參考文檔：

1、概述：如圖一所示是整個項目的硬件原理框圖：

圖一

（1）ZX237520V2模塊

整個項目采用中興微電子 ZX297520 方案的核心板Core 100作為主控模塊，其主頻為 624MHz,裝備大容量 DDR2 RAM 和高速 SPI Flash。

Core 100 核心板模塊有著完善的外部應(yīng)用接口，可以在 MIFI/UFI，室內(nèi)型/室外型 CPE，家庭綜合網(wǎng)關(guān)，車載路由領(lǐng)域應(yīng)用。

其主要外圍接口為：

l USB2.0 接口，支持高速和全速模式，支持HOST 模式和Device 模式

l HSIC 接口，支持高速模式，支持HOST 和Device 模式

l 支持2 組SDIO 接口，可分別用于SDcard 和WIFI

l 支持四線制SPI 接口

l 支持四線制PCM 接口

l 支持一組四線制串口和一組兩線制串口

l 支持一組SIM 卡接口

l 支持一組I2C 接口

l 支持一組RMII 接口，結(jié)合PHY 芯片可用于以太網(wǎng)通信

l 支持SLIC 接口，配合SPI 和PCM 接口，可用于固定電話機(jī)的應(yīng)用

l 支持ADC，JTAG 調(diào)試口，休眠喚醒接口

l 2 路天線接口，支持主副天線切換功能

l 時鐘輸出

l 其他功能：按鍵開機(jī)，充電開機(jī)，復(fù)位，恢復(fù)出廠設(shè)置，休眠喚醒，LED 燈控制

其中本設(shè)計中只用到了USB接口外接其他設(shè)備；一路SDIO接口連接RTL8192ES_CG芯片以拓展WiFi功能；一路RMLL接口，連接PHY芯片IP101GR，以拓展以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)功能；一組SIM卡接口；兩路天線用于收發(fā)4G移動無線數(shù)據(jù)信號；以及一些必要的IO端口用于LED燈的顯示控制。

（2）RTL8192ES_CG WIFI芯片

RTL8192ES_CG芯片支持 IEEE 802.11b/g/n，擁有兩路2.4G差分WiFi發(fā)送通道，以及兩路2.4G差分信號接收通道，其中兩路差分發(fā)送通道可以通過軟件配置變?yōu)槭瞻l(fā)共用模式。本設(shè)計中采用了兩路的2.4G差分發(fā)送通道，其他兩路的差分接收通道沒有使用，芯片跟模塊之間的通信采用SDIO接口。芯片有自己的1.2V_LDO可以給其內(nèi)核供電，采用40M晶振為芯片提供基準(zhǔn)頻率。芯片WAKE、chip_EN 連到Core 100 GPIO 管腳，起WLAN 的喚醒、復(fù)位功能

（3）PHY芯片IP101GR

IP101GR 是單口的10/100 MLL/RMLL/TP/Fiber快速網(wǎng)絡(luò)收發(fā)芯片，支持IEEE 802.3/802.3u標(biāo)準(zhǔn)，支持自動MDI/MDIX轉(zhuǎn)換功能，支持基線飄逸補(bǔ)償功能，支持中斷等。本設(shè)計中采用RMLL接口與模塊進(jìn)行通信，以拓展模塊的以太網(wǎng)功能。芯片采用25M晶振為內(nèi)核提供基準(zhǔn)時鐘。

（4）DC-DC設(shè)計

本設(shè)計采用的DC-DC芯片為STI3470，該芯片為SOT23-6封裝，尺寸小，輸入電壓范圍4.5-16V,輸出電流可達(dá)2A.設(shè)計中使用兩顆該芯片，分別產(chǎn)生4.0V和3.3V的直流電給模塊，WiFi，PHY芯片供電。

（5）其他

本設(shè)計中其他的復(fù)位，配置，LED燈顯示等細(xì)節(jié)，將在下面介紹。

2、 ZX237520V2模塊電路原理圖說明

圖二

如圖二所示是ZX237520V2模塊的管腳接線圖，其中還包括部分外圍接口電路，如4G天線接口電路，串口電路，供電管腳濾波電路等。

圖三

如圖三所示是模塊的一些配置管腳連接圖，主要包含模塊的開機(jī)上電、充電方式，WPS按鍵，模塊按鍵，開機(jī)boot，以及一些并未使用但是由于NC后電平不確定可能影響模塊正常工作的管腳的接線電路圖。

圖四

如圖四是模塊控制的LED信號指示燈的電路連接圖，由于模塊的IO端口可能存在驅(qū)動能力不足的問題，因此每個控制信號燈的IO端口都通過放大其驅(qū)動能力。

圖五

如圖五，是模塊的USB接口電路圖以及SIM卡接口電路圖

下面附上一張模塊的IO管腳配置說明表，便于工程師們盡快了解模塊的IO資源利用情況。如下表所示：

上表中有些空缺未說明的管腳均是一些電源供電管腳以及兩路天線管腳等，都是一成不變的，因此表中沒有體現(xiàn)，詳細(xì)請參考對應(yīng)的原理圖連接。

最后模塊采用的4.0V和3.3V供電均有DC-DC電路產(chǎn)生，同事模塊自身會輸出1.8V的電壓，用來提供一些IO口的輸出電壓驅(qū)動輔助，或者是配置上拉需求。同事一個WiFi芯片和PHY芯片中將要使用1.8V的管腳提供供電電源。

3、RTL8192ES_CG芯片的外圍電路連接圖

圖六

如圖六所示，RT8912ES芯片拓展的是兩路2.4G的RF線路，其中兩路2.4G差分接收線路并沒有使用；在RF線路的末端增加了無源濾波器，用以濾出接收到的干擾信號或者是發(fā)送出去的噪聲信號，用以提高收發(fā)信號的質(zhì)量。每路RF線路有兩個兼容天線，一個是板載天線，一個是兼容的PCB天線，默認(rèn)采用板載天線以節(jié)約成本。

下表是RT8912ES芯片的部分管腳使用說明，大家設(shè)計的時候可以參考。

表二

芯片采用40M晶振電路為內(nèi)核工作提供基準(zhǔn)時鐘，采用SDIO接口與模塊進(jìn)行高質(zhì)量的高速通信，其3.3V的供電由DC-DC芯片提供，1.8V的供電來源是模塊提供的，1.2V的內(nèi)核供電由芯片本身進(jìn)行DC變換產(chǎn)生。

4、 PHY網(wǎng)絡(luò)芯片IP101GR外圍電路說明

如圖七，圖八所示是PHY芯片的基本配置連接圖，以及芯片的管腳接線圖；由圖七可以看出，IP101GR芯片的地址為0001b，芯片處于經(jīng)典的測試模式，以RMLLA模式與主控模塊進(jìn)行通信，以LED0模式進(jìn)行狀態(tài)指示控制，通信電纜方面采用傳統(tǒng)的八線同軸網(wǎng)線進(jìn)行通信與外網(wǎng)通信。

圖八中，展示了PHY芯片的PIN腳資源的利用情況，供電線路及濾波，晶振電路，與主控模塊的通信鏈路，狀態(tài)LED顯示控制電路，以及錯誤中斷電路等。

圖九

如圖九所示，是PHY芯片與網(wǎng)絡(luò)濾波器之間的鏈路連接圖，另外還包括網(wǎng)絡(luò)濾波器與RJ45接口的線路連接狀況。由圖中可以看到網(wǎng)絡(luò)變壓器的中間抽頭是接地的，而有些PHY芯片與之搭配的網(wǎng)絡(luò)變壓器的中心抽頭則需要連接電源，因此在選用網(wǎng)絡(luò)變壓器時需要注意。當(dāng)然設(shè)計中做了兼容。

5、 供電DC-DC電路說明

圖十

如圖十所示：整機(jī)使用12V的DC電源進(jìn)行供電，DC-DC芯片采用STI3470，該芯片的輸入電壓范圍在4.5V到16V，因此整機(jī)的供電電壓并不一定限制在12V，其他常用的9V或者5V適配器也可以使用，但需要注意一點(diǎn)，DC座子進(jìn)來后有一個二極管，在供電電流為1A的范圍內(nèi)其正向?qū)妷簽?.6V，且隨著供電電流增大，例如電流達(dá)到3A時，其最大正向?qū)▔航悼梢陨仙?.9V，所以若整機(jī)帶重載的時候則不適合采用5V的DC電源。芯片的輸出持續(xù)輸出電流可以達(dá)到2A，足可以滿足設(shè)計要求。芯片的反饋電壓一般是0.6V，用戶可以通過調(diào)整反饋電阻的參數(shù)來設(shè)置輸出電壓。

本設(shè)計中產(chǎn)生的3.3V電壓用于供應(yīng)模塊，WiFi芯片以及PHY芯片使用，4.0V用于供應(yīng)模塊用電。