是 I2C 设备的参考电压。电平转换用的 NMOS 管必须选用结电容小于 50pF 的型号，推荐型号如下：

物料名称	型号	厂商	描述
NMOS	BSS138	江苏长电	N 沟道,50V,0.22A,SOT-23,ROHS
NMOS	BSS138	UMW(友台半导体)	N 沟道,50V,0.3A,SOT-23,ROHS

3.9 标准SPI

管脚名	类型	序号	电压域	描述
SPI1_CS	DO	54	V_GLOBAL_1V8	SPI1 片选信号
SPI1_CLK	DO	52	V_GLOBAL_1V8	SPI1 时钟信号输出
SPI1_DIN	DI	53	V_GLOBAL_1V8	SPI1 数据输入
SPI1_DOUT	DO	55	V_GLOBAL_1V8	SPI1 数据输出

SPI2_CS	DO	74	V_GLOBAL_1V8	SPI2 片选信号
SPI2_CLK	DO	75	V_GLOBAL_1V8	SPI2 时钟信号输出
SPI2_DIN	DI	76	V_GLOBAL_1V8	SPI2 数据输入
SPI2_DOUT	DO	83	V_GLOBAL_1V8	SPI2 数据输出

Air724UG 的SPI 只支持master 模式，参考电路如下：

Air724UG 的SPI 接口电压是 1.8V，如果需要外接 3.3V/5V 的外设，需要加电平转换芯片，推荐采用TI

的TXS0108E， 8 位双向电压电平转换器，适用于漏极开路和推挽应用，最大支持速率：推挽：110Mbps

开漏：1.2Mbps

SPI 电平转换参考电路如下：

3.10 SPI LCD

管脚名	类型	序号	电压域	描述
LCD_CS	DO	39	VCC_LCD	SPI LCD 片选
LCD_CLK	DO	40	VCC_LCD	SPI LCD 时钟信号
LCD_DATA	DO	41	VCC_LCD	SPI LCD 数据信号
LCD_FMARK	DO	42	VCC_LCD	SPI LCD 帧同步信号
LCD_RST	DO	56	VCC_LCD	SPI LCD 复位信号
LCD_SEL	DO	57	VCC_LCD	SPI LCD 选择，目前暂不支持
LCD_DC	DO	58	VCC_LCD	SPI LCD 数据命令选择
VCC_LCD	DO	81	VCC_LCD	输出 1.6-3.3V，默认电压是 1.8V, IOmax=200mA，可用于给 LCD 供电

RGB_IB0

115

开漏管脚，最大输入电流 100mA，恒流模式调节范围：1.68mA - 54.6mA，一般用于控制 LCD 背光灯的电流大小

请注意 Air724UG-NA，Air724UG-NAT 不支持此管脚

Air724UG 支持一路LCD 专用SPI 接口，用于驱动 SPI LCD 屏幕：

最大支持 320*240 分辨率，30 帧
内置图像处理单元 GOUDA
支持格式： YUV4 : 2 : 0，YUV4 : 2 : 2，RGB565，ARGB8888
目前只支持 4 线 8bit 一通道类型的LCD
支持 1.8V /2.8V LCD 屏幕

参考电路如下：

LCD 信号线上建议预留 RC 滤波电路，以降低对LTE 天线的干扰；
RGB_IB0 管脚是开漏输出管脚，恒流模式调节范围：1.68mA - 54.6mA，最大输入电流 100mA，串联的限流电阻的阻值可以根据实际使用情况来调整。
根据实际选用的LCD 来配置VCC_LCD 的输出电压。

3.11 SPI CAMERA

管脚名	类型	序号	电压域	描述
VCC_CAMA	PO	79	VCC_CAMA	输出 1.6-3.2V，给 Camera 提供模拟电压，默认是 1.8V, IOmax=100mA
VCC_CAMD	PO	80	VCC_CAMD	输出 1.4-2.1V，给 Camera 提供数字电压，默认是 1.8V, IOmax=100mA
CAM_PWDN	DO	78	V_GLOBAL_1V8	关闭 Camera
CAM_RST	DO	84	V_GLOBAL_1V8	重启 Camera
CAM_REFCLK	DO	85	V_GLOBAL_1V8	Camera MCLK 时钟输出
CAM_SCK	DI	86	V_GLOBAL_1V8	SPI Camera 时钟输入
CAM_SI0	DI	87	V_GLOBAL_1V8	SPI Camera 数据输入 0
CAM_SI1	DI	88	V_GLOBAL_1V8	SPI Camera 数据输入 1
CAMI2C_SCL1	IO	51	V_GLOBAL_1V8	Camera I2C 时钟信号，内部可配置上拉电阻
CAMI2C_SDA1	IO	50	V_GLOBAL_1V8	Camera I2C 数据信号，内部可配置上拉电阻

Air724UG 支持一路SPI camera 输入接口，可用于扫码、拍照等应用，不支持视频。

最高像素 30W 像素
支持数据格式YUV422, Y420, RAW8, RAW10
集成GC0310 驱动参考电路如下：

Camera 信号线上建议预留RC 滤波电路，以降低对 LTE 天线的干扰；RC 滤波电路需要靠近Camera放置；
VCC_CAMA 和 VCC_CAMD 的滤波电容需要靠近 Camera 放置
模块内部可以配置I2C 上拉，故CAMI2C 接口的上拉电阻可以不贴；

3.12 KEYPAD

管脚名	类型	序号	电压域	描述
USB_BOOT KEYIN0	DI	66	V_GLOBAL_1V8	在开机之前上拉到 V_GLOBAL_1V8，模块会强行进入 USB 下载模式，USB_BOOT 和 V_GLOBAL_1V8 须留测试点，方便后续升级软件
KEYIN1	DI	91	V_GLOBAL_1V8	扫描键盘输入 1，上电的时候不要上拉到 1.8V，否则会进入调试模式，无法正常开机
KEYIN2	DI	92	V_GLOBAL_1V8	扫描键盘输入 2
KEYIN3	DI	93	V_GLOBAL_1V8	扫描键盘输入 3
KEYIN4	DI	94	V_GLOBAL_1V8	扫描键盘输入 4

KEYIN5	DI	95	V_GLOBAL_1V8	扫描键盘输入 5
KEYOUT0	DO	96	V_GLOBAL_1V8	扫描键盘输出 0
KEYOUT1	DO	97	V_GLOBAL_1V8	扫描键盘输出 1
KEYOUT2	DO	98	V_GLOBAL_1V8	扫描键盘输出 2
KEYOUT3	DO	99	V_GLOBAL_1V8	扫描键盘输出 3
KEYOUT4	DO	89	V_GLOBAL_1V8	扫描键盘输出 4
KEYOUT5	DO	90	V_GLOBAL_1V8	扫描键盘输出 5

Air724UG 最多可支持 6 x 6 扫描键盘，参考电路如下：

注意：

KEYIN0 复用为USB_BOOT ，开机前如果把KEYIN0 上拉到 1.8V 会进入USB 下载模式；开机前把KEYIN0 和 KEYOUT0 短接也会进入下载模式；
开机前不要把KEYIN1 拉高，否则会进入调试模式；
KEYPAD 接口的所有管脚都不能复用为GPIO；
键盘走线请尽量远离天线，以免对天线造成干扰；
键盘走线串联 1K 电阻来做ESD 防护。
TVS 预留用作ESD 防护，可以根据实际测试情况来决定是否要贴片

3.13 SDIO

管脚名	类型	序号	电压域	描述
VMMC	PO	24	VMMC	LDO 输出，1.6-3.2V 之间可调，默认电压是 3.1V, IOmax=150mA ，开机后默认是打开状态，通常用来给 MMC 供电
MMC1_DAT2	IO	25	VMMC	SDIO 数据线 2
MMC1_DAT3	IO	26	VMMC	SDIO 数据线 3
MMC1_CMD	IO	27	VMMC	SDIO 命令信号
MMC1_CLK	IO	28	VMMC	SDIO 时钟信号
MMC1_DAT0	IO	29	VMMC	SDIO 数据线 0
MMC1_DAT1	IO	30	VMMC	SDIO 数据线 1

Air724UG 支持一路SDIO 接口，可以用来外接 T-Flash 卡；参考电路如下：

建议预留滤波电容，以减少对LTE 天线的干扰，根据实际调试情况来决定是否要贴片；
MMC1_CLK 建议单独立体包地，其他信号线整组一起同层包地；
V_MMC 电源走线宽度建议 0.25mm
支持的SD 卡最大容量为 32GB
支持的文件系统格式为FAT32，非FAT32 格式的SD 卡无法正常识别；

3.14 SIM 卡接口

SIM 卡接口支持 ETSI 和 IMT-2000 卡规范，支持 1.8V 和 3.0V USIM 卡。支持双卡单待。

3.14.1 SIM 接口

下表介绍了 SIM 接口的管脚定义。

表格 9：SIM 卡接口管脚定义

接口 SIM0	管脚名	序号	描述
	USIM_VDD	12	SIM0 供电电源，最大供电电流 10mA。模块可以自动识别 1.8V 或者 3V(U)SIM 卡。
	USIM_RST_N	11	SIM0 复位信号
	USIM_DATA	10	SIM0 数据信号
	USIM_CLK	9	SIM0 时钟信号
	USIM_CD	8	SIM0 插拔检测
SIM1	VSIM1	72	SIM1 供电电源，最大供电电流 10mA。模块可以自动识别 1.8V 或者 3V(U)SIM 卡
	SIM1_RST	71	SIM1 复位信号
	SIM1_DATA	70	SIM1 数据信号
	SIM1_CLK	69	SIM1 时钟信号·

3.14.2 SIM0 和内置贴片 SIM 卡切换逻辑

Air724UG-NFM 和 Air724UG-NFC 支持 SIM0 和 SIM1 双卡单待；

Air724UG-MFM 和 Air724UG-MFC 由于模块内部已经在 SIM1 接口上内置了贴片 SIM 卡，故 SIM1 接口不可再外接 SIM 卡，也不可用作 GPIO；

模块开机后首先会去查询 SIM0 接口上是否有插入 SIM 卡，如果检测到 SIM0 接口上的 SIM 卡，就会读取 SIM0 接口的卡信息去连接网络；如果 SIM0 接口上没有检测到 SIM 卡，则会再去检测 SIM1 接口上是否有 SIM 卡（或者是内置贴片 SIM 卡），如果检测到 SIM1 接口上的 SIM 卡（或者是内置贴片 SIM 卡），就会读取 SIM1 接口的卡信息去连接网络；如果 SIM1 接口上也没有检测到 SIM 卡，则会报错，未插入 SIM 卡；

SIM0 接口和 SIM1 接口如果同时插入了 SIM 卡，默认会使用 SIM0 接口上的 SIM 卡，同时也可以通过

AT+SIMCROSS 这个指令来切换；

	SIM0	SIM1	默认使用
Air724UG-NFM	插入 SIM 卡 0	没有内置贴片 SIM 卡	SIM0
	未插入 SIM 卡		报错，未插入 SIM 卡
Air724UG-NFC
Air724UG-MFM	插入 SIM 卡 0	有内置贴片 SIM 卡	SIM0
	未插入 SIM 卡		内部贴片 SIM 卡
Air724UG-MFC

注意：在 SIM0，SIM1 都没有插卡的情况下，不要在开机后马上把 SIM1 信号线复用的 GPIO29，GPIO30， GPIO31 配置成 GPIO 来使用，因为在模块开机后会自动去查询 SIM 卡是否插入，即使 Luat 脚本把这 3 个管脚配置成了 GPIO，也会因为模块底层软件在查询 SIM 卡的时候又配置成了 SIM 卡信号功能，导致在操作这 3 个 GPIO 时操作失败。如果在这种情况下要使用这 3 个 GPIO，请在开机后延迟 10 秒钟再去配置这 3 个 GPIO；如果 SIM0 插入了 SIM 卡则不存在这个问题，因为模块查询到 SIM0 接口的 SIM 卡已插入的情况下，会优先使用这个 SIM 卡，不再会去查询 SIM1 接口的 SIM 卡是否已插入。

3.14.3 SIM 接口参考电路

下图是 SIM 接口的参考电路，使用 6pin 的 SIM 卡座。

在SIM卡接口的电路设计中，为了确保SIM卡的良好的功能性能和不被损坏，在电路设计中建议遵循以下设计原则：

SIM卡座与模块距离摆件不能太远，越近越好，尽量保证SIM卡信号线布线不超过20cm。
SIM卡信号线布线远离RF线和VBAT电源线。
为了防止可能存在的USIM_CLK信号对USIM_DATA信号的串扰，两者布线不要太靠近，在两条走线之间增加地屏蔽。且对USIM_RST_N信号也需要地保护。
为了保证良好的ESD保护，建议加TVS管，并靠近SIM卡座摆放。选择的ESD器件寄生电容不大于50pF。在模块和SIM卡之间也可以串联22欧姆的电阻用以抑制杂散EMI，增强ESD防护。SIM卡的外围电路必须尽量靠近 SIM卡座。

3.15 音频接口

模块提供了两路模拟音频输入通道和三路模拟输出通道，支持通话、录音和播放等功能。

3.15.1 防止 TDD 噪声和其它噪声

手持话柄及免提的麦克风建议采用内置射频滤波双电容（如10pF和33pF）的驻极体麦克风，从干扰源头滤除射频干扰，会很大程度改善耦合TDD噪音。33pF电容用于滤除模块工作在900MHz频率时的高频干扰。如果不加该电容，在通话时候有可能会听到TDD噪声。同时10pF的电容是用以滤除工作在1800MHz频率时的高频干扰。需要注意的是，由于电容的谐振点很大程度上取决于电容的材料以及制造工艺，因此选择电容时，需要咨询电容的供应商，选择最合适的容值来滤除高频噪声。

PCB 板上的射频滤波电容摆放位置要尽量靠近音频器件或音频接口，走线尽量短，要先经过滤波电容再到其他点。

天线的位置离音频元件和音频走线尽量远，减少辐射干扰，电源走线和音频走线不能平行，电源线尽量远离音频线。

差分音频走线必须遵循差分信号的Layout规则。

3.15.2 麦克风接口

管脚名	类型	序号	描述
MIC+	AI	22	麦克差分输入通道 1，模块已内置麦克偏置电路
MIC-	AI	21	麦克差分输入通道 1，模块已内置麦克偏置电路

AIN1通道已内置驻极体麦克风偏置电压。参考电路下图所示：

3.15.3 耳机接口

管脚名	类型	序号	描述
HEADMIC_P	AI	113	耳机麦克差分输入通道，需要外加麦克偏置电路
HEADMIC_N	AI	104	耳机麦克差分输入通道，需要外加麦克偏置电路
HP_R	AO	103	耳机右声道输出，可驱动 32 欧姆的单端耳机
HP_L	AO	112	耳机左声道输出，可驱动 32 欧姆的单端耳机
HEADMIC_BIAS	PO	114	给耳机麦克提供偏置电压
HP_DET	AI	106	耳机插入检测
HEADMIC_IN_DET	AI	105	耳机按键检测

上图是目前Air724UG 的开发板上采用的耳机接口电路：

HEADMIC_BIAS 给耳机麦克提供偏置电压；

HEADMIC_IN_DET 用来检测耳机按键，HEADMIC_IN_DET 内部是一个ADC，故 HEADMIC_IN_DET 还可以支持多功能按键；

HP_DET 用来检测耳机插入，当耳机插入时为低，当耳机拔出时为高；

这个耳机电路存在一个弊端，由于耳机拔出后需要给 22uF 电容充电后HP_DET 才能为高，导致耳机拔出检测会延迟 6-10 秒左右的时间，故推荐将耳机电路修改成下面的参考电路二

更换了耳机插座的型号，换成检测管脚是常开类型的耳机插座；

未插入耳机时，耳机插座的 Pin3 和 Pin4 之间处于断开状态，HP_DET 由内部拉高，为高电平；
插入耳机后，耳机插座的 Pin3 和 Pin4 之间导通，并连接到左声道的耳机喇叭，左声道的耳机喇叭等效于 32 欧姆的接地电阻，故 HP_DET 被拉低变成低电平；
拔出耳机后，耳机插座的 Pin3 和 Pin4 之间断开，因为不需要给 22uF 的电容充电，HP_DET 马上变成了高电平，不会出现耳机拔出检测过慢的问题。

耳机根据第 3 段和第 4 段的接线定义不同可以分为国标OMTP 和美标CTIA 两种，在设计耳机插座的电路后需要选择相应的耳机。

上面的两个耳机参考电路是按照国标OMTP 设计的，故只能使用 OMTP 标准的耳机。如果要使用美标 CTIA

的耳机，则需要把第 3 段、第 4 段的接线对换一下。

表格 10：耳机输出性能参数，测试条件：25°C，VBAT=4.2V

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
Full-scale output voltage Full-scale output power SNR	0 dB gain, 32Ω load	2.4	2.8		Vpp
	0 dB gain, 32Ω load	20	25		mW
	0 dB gain		96		dB
THD	0 dB gain @ 50mW		-70	-60	dB
PSRR	20Hz~2kHz		60		dB
Idle noise	0 dB gain		15	30	uV

3.15.4 听筒输出接口

管脚名	类型	序号	描述
EAR_P	AO	101	听筒差分输出，可驱动 32 欧姆的差分听筒
EAR_N	AO	102	听筒差分输出，可驱动 32 欧姆的差分听筒

听筒输出可以驱动 32 欧姆的差分听筒，参考电路如下：

表格 11：听筒输出性能参数，测试条件：25°C，VBAT=4.2V

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
Full-scale output voltage Full-scale output power SNR	0 dB gain, 32Ω load	4	5.6		Vpp
	0 dB gain, 32Ω load	80	100		mW
	0 dB gain		100		dB
THD	0 dB gain @ 50mW		-70	-60	dB
PSRR	20Hz~2kHz		80		dB
Idle noise	0 dB gain		20		uV

3.15.5 喇叭输出接口

管脚名

类型

序号

描述

SPK+

喇叭差分输出，可驱动 8 欧姆的喇叭，

内置音频 PA 可配置为 Class-AB 模式或 Class-D 模式

SPK-

喇叭输出通道可以直接驱动8欧姆喇叭，参考电路如下：

Speaker 的走线需要走成差分形式，平行并等长；
Speaker 走线宽度建议在 0.5mm 以上；
模块内置音频PA 可配置为Class-AB 模式或 Class-D 模式，工作在 Class-D 模式下时，Speaker 走线对外的干扰特别大，Layout 时要注意远离敏感信号线；
10pF 和 33pF 的滤波电容需要靠近 speaker 放置；
建议预留TVS 保护管，靠近speaker 放置；
如果因为内置PA 的输出功率不够大，可以再外加一个音频功放，注意一定要选支持差分输入的音频功放，并把模块内置 PA 的工作模式配置成Class-AB

表格 12：喇叭输出性能参数（Class-AB 模式），测试条件：25°C，VBAT=4.2V

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
Full-scale output voltage	0 dB gain, 8Ω load	5	6		Vpp
Output power	0 dB gain, 8Ω load THD+N=0.1%	300	500		mW
	0 dB gain, 8Ω load THD+N=1%	400	600		mW
	0 dB gain, 8Ω load THD+N=10%	600	900		mW
SNR	0 dB gain, 8Ω load, Po=200mW	90	100		dB
THD	0 dB gain, 8Ω load, Po=200mW		0.01%	0.02%	dB
Idle noise	0 dB gain, 8Ω load		17	20	uV

表格 13：喇叭输出性能参数（Class-D 模式），测试条件：25°C，VBAT=4.2V

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
Full-scale output voltage Output power	0 dB gain, 8Ω load	7	8		Vpp
	0 dB gain, 8Ω load THD+N=0.1%	350	500		mW
	0 dB gain, 8Ω load	600	800		mW

SNR THD	THD+N=1%
	0 dB gain, 8Ω load THD+N=10%	700	900		mW
	0 dB gain, 8Ω load, Po=300mW	90	98		dB
	0 dB gain, 8Ω load, Po=300mW		0.02%	0.1%	dB
Idle noise	0 dB gain, 8Ω load		25	30	uV

3.16 LDO 输出

管脚名	类型	序号	描述
V_GLOBAL_1V8	PO	65	LDO 输出，固定输出 1.8V，IOmax=50mA 开机后默认打开，不能关闭
VMMC	PO	24	LDO 输出，1.6-3.2V 之间可调，默认电压是 3.1V, IOmax=150mA ，开机后默认是打开状态，通常用来给 MMC 供电
VCC_LCD	PO	81	LDO 输出，1.6-3.3V 之间可调，默认电压是 1.8V, IOmax=200mA 开机后默认是关闭状态，通常用来给 LCD 供电
VCC_CAMA	PO	79	LDO 输出，1.6-3.2V 之间可调，默认电压是 1.8V, IOmax=100mA 开机后默认是关闭状态，通常用来给 Camera 提供模拟电压
VCC_CAMD	PO	80	LDO 输出，1.4-2.1V 之间可调，默认电压是 1.8V, IOmax=100mA 开机后默认是关闭状态，通常用来给 Camera 提供数字电压
VSIM1	PO	72	LDO 输出，1.6-3.2V 之间可调，默认电压是 1.8V, IOmax=50mA 开机后默认是关闭状态，通常用来给 SIM 卡供电

Air724UG 模块最多可支持 6 路LDO 输出；
V_GLOBAL_1V8 同时也给模块内部供电，因此推荐只用来给外部上下拉用，不要给大功率器件供电，以免影响系统稳定；
VMMC 通常给MMC 卡供电，VCC_LCD 通常给LCD 供电，VCC_CAMA 和 VCC_CAMD 通常给Camera供电，VSIM1 通常用来给SIM 卡供电，在没有上述外设时，这些LDO 也可以灵活的用来给其他设备供电，请注意在给外部器件供电时不要超过 LDO 的最大电流。
注意在调整VMMC 的输出电压时，也会同时影响到 VMMC 电压域的GPIO： GPIO24,GPIO25,GPIO26,GPIO27,GPIO28
注意在调整VCC_LCD 的输出电压时，也会同时影响到VCC_LCD 电压域的GPIO： GPIO0,GPIO1,GPIO2,GPIO3,GPIO4
注意在调整VSIM1 的输出电压时，也会同时影响到 VSIM1 电压域的GPIO：GPIO29,GPIO30,GPIO31

3.17 PWM

管脚名	类型	序号	电压域	描述
PWM_PWT_OUT	DO	49	V_GLOBAL_1V8	输出高速的 PWM，频率和占空比可调
PWM_LPG_OUT	DO	43	V_GLOBAL_1V8	输出低速的 PWM，频率和占空比是固定的参数

PWM_PWT_OUT 的时钟基于 APB 时钟，主时钟是 200Mhz，通过配置 pwt 寄存器的 PWT_Period 和

PWT_Duty 来控制 pwm 的输出

PWM_LPG_OUT（Light Pulse Generation）用于低频率的应用如驱动 LED 闪烁。下面是频率和占空比可以选择的取值范围：

周期范围：125ms,250ms,500ms,1000ms,1500ms,2000ms,2500ms, 3000ms

选择对应的时间，输出的波形周期也与之对应。

高电平时间： 15.6ms, 31.2ms, 46.8ms, 62ms, 78ms, 94ms, 110ms, 125ms, 140ms, 156ms, 172ms, 188ms, 200ms, 218ms, 243ms

选择对应高电平时间，输出在当前周期内的高电平。

3.18 ADC

Air724UG 支持两路ADC 输入

管脚名	类型	序号	描述
ADC2	AI	63	模数转换器, 输入范围 0~VBAT
ADC3	AI	64	模数转换器, 输入范围 0~VBAT

表格 14：ADC 性能

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
分辨率			11		bits
输入电压范围	Input scale ratio=1:1	0		1.25	V
	Input scale ratio=1.92:1	0		2.4	V
	Input scale ratio=2.56:1	0		3.2	V
	Input scale ratio=4:1	0	VBAT	5	V
精度转换时间	Input scale ratio=1:1		10		mV
	Input scale ratio=4:1 input 3.6~4.2V		20		mV
			50		us

注意：

在 VBAT 没有供电的情况下，ADC 接口不要接任何输入电压。
ADC 的极限输入电压是 5V；
软件默认设置的量程是 0-VBAT，如果输入电压超过 VBAT，会导致ADC 获取的值误差很大；
可以通过软件设置不同的量程来调整ADC 的精度；

3.19 AT 固件功能管脚

3.19.1 WAKEUP_OUT

管脚名	类型	序号	电压域	作用
WAKEUP_OUT	DO	39	V_GLOBAL_1V8	AT固件功能管脚，唤醒输出管脚，用于唤醒AP

表格 15：WAKEUP_OUT 信号动作

状态	WAKEUP_OUT 应答
待机	高电平
语音呼叫	变为低电平，之后：通话建立时变为高电平使用AT命令 ATH挂断语音，WAKEUP_OUT变为高电平呼叫方挂断，WAKEUP_OUT首先变为高电平，然后拉为低电平持续 120ms，收到自动回复 URC 信息 “NO CARRIER”，之后再变为高电平收到短信时变为高电平
数据传输	变为低电平，之后：数据连接建立时变为高电平使用AT命令 ATH挂断数据连接，WAKEUP_OUT变为高电平呼叫方挂断，WAKEUP_OUT首先变为高电平，然后拉为低电平持续 120ms，收到自动回复 URC 信息 “NO CARRIER”，之后再变为高电平收到短信时变为高电平
短信	当收到新的短信，WAKEUP_OUT变为低电平，持续 120ms，再变为高电平
URC	某些 URC信息可以触发WAKEUP_OUT拉低 120ms

如果模块用作主叫方，WAKEUP_OUT 会保持高电平，收到 URC 信息或者短信时除外。而模块用作被叫方时，

WAKEUP_OUT 的时序如下所示：

3.19.2 AP_WAKEUP_MODULE

管脚名	类型	序号	电压域	作用
AP_WAKEUP_ MODULE	DI	40	V_GLOBAL_1V8	AT固件功能管脚，拉高允许模块进入休眠模式；在休眠模式下，拉低可唤醒模块

模块支持两种睡眠模式：

睡眠模式 1：发送 AT+CSCLK=1，通过 AP_WAKEUP_MODULE 管脚电平控制模块是否进入睡眠睡眠模式 2：发送 AT+CSCLK=2，模块在串口空闲一段时间后自动进入睡眠

3.19.3 状态指示灯

Air724UG 用一个管脚来指示开机状态，用两个管脚信号来指示网络的状态。如下两表分别描述了管脚定义和不同网络状态下的逻辑电平变化：

表格 16：网络指示管脚定义

管脚名	类型	序号	电压域	作用
MODULE_STATUS	DO	49	V_GLOBAL_1V8	模块运行状态指示，AT 固件版本在开机 400ms 后输出高电平；Luat 固件版本在开机后保持低电平；
NET_MODE	DO	57	VCC_LCD	指示模块的4G网络状态
NET_STATUS	DO	58	VCC_LCD	指示模块的网络运行状态

表格 17：指示网络管脚的工作状态

状态	管脚工作状态	网络状态
NET_MODE	高	注册到 LTE 网络
NET_MODE	低	其他
NET_STATUS	亮 0.2 秒，灭 1.8 秒	搜网状态
	亮 1.8 秒，灭 0.2 秒	待机
	亮 0.125 秒，灭 0.125 秒	数据传输状态注意：该状态提示仅限于PPP 拨号成功或者AT 指令主动激活PDP 成功， RNDIS 联网成功

指示灯参考电路如下图所示：

图表 19：指示灯参考电路

以上先分享到这里，接下来会分享最后一部分。