第3章概要

第3章概要

3.1. ボード概要

3.2. ブロック図

3.3. 電源回路の構成

3.3.1. 電源回路の構成
3.3.2. 電源シーケンス

3.1. ボード概要

Armadillo-400シリーズの主な仕様は次の通りです。

表3.1 「Armadillo-400シリーズ」ボード仕様

	Armadillo-420	Armadillo-440	Armadillo-460
プロセッサ	Freescale i.MX257 (MCIMX257)
プロセッサ機能	ARM926EJ-Sコア命令/データキャッシュ 16KByte/16KByte 内部SRAM 128KByte Thumb code(16bit命令セット)サポート
システムクロック	CPUコアクロック：400MHz BUSクロック：133MHz 源発振クロック：32.768kHz, 24MHz
SDRAM	LPDDR SDRAM： 64MByte(16bit幅) Micron MT46H32M16LFBF-6 IT または Samsung K4X51163PG-FGC6	LPDDR SDRAM： 128MByte(16bit幅) Micron MT46H64M16LFCK-6 IT または Samsung K4X1G163PE-FGC6
フラッシュメモリ	NOR フラッシュメモリ： 16MByte(16bit幅) Numonyx PC28F128P30BF 書き換え可能回数： 100,000回	NOR フラッシュメモリ： 32MByte(16bit幅) Numonyx PC28F256P30BF 書き換え可能回数： 100,000回
イーサネット	10BASE-T/100BASE-TX AUTO-MDIX対応
シリアル(UART)	最大3チャンネル^[a] UART2： RS232Cレベルフロー制御ピン有り (CTS,RTS,DTR, DSR,DCD,RI) 最大データ転送レート 230.4kbps UART3^[b]/UART5^[b]： +3.3V CMOS レベルフロー制御ピン有り(CTS,RTS) 最大データ転送レート 4Mbps	最大4チャンネル^[a] UART2： RS232Cレベルフロー制御ピン有り (CTS,RTS,DTR, DSR,DCD,RI) 最大データ転送レート 230.4kbps UART3^[b]/UART4^[c]/UART5^[b]： +3.3V CMOS レベルフロー制御ピン有り(CTS,RTS) 最大データ転送レート 4Mbps	最大4チャンネル^[a] UART2/UART4^[d]： RS232C レベルフロー制御ピン有り UART2(CTS,RTS,DTR, DSR,DCD,RI) UART4(CTS,RTS) 最大データ転送レート 230.4kbps UART3^[b]/UART4^[c]/UART5^[b]： +3.3V CMOS レベルフロー制御ピン有り(CTS,RTS) 最大データ転送レート 4Mbps
USB	2チャンネル (USB2.0, Host) USBOTG(USBPHY1)： High Speed対応 TYPE Aコネクタ (下段) USBHOST(USBPHY2)： Full Speed対応 TYPE Aコネクタ (上段)		2チャンネル (USB2.0, Host) USBOTG(USBPHY1)： High Speed対応 TYPE Aコネクタ(CON5) USBHOST(USBPHY2)： Full Speed対応 TYPE Aコネクタ(CON17)
SD/MMC	最大2チャンネル^[a] SDHC1：microSDスロット SDHC2^[b]：ピンヘッダ		最大2チャンネル^[a] SDHC1：SDスロット SDHC2^[b]：ピンヘッダ
LCD I/F	-	最大解像度 SVGA(800×600), 18bpp コネクタ形状：FFCコネクタ50ピン(0.5mmピッチ)
タッチパネル I/F	-	4線抵抗膜方式
Audio I2S	最大1チャンネル^[a] (AUD6^[b])	最大2チャンネル^[a] (AUD5^[c], AUD6^[b])
I2C	最大1チャンネル^[a] (I2C2^[e])	最大2チャンネル^[a] (I2C2^[e], I2C3^[c])
SPI	最大2チャンネル^[a] (CSPI1^[b], CSPI3^[b])	最大2チャンネル^[a] (CSPI1^[b], CSPI3^[b])
GPIO	最大24bit^[a]	最大35bit^[a]	最大35bit^[a]
拡張バス	-		信号配列 PC/104準拠(16bit)
リアルタイムクロック(RTC)	非搭載^[f]		リアルタイムクロック × 1 セイコーインスツル社製RTC 「S-35390A」搭載^[g]
RTCバックアップ	非搭載^[f]		300 秒(Typ.)、60 秒(Min.)^[h] RTC 外部バックアップコネクタ (CON13, CON20)経由で外部バッテリを接続可能
スイッチ	タクトスイッチ × 1		タクトスイッチ × 1 リセットスイッチ × 1
LED	赤色LED(φ3mm) x 1 緑色LED(φ3mm) x 1 黄色LED(面実装タイプ) x 1		赤色LED(面実装タイプ) x 1 緑色LED(面実装タイプ) x 1 黄色LED(面実装タイプ) x 1
デバッグ I/F	8ピン(2.54mmピッチ)^[i]
基板サイズ	75.0 × 50.0mm (突起部含まず)		90.2 × 95.9mm (突起部含まず)
電源電圧	DC3.1～5.25V^[j]		DC4.75V〜5.25V
消費電力	約1.2W^[k]	約1.2W(Armadillo-440単体)^[k] 約2.0W(Armadillo-440＋Armadillo-400シリーズLCD拡張ボード)^[k]	約1.2W(Armadillo-460単体)^[k] 約2.0W(Armadillo-460＋Armadillo-400シリーズLCD拡張ボード)^[k]
使用温度範囲	-20～70℃(ただし結露なきこと)
MTBF^[l]	約2.5年	約2.4年	約1.9年
^[a]i.MX257の信号マルチプレクス機能で、他のコントローラより優先的に設定した場合のチャンネル数。 ^[b]i.MX257の信号マルチプレクス機能で、拡張I/F1(CON9)に配置することが可能。 ^[c]i.MX257の信号マルチプレクス機能で、LCD I/F(CON11)に配置することが可能。 ^[d]CPLDレジスタにより、LCDインターフェース(CON11)の信号と排他で使用することが可能。 ^[e]i.MX257の信号マルチプレクス機能で、拡張I/F2(CON14)に配置することが可能。 ^[f]Armadillo-400シリーズ RTC オプションモジュールやArmadillo-400シリーズ LCD拡張ボードを接続することで搭載可能。 ^[g]平均月差は、周囲温度25℃ で± 30 秒程度(参考値)です。時間精度は、周囲温度に大きく影響を受けますので、ご使用の際は十分に特性の確認をお願いします。 ^[h]バックアップ時間は、周囲温度、電圧印加時間等に大きく影響を受けますので、ご使用の際は十分に特性の確認をお願いします。 ^[i]オプション品の「Armadillo-400シリーズ JTAG変換ケーブル」(型番: OP-JC8P25-00)を使用してARM標準20ピンに変換することが可能です。詳しくは付録A Armadillo-400シリーズ JTAG変換ケーブル(OP-JC8P25-00)をご覧ください。 ^[j]4.75Vより低い電圧で動作させる場合、USBデバイスの供給電流に制限があります。詳しくは、「CON5、 CON6、 CON17、 CON18(USBインターフェース)」をご覧ください。 ^[k]USBデバイス、SDデバイスの消費電力を除く。 ^[l]MIL-HDBK-217F(NOTICE 2)に基づいて算出。条件:Ground Mobile , Ta=25℃

3.2. ブロック図

Armadillo-420、 Armadillo-440 のブロック図は次の通りです。

図3.1 Armadillo-420、 Armadillo-440 ブロック図

Armadillo-460 のブロック図は次の通りです。

図3.2 Armadillo-460 ブロック図

3.3. 電源回路の構成

3.3.1. 電源回路の構成

Armadillo-420/440の電源回路の構成を図3.3「Armadillo-420/440の電源回路構成図」に、Armadillo-460 の電源回路の構成を図3.4「Armadillo-460の電源回路構成図」にそれぞれ示します。

Armadillo-400シリーズではCON12からの電源入力電圧をパワーマネージメントIC(以下PMIC)で各電圧に変換し、各インターフェースおよび内部回路に供給しています。各デバイスの電流容量の制限を超えないように、外部機器の接続や供給電源の設定を行ってください。

PMIC_ONOFF* 信号を 2秒以上 GNDにショートすることでArmadillo-400 シリーズは電源OFFします。電源OFFではパワーマネージメントIC(PMIC)の出力電圧がOFFします。

電源OFFの状態で再度 PMIC_ONOFF* 信号をGNDにショートすることで電源ONとなり、Armadillo-400シリーズはブートを開始します。


	Armadillo-400シリーズではCON12からPMICにかけて過電流保護素子は入っていませんので、必要に応じてArmadillo-400シリーズの外部に過電流保護対策をおこなってください。

3.3.1.1. 電源回路の構成 - 「Armadillo-420/440」

図3.3 Armadillo-420/440の電源回路構成図

Armadillo-420/440のUSBインターフェースからUSBデバイスに供給する電源は、CON12(またはCON13)の電源入力VINとパワーマネージメントIC(PMIC)で生成される+5V電源のどちらかを選択することが可能です。電源入力を4.75V以下で使用かつUSBデバイスを使用する場合は、PMIC生成+5V電源を選択してください。PMICの+5V電源使用時、供給可能電流は2チャンネル合計で最大300mAとなりますのでご注意ください。


	i.MX257のNFWE_B(GPIO3_26)ピンを用いて選択することが可能です。NFWE_B(GPIO3_26)ピンがLow状態で電源入力VIN、High状態でPMIC生成+5Vが供給されます。

3.3.1.2. 電源回路の構成 - 「Armadillo-460」

図3.4 Armadillo-460の電源回路構成図

Armadillo-460にはPMICのほかに降圧レギュレータがあります。降圧レギュレータで生成する+3.3V_EXTはSDインターフェース(CON1)、シリアルインターフェース(CON4,CON19)、LANインターフェース(CON7)および電源出力コネクタ(CON21)に供給されており、供給可能電流は合計で最大1Aとなりますのでご注意ください。

Armadillo-460のJ1/J2およびCON11には、ポリスイッチヒューズが入っておりArmadillo-460と拡張ボードの間での過電流を防止します。

拡張バスインターフェースの電源 V_PC104 には、VIN または +3.3V_EXT を選択することができます。V_PC104の選択は、チップ抵抗(0Ω)の載せ替えによりおこないます。V_PC104の切り替え方法は付録D 抵抗情報 - 「Armadillo-460」を参照してください。


	拡張バスインターフェースをダイレクトCPUバスモードで使用する場合は、V_PC104は必ず +3.3V_EXT を選択してください。表5.9「拡張バスインターフェースの電気的仕様 - 「ダイレクトCPUバスモード」」を参照してください。


	Armadillo-460のJ1/J2の拡張バスには最大1.6Aを振り分けることができます。接続するPC/104の拡張ボード全体の消費電流が1.6Aを越えないようにシステム設計をおこなってください。

Armadillo-460はリアルタイムクロック(RTC)を標準搭載しています。RTCのアラーム2割り込み時刻をソフトウェアにより予め設定することで、PMIC_ONOFF* 信号による電源OFF状態から予め設定した時刻で電源ONしてArmadillo-460を復帰させることが可能です。

この機能をご使用になる場合には、CON20に別途WK11(日立マクセル)等のRTCバックアップ用電源(+3.3V)を接続することを推奨いたします。

Armadillo-460にはコンデンサ47uFが標準搭載されており、内部+3.3V_CPUにて十分に充電されていれば上記の電源OFF状態後1分程度はArmadillo-460を復帰させることができますが、それ以上電源OFF状態がつづきコンデンサ47uFの電圧が低下しますとRTCのアラーム2割り込みによりArmadillo-460を復帰させることができなくなりますのでご注意ください。

3.3.2. 電源シーケンス

Armadillo-420/440の電源シーケンスを図3.5「Armadillo-420/440の電源シーケンス」に示します。Armadillo-460 の電源シーケンスを図3.6「Armadillo-460の電源シーケンス」に示します。

I2C経由でパワーマネージメントIC(PMIC)を操作することにより、+3.3V_IOと+5Vの電源は任意のタイミングで立ち上げることが可能です。

図3.5「Armadillo-420/440の電源シーケンス」、図3.6「Armadillo-460の電源シーケンス」中のT1 あるいは T2は、任意のタイミングであることを示しています。

図3.5 Armadillo-420/440の電源シーケンス

図3.6 Armadillo-460の電源シーケンス


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3.1. ボード概要

3.2. ブロック図

3.3. 電源回路の構成

3.3.1. 電源回路の構成

3.3.1.1. 電源回路の構成 - 「Armadillo-420/440」

3.3.1.2. 電源回路の構成 - 「Armadillo-460」

3.3.2. 電源シーケンス

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