表13.1 絶対最大定格
| 項目 | 記号 | Min. | Max. | 単位 | 備考 |
|---|
電源電圧 | VIN | -0.3 | 13.2 | V | - |
入出力電圧 | VI,VO(VDD_3V3) | -0.3 | OVDD+0.3 | V | OVDD=VDD_3V3 |
VI,VO(VDD_1V8) | OVDD=VDD_1V8 |
VI,VO(NVCC_SNVS_1V8) | OVDD=NVCC_SNVS_1V8 |
VI,VO(VEXT_3V3) | -0.5 | 7.0 | V | - |
USBコンソール電源電圧 | VBUS_CNSL | -0.3 | 5.8 | V | - |
RTCバックアップ電源電圧 | RTC_BAT | -0.3 | 5.5 | V | - |
動作温度範囲 | Topr | -20 | 70 | ℃ | 結露なきこと |
![[警告]](images/warning.png) | |
|---|
絶対最大定格は、あらゆる使用条件や試験状況において、瞬時でも超えてはならない値です。上記の値に対して余裕をもってご使用ください。 |
表13.2 推奨動作条件
| 項目 | 記号 | Min. | Typ. | Max. | 単位 | 備考 |
|---|
電源電圧 | VIN | 10.8 | 12 | 13.2 | V | - |
USBコンソール電源電圧 | VBUS_CNSL | 3.0 | - | 5.25 | V | - |
RTCバックアップ電源電圧 | RTC_BAT | 2.4 | 3 | 3.6 | V | Topr=+25℃、対応電池: CR1220等 |
表13.3 電源出力仕様
| 項目 | 記号 | Min. | Typ. | Max. | 単位 | 備考 |
|---|
5V 電源 | VDD_5V
USB1_VBUS
USB2_VBUS
HDMI_5V | 4.85 | 5 | 5.15 | V | - |
3.3V 電源 | VDD_3V3
VDD_SD
VEXT_3V3 | 3.135 | 3.3 | 3.465 | V | - |
1.8V 電源 | VDD_1V8
NVCC_SNVS_1V8 | 1.71 | 1.8 | 1.89 | V | - |
13.1.4. 入出力インターフェースの電気的仕様
表13.4 拡張入出力ピンの電気的仕様(OVDD=VDD_3V3, VDD_1V8)
| 項目 | 記号 | Min. | Typ. | Max. | 単位 | 備考 |
|---|
ハイレベル出力電圧 | VOH
(VDD_1V8) | 0.8xOVDD | - | OVDD | V | IOH = 1.6/3.2/6.4/9.6mA |
VOH
(VDD_3V3) | 0.8xOVDD | - | OVDD | V | IOH = 2/4/8/12mA |
ローレベル出力電圧 | VOL
(VDD_1V8) | 0 | - | 0.2xOVDD | V | IOL = 1.6/3.2/6.4/9.6mA |
VOL
(VDD_3V3) | 0 | - | 0.2xOVDD | V | IOL = 2/4/8/12mA |
ハイレベル入力電圧 | VIH | 0.7×OVDD | - | OVDD+0.3 | V | - |
ローレベル入力電圧 | VIL | -0.3 | - | 0.3×OVDD | V | - |
Pull-up抵抗(VDD_1V8) | - | 12 | 22 | 49 | kΩ | - |
Pull-down抵抗(VDD_1V8) | - | 13 | 23 | 48 | kΩ | - |
Pull-up抵抗(VDD_3V3) | - | 18 | 37 | 72 | kΩ | - |
Pull-down抵抗(VDD_3V3) | - | 24 | 43 | 87 | kΩ | - |
表13.5 拡張入出力ピンの電気的仕様(OVDD=VEXT_3V3)
| 項目 | 記号 | Min. | Typ. | Max. | 単位 | 備考 |
|---|
ハイレベル出力電流 | IOH | - | - | 0.7 | mA | - |
ローレベル出力電流 | IOL | - | - | 1 | mA | - |
ハイレベル入力電圧 | VIH | 0.7×OVDD | - | OVDD+0.3 | V | - |
ローレベル入力電圧 | VIL | -0.3 | - | 0.3×OVDD | V | - |
Armadillo-X2の電源回路の構成は図13.1「電源回路の構成」のとおりです。
入力電圧(VIN)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。
各インターフェースやスイッチング・レギュレータの最大出力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なってください。
外部インターフェースへの電源はGPIOによりオンオフ制御できるようになっており、
不要な場合はオフすることで、省電力化が可能です。
電源シーケンスは図13.2「電源シーケンス」のとおりです。
Armadillo-X2に電源(VIN)を投入すると、VDD_5V、NVCC_SNVS_1V8の順で電源が立ち上がり、
i.MX 8M PlusからパワーマネジメントICにPMIC_ON_REQ信号が出力されます。
パワーマネジメントICはPMIC_ON_REQ信号のアサートを検知後、電源オンシーケンスを開始し、
VDD_SOC、VDD_ARM、VDDA_1V8、VDD_1V8、NVCC_DRAM_1V1、VDD_3V3、NVCC_SD2の順に電源を立ち上げます。
POR_B信号が解除されると、ソフトウェアにより、
VEXT_3V3を任意のタイミングで立ち上げることが可能です。
poweroffコマンドにより、POR_B信号がアサートされると、
パワーマネジメントICは電源オフシーケンスを開始し、
電源オンシーケンスとは逆の順番で電源を立ち下げます。
Armadillo-X2の電源(VIN)を切断すると、VDD_5V、NVCC_1V8の順で電源が立ち下がります。
リセットシーケンスは図13.4「リセットシーケンス」のとおりです。
Armadillo-X2のハードウェアリセットには、
I2Cによるリセット[]、ウォッチドックタイマーによるリセットがあります。
パワーマネジメントICが、ハードウェアリセットを検知すると、
POR_B信号をアサートして電源オフシーケンスを開始し、
VIN、VDD_5V、NVCC_SNVS_1V8以外の電源を切断します。
電源オフシーケンスが終わった250ms後に電源オンシーケンスを開始し、電源が再投入されます。
13.1.9.1. リアルタイムクロックからの電源制御
リアルタイムクロックの割り込み信号は、i.MX 8M PlusのONOFFピンに接続されています。
ONOFF信号を一定時間以上、Lowレベルとすることで、
i.MX 8M Plusのオン状態、オフ状態を切り替えることができます。
オン状態になると、PMIC_ON_REQ信号がアサートされ、
ソフトウェアからの制御で電源切断しているものを除いて、すべての電源が供給されます。
オフ状態になると、PMIC_ON_REQ信号がディアサートされ、
VIN、VDD_5V、NVCC_SNVS_1V8以外の電源が切断されます。
オン状態からオフ状態に切り替える場合は5秒以上、
オフ状態からオン状態に切り替える場合は500ミリ秒以上、Lowレベルを保持する必要があります。オン状態およびオフ状態は、NVCC_SNVS_1V8が供給されている限り、保持されます。
表13.6 オン状態、オフ状態を切り替えする際のLowレベル保持時間
| 状態 | Lowレベル保持時間 |
|---|
オン状態からオフ状態 | 5秒以上 |
オフ状態からオン状態 | 500ミリ秒以上 |
| |
|---|
オフ状態にしてArmadillo-X2の電源(VIN)を切断した場合、
コンデンサに蓄えられた電荷が抜けるまではオフ状態であることが保持されます。
オフ状態を保持した状態で電源を投入したくない場合は、一定時間以上空けて電源を投入する必要があります。
開発セット付属のACアダプタの場合に必要な時間は以下のとおりです。 -
DCプラグ側で電源を切断した場合 : 約5秒
-
ACプラグ側で電源を切断した場合 : 約1分
|
Armadillo-X2のインターフェース仕様について説明します。
表13.7 Armadillo-X2 インターフェース一覧
| 部品番号 | インターフェース名 | 型番 | メーカー |
|---|
CON1 | SDインターフェース | DM3BT-DSF-PEJS | HIROSE ELECTRIC |
CON3 | LANインターフェース | 56F-1304DYDZ2NL | YUAN DEAN SCIENTIFIC |
CON4 | USBインターフェース1 | GSB3111311HR | Amphenol ICC |
CON6 | USBコンソールインターフェース | UB-MC5BR3-SD204-4S-1-TB NMP | J.S.T.Mfg. |
CON8 | HDMIインターフェース | DC3RX19JA2R1700 | Japan Aviation Electronics Industry |
CON10 | MIPI-CSIインターフェース | 1-1734248-5 | TE Connectivity |
CON11 | 拡張インターフェース1 | 61303421121 | Wurth Elektronik |
CON13 | RTCバックアップインターフェース | BH-44C-5 | Adam Tech |
CON14 | 電源入力インターフェース1 | PJ-102AH | CUI |
CON15 | 電源入力インターフェース2 | S02B-PASK-2(LF)(SN) | J.S.T.Mfg. |
CON16 | 3.3V電源出力インターフェース | 61300211121 | Wurth Elektronik |
CON17 | USBインターフェース2 | SS-52100-001 | Bel Fuse Inc. |
JP1 | 起動デバイス設定ジャンパ | 61300211121 | Wurth Elektronik |
SW1 | ユーザースイッチ | SKHHLUA010 | ALPS ELECTRIC |
LED3 | ユーザーLED | L-710A8CB/1GD | Kingbright Electronic |
LED4 | 電源LED | SML-D12M8WT86 | ROHM |
![[ティップ]](images/tip.png) | |
|---|
Armadillo-X2の各インターフェースのピンアサインは
Armadillo-IoT ゲートウェイ G4と同じです。 |
13.2.1. CON1 (SDインターフェース)
CON1はUHS-Iに対応したSDインターフェースです。
信号線はi.MX 8M PlusのSDホストコントローラ(uSDHC2)に接続されています。
表13.8 CON1 信号配列
| ピン番号 | ピン名 | I/O | 説明 |
|---|
1 | SD_DAT2 | In/Out | SDデータバス(bit2)、i.MX 8M PlusのSD2_DATA2ピンに接続 |
2 | SD_DAT3 | In/Out | SDデータバス(bit3)、i.MX 8M PlusのSD2_DATA3ピンに接続 |
3 | SD_CMD | In/Out | SDコマンド/レスポンス、i.MX 8M PlusのSD2_CMDピンに接続 |
4 | VDD_SD | Power | 電源(VDD_SD) |
5 | SD_CLK | Out | SDクロック、i.MX 8M PlusのSD2_CLKピンに接続 |
6 | GND | Power | 電源(GND) |
7 | SD_DAT0 | In/Out | SDデータバス(bit0)、i.MX 8M PlusのSD2_DATA0ピンに接続 |
8 | SD_DAT1 | In/Out | SDデータバス(bit1)、i.MX 8M PlusのSD2_DATA1ピンに接続 |
- | SD_CD | In | SDカード検出、i.MX 8M PlusのSD2_CD_Bピンに接続
(Low: カード挿入、High: カード未挿入) |
| |
|---|
microSDカードを挿入すると、スロット内部の端子が飛び出します。
引っかける等で破損する可能性がございますので、取り扱いにはご注意ください。
|
13.2.2. CON3 (LANインターフェース)
CON3は10BASE-T/100BASE-TX/1000BASE-Tに対応したLANインターフェースです。
カテゴリ5e以上のイーサネットケーブルを接続することができます。
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。
信号線はEthenet PHYを経由してi.MX 8M PlusのEthernet MAC(ENET)に接続されています。
表13.9 CON3 信号配列 (10BASE-T/100BASE-TX)
| ピン番号 | ピン名 | I/O | 説明 |
|---|
1 | LAN1_TX+ | In/Out | 送信データ(+) |
2 | LAN1_TX- | In/Out | 送信データ(-) |
3 | LAN1_RX+ | In/Out | 受信データ(+) |
4 | - | - | - |
5 | - | - | - |
6 | LAN1_RX- | In/Out | 受信データ(-) |
7 | - | - | - |
8 | - | - | - |
表13.10 CON3 信号配列 (1000BASE-T)
| ピン番号 | ピン名 | I/O | 説明 |
|---|
1 | LAN1_TRD0+ | In/Out | 送受信データ0(+) |
2 | LAN1_TRD0- | In/Out | 送受信データ0(-) |
3 | LAN1_TRD1+ | In/Out | 送受信データ1(+) |
4 | LAN1_TRD2+ | In/Out | 送受信データ2(+) |
5 | LAN1_TRD2- | In/Out | 送受信データ2(-) |
6 | LAN1_TRD1- | In/Out | 送受信データ1(-) |
7 | LAN1_TRD3+ | In/Out | 送受信データ3(+) |
8 | LAN1_TRD3- | In/Out | 送受信データ3(-) |
表13.11 CON3 LAN LEDの動作
| 名称 | 状態 | 説明 |
|---|
LANリンクアクティビティLED | 消灯 | リンクが確立されていない |
点灯(黄) | リンクが確立されている |
点滅(黄) | リンクが確立されており、データを送受信している |
LANスピードLED | 消灯 | 10Mbpsで接続されている、またはリンクが確立されていない |
点灯(緑) | 100Mbpsで接続されている |
点灯(橙) | 1000Mbpsで接続されている |
13.2.3. CON4 (USBインターフェース1)
CON4はUSB 3.0に対応したUSBインターフェースです。
信号線はi.MX 8M PlusのUSBコントローラ(USB1)に接続されています。
USBデバイスに供給される電源(USB1_VBUS)は、i.MX 8M PlusのGPIO1_IO09ピンで制御しており、
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。
データ転送モード
-
Super Speed(5Gbps)
-
High Speed(480Mbps)
-
Full Speed(12Mbps)
-
Low Speed(1.5Mbps)
表13.12 CON4 信号配列
| ピン番号 | ピン名 | I/O | 説明 |
|---|
1 | USB1_VBUS | Power | 電源(USB1_VBUS) |
2 | USB1_D- | In/Out | USB 2.0 データ(-)、i.MX 8M PlusのUSB1_D_Nピンに接続 |
3 | USB1_D+ | In/Out | USB 2.0 データ(+)、i.MX 8M PlusのUSB1_D_Pピンに接続 |
4 | GND | Power | 電源(GND) |
5 | USB1_SSRX- | In | USB 3.0 受信データ(-)、i.MX 8M PlusのUSB1_RX_Nピンに接続 |
6 | USB1_SSRX+ | In | USB 3.0 受信データ(+)、i.MX 8M PlusのUSB1_RX_Pピンに接続 |
7 | GND | Power | 電源(GND) |
8 | USB1_SSTX- | Out | USB 3.0 送信データ(-)、i.MX 8M PlusのUSB1_TX_Nピンに接続 |
9 | USB1_SSTX+ | Out | USB 3.0 送信データ(+)、i.MX 8M PlusのUSB1_TX_Pピンに接続 |
13.2.4. CON6 (USBコンソールインターフェース)
CON6はUSBコンソール用インターフェースです。
信号線はUSBシリアル変換IC(CP2102N/Silicon Labs)経由でi.MX 8M PlusのUARTコントローラ(UART2)に
接続されています。
表13.13 CON6 信号配列
| ピン番号 | ピン名 | I/O | 説明 |
|---|
1 | VBUS_CNSL | Power | 電源(VBUS_CNSL) |
2 | CNSL_USB_D- | In/Out | コンソール用USBのマイナス側信号、USBシリアル変換ICに接続 |
3 | CNSL_USB_D+ | In/Out | コンソール用USBのプラス側信号、USBシリアル変換ICに接続 |
4 | CNSL_USB_ID | - | 未接続 |
5 | GND | Power | 電源(GND) |
13.2.5. CON8 (HDMIインターフェース)
CON8はHDMI出力インターフェースです。
信号線はi.MX 8M PlusのHDMI TXコントローラに接続されています。
表13.14 CON7 信号配列
| ピン番号 | ピン名 | I/O | 説明 |
|---|
1 | HDMI_HPD | In | ホットプラグ検出、HEAC(-)、i.MX 8M PlusのEARC_N_HPDピン、HDMI_HPDピンに接続 |
2 | HDMI_Utility | In/Out | Utility、HEAC(+)、i.MX 8M PlusのEARC_P_UTILピンに接続 |
3 | HDMI_TX2+ | Out | TMDSデータ2(+)、i.MX 8M PlusのHDMI_TX2_Pピンに接続 |
4 | HDMI_TX2_Shield | - | TMDSデータ2シールド |
5 | HDMI_TX2- | Out | TMDSデータ2(-)、i.MX 8M PlusのHDMI_TX2_Nピンに接続 |
6 | HDMI_TX1+ | Out | TMDSデータ1(+)、i.MX 8M PlusのHDMI_TX1_Pピンに接続 |
7 | HDMI_TX1_Shield | - | TMDSデータ1シールド |
8 | HDMI_TX1- | Out | TMDSデータ1(-)、i.MX 8M PlusのHDMI_TX1_Nピンに接続 |
9 | HDMI_TX0+ | Out | TMDSデータ0(+)、i.MX 8M PlusのHDMI_TX0_Pピンに接続 |
10 | HDMI_TX0_Shield | - | TMDSデータ0シールド |
11 | HDMI_TX0- | Out | TMDSデータ0(-)、i.MX 8M PlusのHDMI_TX0_Nピンに接続 |
12 | HDMI_TXC+ | Out | TMDSクロック(+)、i.MX 8M PlusのHDMI_TXC_Pピンに接続 |
13 | HDMI_TXC_Shield | - | TMDSクロックシールド |
14 | HDMI_TXC- | Out | TMDSクロック(-)、i.MX 8M PlusのHDMI_TXC_Nピンに接続 |
15 | HDMI_CEC | In/Out | CEC信号、i.MX 8M PlusのHDMI_CECピンに接続 |
16 | HDMI_GND | Power | 電源(GND) |
17 | HDMI_SCL | In/Out | DDCクロック、i.MX 8M PlusのHDMI_DDC_SCLピンに接続 |
18 | HDMI_SDA | In/Out | DDCデータ、i.MX 8M PlusのHDMI_DDC_SDAピンに接続 |
19 | 5V_HDMI | Power | 電源(5V_HDMI) |
13.2.6. CON10 (MIPI-CSIインターフェース)
CON10はカメラ接続用の1チャンネル(2レーン)のMIPI-CSIインターフェースです。
信号線はi.MX 8M PlusのMIPI Camera Serial Interface(MIPI CSI1)に接続されています。
表13.15 CON10 搭載コネクタとフレキシブルフラットケーブル例
| 名称 | 型番 | メーカー | 備考 |
|---|
搭載コネクタ | 1-1734248-5 | TE Connectivity | 許容電流 1A(端子1本あたり) |
表13.16 CON10 信号配列
| ピン番号 | ピン名 | I/O | 説明 | 電圧グループ |
|---|
1 | GND | Power | 電源(GND) | - |
2 | CSI1_DN_0 | In | MIPIデータ0(-)、i.MX 8M PlusのMIPI_CSI1_D0_Nピンに接続、
17ピンと共通 | - |
3 | CSI1_DP_0 | In | MIPIデータ0(+)、i.MX 8M PlusのMIPI_CSI1_D0_Pピンに接続、
18ピンと共通 | - |
4 | GND | Power | 電源(GND) | - |
5 | CSI1_DN_1 | In | MIPIデータ1(-)、i.MX 8M PlusのMIPI_CSI1_D1_Nピンに接続、
20ピンと共通 | - |
6 | CSI1_DP_1 | In | MIPIデータ1(+)、i.MX 8M PlusのMIPI_CSI1_D1_Pピンに接続、
21ピンと共通 | - |
7 | GND | Power | 電源(GND) | - |
8 | CSI1_CK_N | In | MIPIクロック(-)、i.MX 8M PlusのMIPI_CSI1_CLK_Nピンに接続、
23ピンと共通 | - |
9 | CSI1_CK_P | In | MIPIクロック(+)、i.MX 8M PlusのMIPI_CSI1_CLK_Pピンに接続、
24ピンと共通 | - |
10 | GND | Power | 電源(GND) | - |
11 | CSI1_GPIO0_3V3 | In/Out | 拡張入出力、レベル変換ICを経由してi.MX 8M PlusのNAND_DATA00ピンに接続、
26ピンと共通 | VEXT_3V3 |
12 | CSI1_GPIO1_3V3 | In/Out | 拡張入出力、レベル変換ICを経由してi.MX 8M PlusのNAND_DATA01ピンに接続、
27ピンと共通 | VEXT_3V3 |
13 | I2C2_SCL_3V3 | Out | I2Cクロック、レベル変換ICを経由してi.MX 8M PlusのI2C2_SCLピンに接続、基板上で4.7kプルアップ(VEXT_3V3)、
28ピンと共通 | VEXT_3V3 |
14 | I2C2_SDA_3V3 | In/Out | I2Cデータ、レベル変換ICを経由してi.MX 8M PlusのI2C2_SDAピンに接続、基板上で4.7kプルアップ(VEXT_3V3)、
29ピンと共通 | VEXT_3V3 |
15 | VEXT_3V3 | Power | 電源(VEXT_3V3) | - |
16 | GND | Power | 電源(GND) | - |
17 | CSI1_DN_0 | In | MIPIデータ0(-)、i.MX 8M PlusのMIPI_CSI1_D0_Nピンに接続、
2ピンと共通 | - |
18 | CSI1_DP_0 | In | MIPIデータ0(+)、i.MX 8M PlusのMIPI_CSI1_D0_Pピンに接続、
3ピンと共通 | - |
19 | GND | Power | 電源(GND) | - |
20 | CSI1_DN_1 | In | MIPIデータ1(-)、i.MX 8M PlusのMIPI_CSI1_D1_Nピンに接続、
5ピンと共通 | - |
21 | CSI1_DP_1 | In | MIPIデータ1(+)、i.MX 8M PlusのMIPI_CSI1_D1_Pピンに接続、
6ピンと共通 | - |
22 | GND | Power | 電源(GND) | - |
23 | CSI1_CK_N | In | MIPIクロック(-)、i.MX 8M PlusのMIPI_CSI1_CLK_Nピンに接続、
8ピンと共通 | - |
24 | CSI1_CK_P | In | MIPIクロック(+)、i.MX 8M PlusのMIPI_CSI1_CLK_Pピンに接続、
9ピンと共通 | - |
25 | GND | Power | 電源(GND) | - |
26 | CSI1_GPIO0_3V3 | In/Out | 拡張入出力、レベル変換ICを経由してi.MX 8M PlusのNAND_DATA00ピンに接続、基板上で4.7kプルアップ(VEXT_3V3)、
11ピンと共通 | VEXT_3V3 |
27 | CSI1_GPIO1_3V3 | In/Out | 拡張入出力、レベル変換ICを経由してi.MX 8M PlusのNAND_DATA01ピンに接続、基板上で4.7kプルアップ(VEXT_3V3)、
12ピンと共通 | VEXT_3V3 |
28 | I2C2_SCL_3V3 | Out | I2Cクロック、レベル変換ICを経由してi.MX 8M PlusのI2C2_SCLピンに接続、基板上で4.7kプルアップ(VEXT_3V3)、
13ピンと共通 | VEXT_3V3 |
29 | I2C2_SDA_3V3 | In/Out | I2Cデータ、レベル変換ICを経由してi.MX 8M PlusのI2C2_SDAピンに接続、基板上で4.7kプルアップ(VEXT_3V3)、
14ピンと共通 | VEXT_3V3 |
30 | VEXT_3V3 | Power | 電源(GND) | - |
13.2.7. CON11 (拡張インターフェース)
CON11は機能拡張用のインターフェースです。
複数の機能(マルチプレクス)をもつ、i.MX 8M Plusの信号線が接続されており、
USB、GPIO、SPI、UART、CAN、I2C、PWM、I2S、PDM MIC等の機能を拡張することができます。
また、電源入出力ピン(VIN)より電源供給することも可能です。
| |
|---|
CON11、CON14、CON15の電源ライン(VIN)は接続されており、同時に電源を供給することはできません。 |
表13.17 CON11 搭載コネクタと対向コネクタ例
| 名称 | 型番 | メーカー | 備考 |
|---|
搭載コネクタ | 6130xx21121 [] | Wurth Elektronik | 許容電流 3A(端子1本あたり) |
対向コネクタ | 6130xx21821 [] | Wurth Elektronik | - |
表13.18 CON11 信号配列
| ピン番号 | ピン名 | I/O | 説明 | 電圧グループ |
|---|
1 | VIN | Power | 電源入出力(VIN)、CON14、CON15と共通 | - |
2 | VIN | Power | 電源入出力(VIN)、CON14、CON15と共通 | - |
3 | GND | Power | 電源(GND) | - |
4 | GND | Power | 電源(GND) | - |
5 | I2C4_SCL | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのI2C4_SCLピン、CON9 7ピンに接続
基板上で4.7kプルアップ | VDD_1V8 |
6 | ECSPI1_MISO | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのECSPI1_MISOピンに接続 | VDD_1V8 |
7 | I2C4_SDA | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのI2C4_SDAピン、CON9 8ピンに接続
基板上で4.7kプルアップ | VDD_1V8 |
8 | ECSPI1_MOSI | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのECSPI1_MOSIピンに接続 | VDD_1V8 |
9 | ECSPI2_MISO | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのECSPI2_MISOピンに接続 | VDD_1V8 |
10 | ECSPI1_SCLK | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのECSPI1_SCLKピンに接続 | VDD_1V8 |
11 | ECSPI2_MOSI | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのECSPI2_MOSIピンに接続 | VDD_1V8 |
12 | ECSPI1_SS0 | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのECSPI1_SS0ピンに接続 | VDD_1V8 |
13 | ECSPI2_SCLK | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのECSPI2_SCLKピンに接続 | VDD_1V8 |
14 | SAI3_TXFS | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのSAI3_TXFSピンに接続 | VDD_1V8 |
15 | ECSPI2_SS0 | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのECSPI2_SS0ピンに接続 | VDD_1V8 |
16 | SAI3_TXC | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのSAI3_TXCピンに接続 | VDD_1V8 |
17 | SAI5_RXC | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのSAI5_RXCピンに接続 | VDD_1V8 |
18 | SAI3_TXD | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのSAI3_TXDピンに接続 | VDD_1V8 |
19 | SAI5_RXD0 | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのSAI5_RXD0ピンに接続 | VDD_1V8 |
20 | SAI3_RXD | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのSAI3_RXDピンに接続 | VDD_1V8 |
21 | SAI5_RXD1 | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのSAI5_RXD1ピンに接続 | VDD_1V8 |
22 | SAI3_MCLK | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのSAI3_MCLKピンに接続 | VDD_1V8 |
23 | SAI5_RXD2 | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのSAI5_RXD2ピンに接続 | VDD_1V8 |
24 | GPIO1_IO15 | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのGPIO1_IO15ピンに接続 | VDD_1V8 |
25 | SAI5_RXD3 | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのSAI5_RXD3ピンに接続 | VDD_1V8 |
26 | USBDM_DN2 | In/Out | USB 2.0 データ(-)、USB HUB経由でi.MX 8M PlusのUSB2に接続 | - |
27 | SAI5_MCLK | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのSAI5_MCLKピンに接続 | VDD_1V8 |
28 | USBDP_DN2 | In/Out | USB 2.0 データ(+)、USB HUB経由でi.MX 8M PlusのUSB2に接続 | - |
29 | SAI5_RXFS | In/Out | 拡張入出力、i.MX 8M PlusのSAI5_RXFSピンに接続 | VDD_1V8 |
30 | VDD_1V8 | Power | 電源出力(VDD_1V8) | - |
31 | VDD_5V | Power | 電源出力(VDD_5V) | - |
32 | VDD_5V | Power | 電源出力(VDD_5V) | - |
33 | GND | Power | 電源(GND) | - |
34 | GND | Power | 電源(GND) | - |
USB 2.0 Hostを1ポート拡張することが可能です。
信号線はUSB HUB経由でUSBコントローラ(USB2)に接続されています。
転送速度
-
High Speed(480Mbps)
-
Full Speed(12Mbps)
-
Low Speed(1.5Mbps)
SPIを最大2ポート拡張することが可能です。
信号線はi.MX 8M PlusのESPI(ECSPI1、ECSPI2)に接続されています。
-
最大クロック周波数: 66MHz(リード)/23MHz(ライト)
-
信号レベル : VDD_1V8
シリアル(UART)を最大2ポート拡張することが可能です。
信号線はi.MX 8M PlusのUART(UART3、UART4)に接続されています。
-
最大データ転送レート: 4Mbps
-
信号レベル: VDD_1V8
LとRが対になったPDM MICを最大4ポート拡張することが可能です。
信号線はi.MX 8M PlusのPDMマイクロフォンインターフェース(MICFIL)に接続されています。
I2Sを最大1ポート拡張することが可能です。
信号線はi.MX 8M Plusの同期式オーディオインターフェース(SAI3)に接続されています。
CANを最大2ポート拡張することが可能です。
信号線はi.MX 8M PlusのFLEXCAN(FLEXCAN1、FLEXCAN2)に接続されています。
-
CAN FD、CAN 2.0Bプロトコル対応
-
信号レベル: VDD_1V8
I2Cを最大3ポート拡張することが可能です。
信号線はi.MX6ULLのI2Cコントローラ(I2C4、I2C5、I2C6)に接続されています。
-
最大データ転送レート: 320kbps
-
信号レベル: VDD_1V8
PWMを最大4ポート拡張することが可能です。
-
最大周波数: 66MHz
-
信号レベル: VDD_1V8
13.2.8. CON13(RTCバックアップインターフェース)
CON13はリアルタイムクロックのバックアップ用インターフェースです。
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にご使用ください。
CON10にはCR1220、BR1220等の電池を接続することができます。
リアルタイムクロックの時刻保持時の平均消費電流は、
データシート上、240nA(Typ.)です。
表13.19 CON13 信号配列
| ピン番号 | ピン名 | I/O | 説明 |
|---|
1 | RTC_BAT | Power | リアルタイムクロックのバックアップ用電源入力(RTC_BAT) |
2 | GND | Power | 電源(GND) |
| |
|---|
温度補償タイプのリアルタイムクロックを実装しており、
平均月差は周囲温度-20℃～70℃で8秒(参考値)です。 リアルタイムクロックの時間精度は周囲温度に大きく影響を受けますので、使用温度での十分な特性の確認をお願いいたします。 |
| |
|---|
電池をホルダーへ装着する際は、異物の挟み込みや不完全な装着がないように、目視での異物確認や
装着状態の確認を行ってください。 |
13.2.9. CON14、CON15 (電源入力インターフェース)
CON14、CON15は電源入力用のインターフェースです。
CON14にはDCジャックが実装されており、図13.10「ACアダプタの極性マーク」と同じ極性マークのあるACアダプタが使用できます。対応プラグは内径2.1mm、外形5.5mmのものとなります。
CON15には2mmピッチのライトアングルコネクタを実装しています。
表13.20 CON15 搭載コネクタと対向コネクタ例
| 名称 | 型番 | メーカー | 備考 |
|---|
搭載コネクタ | S02B-PASK-2(LF)(SN) | J.S.T.Mfg. | 許容電流 3A(端子1本あたり) |
対向コネクタ | PAP-02V-S | J.S.T.Mfg. | - |
コンタクト | SPHD-001T-P0.5 | J.S.T.Mfg. | 適用電線AWG26～AWG22 |
SPHD-002T-P0.5 | J.S.T.Mfg. | 適用電線AWG28～AWG24 |
表13.21 CON15 信号配列
| ピン番号 | ピン名 | I/O | 説明 |
|---|
1 | VIN | Power | 電源入力(VIN) |
2 | GND | Power | 電源(GND) |
| |
|---|
CON11、CON14、CON15の電源ライン(VIN)は接続されており、同時に電源を供給することはできません。 |
| |
|---|
ACアダプタを使用する際は、ACアダプタのDCプラグをArmadillo-X2に接続してからACプラグをコンセントに挿してください。 |
| |
|---|
電源を再投入する際は、コンデンサに蓄えられた電荷を抜くため、電源を切断後、一定時間以上待つ必要があります。
開発セット付属のACアダプタの場合に必要な時間は以下のとおりです。 -
DCプラグ側で電源を切断した場合 : 約5秒
-
ACプラグ側で電源を切断した場合 : 約1分
コンデンサに蓄えられた電荷が抜ける前に電源を再投入した場合、
電源シーケンスが守られず、起動しない等の動作不具合の原因となります。 |
13.2.10. CON16 (3.3V電源出力インターフェース)
CON16は3.3V電源出力用のインターフェースです。
コネクタは未実装ですので、表13.22「CON15 搭載コネクタ例」を参考に部品実装してご使用ください。
表13.22 CON15 搭載コネクタ例
| 名称 | 型番 | メーカー | 備考 |
|---|
搭載コネクタ | 61300211121 | Wurth Elektronik | 許容電流 3A(端子1本あたり) |
表13.23 CON16 信号配列
| ピン番号 | ピン名 | I/O | 説明 |
|---|
1 | GND | Power | 電源(GND) |
2 | VIN | Power | 電源出力(VEXT_3V3) |
| |
|---|
Armadillo-X2の拡張インターフェース(CON11)から機能拡張する際の、外部デバイスへの電源供給での使用を想定しています。
拡張しやすいように、CON16の1、2ピンはCON11の33、34ピンから2.54mm間隔で配置しています。 |
13.2.11. CON17 (USBインターフェース1)
CON17はUSB 2.0に対応したUSBインターフェースです。
信号線はUSB HUB経由でi.MX 8M PlusのUSBコントローラ(USB2)に接続されています。
USBデバイスに供給される電源(USB2_VBUS)は、i.MX 8M PlusのGPIO4_IO01ピンで制御しており、
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。
データ転送モード
-
High Speed(480Mbps)
-
Full Speed(12Mbps)
-
Low Speed(1.5Mbps)
表13.24 CON4 信号配列
| ピン番号 | ピン名 | I/O | 説明 |
|---|
1 | USB2_VBUS | Power | 電源(USB1_VBUS) |
2 | USBDM_DN1 | In/Out | USB 2.0 データ(-)、USB HUB経由でi.MX 8M PlusのUSB2に接続 |
3 | USBDP_DN1 | In/Out | USB 2.0 データ(+)、USB HUB経由でi.MX 8M PlusのUSB2に接続 |
4 | GND | Power | 電源(GND) |
13.2.12. JP1 (起動デバイス設定ジャンパ)
JP1は起動デバイス設定ジャンパです。
JP1の状態で、起動デバイスを設定することができます。
表13.25 ジャンパの状態と起動デバイス
| JP1の状態 | 起動デバイス |
|---|
オープン | eMMC |
ショート | microSD(CON1) |
表13.26 JP1 信号配列
| ピン番号 | ピン名 | I/O | 説明 |
|---|
1 | JP1 | In | 起動デバイス設定用信号、i.MX 8M PlusのBOOT_MODE0ピンに接続、基板上で100kΩプルダウン |
2 | JP1_PU | Out | 基板上で4.7kΩプルアップ(VDD_1V8) |
SW1は、ユーザー側で自由に利用できる押しボタンスイッチです。
表13.27 SW1 信号配列
| 部品番号 | 名称 | 説明 |
|---|
SW1 | ユーザースイッチ | i.MX 8M PlusのGPIO1_IO13ピンに接続、基板上で10kΩプルアップ(VDD_1V8)
(Low: 押された状態、High: 押されていない状態) |
LED3は、ユーザー側で自由に利用できるLEDです。
表13.28 LED3の状態
| 部品番号 | 名称(色) | 説明 |
|---|
LED3 | ユーザー LED(緑) | トランジスタを経由してi.MX 8M PlusのGPIO1_IO14ピンに接続
(Low: 消灯、High: 点灯) |
LED4は、Armadillo-X2の電源確認用のLEDです。
表13.29 LED4の状態
| 部品番号 | 名称(色) | 状態 | 説明 |
|---|
LED4 | 電源LED(緑) | 点灯 | VDD_3V3が供給されている |
消灯 | VDD_3V3が供給されていない |
本章では、Armadillo-X2の機能拡張や信頼性向上のための設計情報について説明します。
Armadillo-X2の各種信頼性試験データを、「アットマークテクノ Armadilloサイト」から
「購入者向けの限定公開データ」としてダウンロード可能ですのでご確認ください。
HDMIインターフェース(CON8)にディスプレイを接続した場合や、MIPI-CSIインターフェース(CON10)にカメラを接続した場合に、
放射ノイズが問題になる場合があります。放射ノイズを減らすために、以下の対策が効果的です。
Armadillo-X2のESD耐性を向上させるために、以下の対策が効果的です。
Armadillo-X2に接続されたケーブルが屋外に露出するような設置環境では、
ケーブルに侵入した雷サージ等のストレスによりインターフェース回路が破壊される場合があります。
ストレスへの耐性を向上させるには、以下の対策が効果的です。
SoC(基板裏のIC1)の放熱が必要かどうかは、使用状況により違いますので、十分な設計評価の上、ご検討ください。
SoCの表面温度が90℃以上になる場合は、放熱することを推奨いたします。
参考までに、下記条件の場合にSoCの表面温度が90℃を超えることを確認しています。
Armadillo-X2の周囲温度の上限は+70℃としていますが、
これは下記条件の場合の温度となります。
オプションケース(金属製)は、SoCの熱をケースに伝導させて放熱する構造で設計しております。
同様の構造でのケース設計をご検討の場合は、「オプションケース(金属製)」をご確認ください。
SoC近辺にヒートシンク固定用の穴(φ2.5mm × 2)を準備していますので、ヒートシンクからの放熱も可能です。
寸法につきましては、「形状図」をご確認ください。
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Armadillo-X2では、温度センサーでCPU(Arm Cortex-A53)周辺温度、
SoC(ANAMIX内部)温度を測定することが可能です。
温度センサーの詳細につきましては、「温度センサー」をご確認ください。 |
Armadillo-X2の拡張インターフェース(CON11)には、
複数の機能をもった信号線が接続されており、様々な機能拡張が可能です。
拡張インターフェースに接続する基板を設計する際の制限事項について、説明します。
Armadillo-X2では、表3.2「仕様」の拡張インターフェースの欄にあるとおりの機能が拡張できます。
ただし、ここに記載の拡張数は、優先的に機能を割り当てた場合の最大数ですので、必要な機能がすべて実現できるかは、
『Armadillo-X2 マルチプレクス表』で検討する必要があります。
マルチプレクス表では、各ピンに割り当て可能な機能の他に、リセット後の信号状態、プルアップ/ダウン抵抗の有無等の情報を確認することができます。
各機能の詳細な仕様が必要な場合は、NXP Semiconductorsのホームページからダウンロード可能な、
『i.MX 8M Plus Applications Processor Reference Manual』、『i.MX 8M Plus Applications Processor Datasheet for Industrial Products』をご確認ください。
Armadillo-X2固有の情報を除いて、回路設計に必要な情報はこれらのマニュアルに、すべて記載されています。
検索しやすいように、マルチプレクス表や「CON11 (拡張インターフェース)」にi.MX 8M Plusのピン名やコントローラー名を記載しておりますので、是非ご活用ください。
Armadillo-X2の拡張ボードを設計する際の推奨形状は図13.14「Armadillo-IoT ゲートウェイ X2の拡張ボード例」のとおりです。
拡張ボード側にピンソケットを実装してArmadillo-X2と接続します。
一般的なピンソケットを実装した場合、嵌合高さは約11mmとなります。LANコネクタの高さは13.5mmですので、
LANコネクタの上に基板を重ねることはできません。
拡張ボード固定用に、φ2.3mmの穴を2箇所用意しており、M2のスペーサーとねじを接続可能です。
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なべ小ねじ、ワッシャ、スプリングワッシャ付(M2、L=6mm) × 4
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金属スペーサ(M2、L=11mm) × 2
基板の詳細寸法につきましては、「基板形状図」をご確認ください。
拡張インターフェース(CON11)を使用する際の参考回路を紹介します。
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参考回路は動作を保証するものではありません。
実際のアプリケーションで十分な評価をお願いいたします。 |
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には、i.MX 8M Plusの信号線が直接接続されています。
静電気等による内部回路の故障を防ぐため、スイッチとi.MX 8M Plusの間に、
電流制限抵抗等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。
拡張インターフェース(CON11)から拡張ボード用に、12V電源(VIN)、5V電源(VDD_5V)、1.8V電源(VDD_1V8)を出力しています。
その他の電源が必要な場合は、別途外部から入力するか、DC/DCコンバータ、LDO等で生成してください。
3.3V電源(VEXT_3V3)を3.3V電源出力インターフェース(CON16)から出力しており、こちらを利用することも可能です。
電源シーケンス、出力電流につきましては、「電源回路の構成」をご確認ください。
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3.3V電源出力インターフェース(CON16)の1、2ピンは
拡張インターフェース(CON11)の33、34ピンから2.54mm間隔で配置しています。 |
図13.1「電源回路の構成」のインターフェース名(Ext. I/F等)の左横にはコネクタもしくはノイズフィルタの定格電流値を最大値として記載しています。
また、パワースイッチの下には、パワースイッチの制限電流値を最大値として記載しています。
スイッチングレギュレータの供給能力を超えてしまうため、インターフェースすべての最大値まで電流供給することはできません。
それぞれのインターフェースへの推奨の電流供給値は以下のとおりです。
表13.30 各インターフェースへの電流供給例
| 部品番号 | インターフェース名 | 電圧グループ | 電流値 |
|---|
CON4 | USBインターフェース1 | USB1_VBUS | 900mA |
CON17 | USBインターフェース2 | USB2_VBUS | 500mA |
CON10 | MIPI-CSIインターフェース | VEXT_3V3 | 500mA |
CON11 | 拡張インターフェース | VIN | 入力電源に依存 |
VDD_5V | 1A |
VDD_1V8 | 500mA |
CON16 | 3.3V電源出力インターフェース | VEXT_3V3 | 500mA |
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動作させるアプリケーションにより、内部で消費する電流値は大きく変わりますので、動作検証の上、供給電源の設計を行なってください。 |
拡張インターフェース(CON11)の拡張入出力ピンの電圧レベルは1.8V(VDD_1V8)です。
異なる電圧レベルのデバイスを接続する場合は、レベル変換が必要となります。
CON11にVDD_1V8、VDD_5Vピン、CON16にVEXT_3V3ピンがありますので、適宜ご活用ください。
レベル変換ICは、立ち上がり、立ち下がり速度、遅延時間、ドライブ能力等を考慮し、
適切なものを選定してください。
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上記レベル変換ICは1.8V ←→ 5Vでも使用可能です。 |
