Armadillo-IoT ゲートウェイ スタンダードモデル G2のハードウェア仕様について説明します。
機能拡張するためのアドオンインターフェースを2つ(CON1、CON2)搭載しています。アドオンインターフェースには、複数の機能をもったi.MX257の信号線が接続されており[]、GPIO、USB、UART、SPI、I2C、PWM、1-Wire、SD等の機能を拡張することができます。
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アドオンインターフェースのマルチプレクス表はArmadilloサイトからダウンロードすることが可能ですので、アドオンモジュール設計の際などにご確認ください。
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10BASE-T/100BASE-TXに対応したLANインターフェース(CON6)を搭載しています。信号線はMicrochip Technology製PHY(LAN8720AI-CP)を経由して、i.MX257のEthernetコントローラ(FEC)に接続されています。AUTO-MDIX機能を搭載しており、ストレートケーブルまたはクロスケーブルを自動認識して送受信端子を切り替えます。
Armadillo-WLAN(AWL13)用のコネクタ(CON5)を搭載しています。信号線はマルチプレクサを経由して、i.MX257のSD/MMCコントローラ(SDHC2)に接続されています。SDHC2はSDインターフェース(CON4)にも接続されており、CON5を使用する場合は、I2C経由でGPIOエクスパンダを操作し、マルチプレクサをHighに設定します。
CON5に供給する電源は、i.MX257のSJC_DE_B(GPIO2_20)ピンで制御が可能で、Highレベル出力で電源が供給され、Lowレベル出力で電源が切断されます。
Sierra Wireless製3Gモジュール(HL8548)を搭載しています。[]
USBの信号線はi.MX257のUSBPHY2とデバッグUSBインターフェース(CON8)に接続されています。
UARTの信号線はマルチプレクサを経由してデバッグシリアルインターフェース(CON9)に接続されています。CON9の6ピンにマルチプレクサのセレクトピンが接続されており、CON9を使用する場合は、6ピンをオープンにします。
USIMの信号線はmicroSIMインターフェース(CON11)、3Gアンテナの信号線はCON18、GPSアンテナの信号線はCON19に接続されています。[]
ワイヤレスWAN拡張用のインターフェース(CON10)を搭載しています。[]
USBの信号線はi.MX257のUSBPHY2に接続されています。
UARTの信号線はマルチプレクサを経由してデバッグシリアルインターフェース(CON9)に接続されています。CON9の6ピンにマルチプレクサのセレクトピンが接続されており、CON9を使用する場合は、6ピンをオープンにします。
SDスロット(CON4)を搭載しています。信号線はマルチプレクサを経由して、i.MX257のSD/MMCコントローラ(SDHC2)に接続されています。SDHC2はWLANインターフェース(CON5)にも接続されており、CON4を使用する場合は、I2C経由でGPIOエクスパンダを操作し、マルチプレクサをLowに設定します。
CON4に供給する電源は、i.MX257のSJC_DE_B(GPIO2_20)ピンで制御が可能で、Highレベル出力で電源が供給され、Lowレベル出力で電源が切断されます。
USB2.0ホストインターフェース(CON7)を搭載しています。信号線はマルチプレクサを経由して、i.MX257のUSBPHY1に接続されています。USB1はアドオンインターフェース(CON1)にも接続されており、CON7を使用する場合は、I2C経由でGPIOエクスパンダを操作し、マルチプレクサをLowに設定します。
CON7に供給する電源は、i.MX257のNFC_WE_B(GPIO3_26)ピンで制御が可能で、Lowレベル出力で電源が供給され、Highレベル出力で電源が切断されます。
- データ転送モード
| ・High Speed(480Mbps) |
| ・Full Speed(12Mbps) |
| ・Low Speed(1.5Mbps) |
3Gモジュール、WWAN拡張インターフェース(CON10)用に、面実装の緑色LEDを1つ(LED1)搭載しています。Lowレベル出力で消灯、Highレベル出力で点灯します。
ユーザー側で自由に利用できる面実装の緑色LEDを4つ(LED2、LED3、LED4、LED5)搭載しています。LED2、LED3の信号線はi.MX257のNFALE(GPIO3_28)ピン、NFCLE(GPIO3_29)ピン、LED4、LED5の信号線はGPIOエクスパンダに接続されています。Lowレベル出力で消灯、Highレベル出力で点灯します。
セイコーインスツル製リアルタイムクロック(S-35390A)を搭載しています。リアルタイムクロックの主な仕様は次のとおりです。
表14.1 リアルタイムクロック仕様
| バックアップ |
300秒(Typ.)、60秒(Min.)
RTC外部バックアップインターフェース(CON13)経由で外部バッテリーを接続可能
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| 電源電圧 | DC2.0～3.5V |
リアルタイムクロックは積層セラミックコンデンサにより、電源切断後も数分間動作することが可能です。長時間電源が切断されても時刻データを保持させたい場合は、RTC外部バックアップインターフェース(CON13)に別途バッテリー(CR2032等)を接続することができます。
リアルタイムクロックの割り込み信号1はi.MX257のCSPI1_MISO(GPIO1_15)ピンに、割り込み信号2はPMIC ON/OFFインターフェース(CON12)の2ピンに接続されています。CON12の2ピンとArmadillo-410の電源入力インターフェース(CON13)の3ピンを接続することにより、Armadillo-410上の電源ICのON/OFF制御が可能です。
ユーザー側で自由に利用できるタクトスイッチを3つ(SW1、SW2、SW3)搭載しています。
SW1の信号線はi.MX257のNFWP_B(GPIO3_30)ピンに、SW2、SW3の信号線はGPIOエクスパンダに接続されています。
SW1の信号線はPMIC ON/OFFインターフェース(CON12)の2ピンにも接続されています。
PMIC_ONOFF*信号でパワーマネジメントICの電圧出力を停止させている場合、スイッチ押下で電圧出力を開始させることが可能です。
パワーマネジメントICの開始信号として使用する場合、CON12の2ピンとArmadillo-410の電源入力インターフェース(CON13)の3ピンを接続する必要があります。
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PMIC_ONOFF*信号の詳細につきましては『Armadillo-410 ハードウェアマニュアル』等をご参照ください。
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リセット用のタクトスイッチ(SW4)を搭載しています。ONでリセット状態、OFFでリセット解除となります。
Texas Instruments製のADコンバーター(ADC081C021)を搭載しています。VINの電圧を監視することが可能です。i.MX257とは図14.13「ADコンバーター周辺の構成」のように接続されています。
デバッグ用のシリアルインターフェース(CON9)を搭載しています。マルチプレクサを経由して、i.MX257のUARTコントローラ(UART2)、3GモジュールもしくはWWAN拡張インターフェース(CON10)に接続されています。CON9の6ピンにマルチプレクサのセレクトピンが接続されており、オープンで3GモジュールもしくはCON10側に接続され、Lowレベル入力でi.MX257のUARTコントローラ(UART2)に接続されます。CON9の6ピンはNF_CE0(GPIO3_22)ピンにも接続されており、3GモジュールもしくはCON10側に接続した場合、Armadillo-410がオートブートモードで起動し、i.MX257のUARTコントローラ(UART2)に接続した場合、Armadillo-410が保守モードで起動します。
Armadillo-IoTゲートウェイ ベースボードの電源回路の構成は次のとおりです。CON14もしくはCON15からの入力電圧を電源ICで各電圧に変換し、内部回路および各インターフェースに供給しています。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、供給電源の設計を行ってください。
電源シーケンスは次のとおりです。I2C経由で電源ICを操作することにより、+3.3V_IOを任意のタイミングで立ち上げることが可能です。
Diodes Incorporated製のリセットIC(APX823-29)を搭載しています。リセットICでは+3.3V_CPUを監視しており、閾値電圧以下になるとリセット信号がアサートされます。また、リセットスイッチ(SW4)、ウォッチドッグタイマーからもリセット信号がアサートされます。リセット信号は、CPU、NORフラッシュメモリに接続されています。
