設計情報

Armadillo-610の電源電圧は3.6～4.5Vです。 拡張ボード側にUSB Hostを搭載するのであれば、USBデバイスに供給するための5Vが必要となりますので、 拡張ボード側の主電源を5VにしてUSBへの供給電源とし、 5Vを3.6～4.5Vの電圧に降圧して、Armadillo-610に供給するのがおすすめです。

Armadillo-610 拡張ボードでは、5Vを3.7Vに降圧して Armadillo-610に供給する回路を確認することができます。 抵抗値で出力電圧を変更できるタイプのDC/DCコンバータを採用しておりますので、別の電圧値が必要な場合は、抵抗値を変更することで対応可能です。

電源は拡張インターフェース(Armadillo-610: CON2)のVINピンから供給します。CON2に搭載している100ピンのコネクタは、1ピンあたり流せる電流値が最大0.3Aです。 VINピンは全部で4本ありますので、CON2から供給できる電流値は最大1.2Aとなります。

CON2から、5V電源(+5V_IO)、3.3V電源(+3.3V_IO)が拡張ボード用に出力されています。+5V_IOは最大600mA、+3.3V_IOは最大500mAまで供給可能ですが、 Armadillo-610への最大供給電流が1.2Aであるため、必ずしも最大まで出力することはできません。 各最大電流値を超えないように外部機器の接続、供給電源の設計を行ってください。

全体の消費電力が少ないのであれば、Armadillo-610へは3.6～4.5V電源を直接供給し、5V電源、3.3V電源をArmadillo-610からの出力で賄うという構成も可能です。

Armadillo-610の電源投入時、+5V_IOはArmadillo-610の電源(VIN)とほぼ同時に立ち上がり、 一定時間VINと同電位を維持した後、ソフトウェアから有効にされたタイミングで5Vまで立ち上がります。 +5V_IOは、VINを昇圧して5V電源を生成しているため、+5V_IOからの出力電圧をVIN以下にすることはできません。 +5V_IOの出力無効時はVINと同電位の電圧が出力され、+5V_IOの出力有効時は+5Vが出力されます。 +5V_IOの出力を0Vにしたい場合は、電源制御のためのパワースイッチの搭載をおすすめします。

15章電気的仕様でArmadillo-610の電気的仕様について説明しておりますので、詳細についてはこちらでご確認ください。

図19.3 電源回路例

Armadillo-610は下記2つのデバイスから起動が可能です。

どちらのデバイスから起動するかは、eFUSEもしくは拡張インターフェース(Armadillo-610: CON2)のBJP1ピンで 設定します。eFUSEで設定する方法については、付録A eFuseをご確認ください。 BJP1ピンの状態は、Armadillo-610の電源(VIN)投入時に読み出され、起動デバイスが選択されます。

BJP1ピンはArmadillo-610上で47kΩでプルダウンされているため、 eMMCから起動したい場合はBJP1ピンをオープン、microSDカードから起動したい場合は、 BJP1ピンを+3.3V_IOにプルアップ(抵抗値は1kΩ程度)してください。

図19.4 起動設定ジャンパー例

	起動デバイスをmicroSDカードに設定した場合でも、 microSDスロットにmicroSDカードが挿さっていなかった場合は、 eMMCから起動します。 [22]

	出荷時、i.MX6ULLの起動デバイスに関するeFUSEは未設定です。

	eFUSEを設定した場合、BJP1の設定は無視されます。

	eFUSEは一度書き込むと元に戻すことができません。 eFUSEの設定によってはArmadillo-610が正常に動作しなくなる可能性がありますので、 書き込みを行う際には細心の注意を払うようお願いいたします。 eFUSEの設定によって異常が起こった場合は、保証対象外となります。

LANを拡張する場合は、拡張ボード側にトランスとLANコネクタ、LEDを搭載してください。 拡張インターフェース(Armadillo-610: CON2)にはEthernet PHYの送受信の信号線およびLANのスピードLED、 アクティビティLED用の信号線が接続されています。

回路の詳細はArmadillo-610 拡張ボードで確認することが可能です。

図19.5 LAN(Ethernet)接続例

無線LANを拡張する場合、Armadillo-WLAN(AWL13)がおすすめです。 Armadillo-WLAN(AWL13)はUSB起動モードでArmadillo-610に接続することが可能です。

Armadillo-WLAN(AWL13)を搭載する場合は、電源制御のためのパワースイッチも搭載してください。 パワースイッチのイネーブルピン制御のためのGPIOは電源投入時、プルアップされていないものを選定してください。 5V電源が必要ないUSBデバイスを使用する場合でも、USB PHYへの電源供給のためUSB_OTGx_VBUSピンへダイオード経由で5Vを入力する必要があります。

回路の詳細はArmadillo-610 拡張ボードで確認することが可能です。 Armadillo-610 開発セットにArmadillo-WLAN(AWL13)は付属しませんので、 動作を確認する場合は別途購入が必要となります。

	Armadillo-WLANモジュール(AWL13)の仕様については、Armadilloサイトで公開しているArmadillo-WLAN(AWL13)の各種ドキュメントをご確認ください。

図19.6 Armadillo-WLAN(AWL13)接続例

USBは2ポート拡張可能で、Hostは最大2ポート、OTGは最大1ポート拡張することが可能です。

USB Hostを拡張する場合は、USBデバイスへ供給する電源制御のためのパワースイッチを搭載してください。 パワースイッチのイネーブルピン制御のためのGPIOは電源投入時、プルアップされていないものを選定してください。 USB_OTGx_VBUSピンを使用しない場合でも、デバイス検出のためにダイオード経由で5Vを入力する必要があります。

USBポートが3ポート以上必要な場合は、USBハブを接続してください。

Armadillo-610 拡張ボードでは、USBハブ、Host、OTGの回路を確認することが可能です。拡張ボードで採用しているUSBハブは3ポート品ですが、ピンコンパチで4ポート品もラインアップされているので、そちらもご検討ください。

図19.7 USB Host接続例

Armadillo-610のシリアル(UART)の信号レベルは+3.3V_IOですので、 必要なインターフェースの規格に合わせて、レベル変換IC等を拡張ボード側に搭載してください。

図19.8 シリアル(UART)接続例

	i.MX6ULLのCTS、RTS信号は一般的なUARTの信号と名前が逆になっています。 誤接続にご注意ください。

	デバッグやメンテナンス用途であれば、拡張ボード上にレベル変換ICを搭載せずに、 外付けのレベル変換アダプタを使用するのもおすすめです。 レベル変換アダプタは、弊社からもオプションで購入することが可能です。

SDホストコントローラ(uSDHC2)を使用できる信号線がSDインターフェース(Armadillo-610: CON1)と 拡張インターフェース(Armadillo-610: CON2)に接続されており、 SDホストコントローラはどちらか一方でしか使用することができません。

SDスロットを基板端に配置したい場合やSDIO接続のデバイスを拡張したい場合などにご使用ください。

SDスロットを拡張する場合、SDカード検出、ライトプロテクト検出は GPIOで行うことが可能ですので、専用ピンを割り当てる必要はありません。

BJP1ピンをHighレベルにしてArmadillo-610の電源(VIN)を投入した場合、 SDインターフェース(Armadillo-610: CON1)に接続されたmicroSDカードがブートデバイスに設定されます。 電源投入時、SDホストコントローラ(uSDHC2)はSDインターフェース(Armadillo-610: CON1)に接続されており、 microSDカードに書き込まれたイメージファイルから起動します。 起動後、マルチプレクスの設定により、SDホストコントローラ(uSDHC2)の接続先が変更になるため、拡張インターフェース(Armadillo-610: CON2)側のデバイスがブートデバイスになることはできません。

図19.9 SD接続例

SD2_DATA3として使用可能なGPIO3_IO28ピンはブートモード設定ピンを兼用しています。 Armadillo-610の電源(VIN)投入時からU-Bootが動作するまでは、Lowレベルを保持する必要があり、47kΩのプルダウン抵抗が接続されています。 ただし、SDカード等が正常動作するには、SD2_DATA3にプルアップ抵抗が必要となるため、 Armadillo-610の電源(VIN)投入時は立ち上がらない電源でプルアップ(抵抗値は15kΩ程度)し、 起動後にプルアップ抵抗の接続された電源を立ち上げる等の対処が必要となります。

SDスロットを拡張する回路の詳細は、Armadillo-610拡張ボードで確認することが可能です。

スイッチやLED、リレーを拡張する場合は、GPIOを割り当てます。 GPIOに割り当て可能なピンは多数ありますので、 プルアップ/プルダウン抵抗の有無と電圧レベルを確認して、使用するピンを決定してください。

拡張インターフェース(Armadillo-610: CON2)には、i.MX6ULLの信号線が直接接続されています。 スイッチは人の手で操作するインターフェースですので、 静電気等による内部回路の故障を防ぐため、電流制限抵抗を接続することをおすすめします。

LED、リレーはGPIOピンで直接駆動せずにトランジスタ等を経由して駆動してください。

図19.10 スイッチ、LED、リレー接続例

i.MX6ULL内蔵のリアルタイムクロックのバックアップ用のピン(RTC_BAT)が 拡張インターフェース(Armadillo-610: CON2)に接続されていますので、 Armadillo-610の電源(VIN)を切断しても時刻データを保持したい場合にバッテリー等を接続してください。

i.MX6ULL内蔵のリアルタイムクロックは、一般的なリアルタイムクロックICよりも 消費電力が高いため、外付けバッテリーの消耗が速くなります。

バッテリーの消耗が製品の運用に支障をきたす場合は、 消費電力が少ないリアルタイムクロックを拡張ボード側に搭載してください。

デジタルRGB入力を持つ液晶パネルモジュールなどを接続することができます。 Armadillo-610 拡張ボードでは、以下のタッチパネルLCDを接続するための回路を確認することが可能です。

Armadillo-610 開発セットにLCDオプションセットは付属しませんので、 動作を確認する場合は別途購入が必要となります。

オプションセットの詳細につきましては「LCDオプションセット(7インチタッチパネルWVGA液晶)」、「Armadillo-400シリーズLCDオプションセット」をご確認ください。

I2Sで最大2ポート、MQSで最大1ポート、S/PDIFで最大1ポートオーディオを拡張することが可能です。 MQSは拡張ボード側にオーディオアンプを搭載するだけで良いので、高品質な音が必要でない場合にはおすすめです。 SAI、S/PDIFを使用する場合は、オーディオコーデックとオーディオアンプ等を拡張ボード側に搭載してください。

MQSの回路はArmadillo-610 拡張ボード、I2Sの回路はArmadillo-400シリーズ LCDオプションセットのLCD拡張ボードで確認することが可能です。

図19.11 MQS接続例

拡張インターフェース(Armadillo-610: CON2)のEXT_RESET_Bピン、PWRONピンによりリセットスイッチを拡張することが可能です。 押していない時はオープン、押した時はGNDとショートするスイッチを接続してください。

スイッチは人の手で操作するインターフェースですので、 静電気等による内部回路の故障を防ぐため、電流制限抵抗を接続することをおすすめします。

EXT_RESET_Bピンではシステムリセット、PWRONピンではパワーマネジメントICからの電源の供給/切断の制御が可能です。 それぞれの機能の詳細については、「リセット回路の構成」、「外部からの電源制御」をご確認ください。

図19.12 PWRON回路例

拡張インターフェース(Armadillo-610: CON2)のONOFFピンにより、長押しで電源の制御を行うスイッチを拡張することが可能です。 押していない時はオープン、押した時はGNDとショートするスイッチを接続してください。

スイッチは人の手で操作するインターフェースですので、 静電気等による内部回路の故障を防ぐため、電流制限抵抗を接続することをおすすめします。

ONOFFピンの機能の詳細については「外部からの電源制御」をご確認ください。

図19.13 ONOFF回路例