经验分享-iMX8MQ设计底板硬件指南-第二章
iMX8MQ 设计指南：
1、核心板电源
2、底板电源
3、BOOT启动部分电路
4、SYS_nRST和ONOFF按键
5、调试串口
6、TF卡电路
7、OTG电路
8、USB_HUB电路
9、千兆网电路
10、HDMI部分电路
11、PCIE部分电路
12、4G部分电路
13、MIPI_DSI/CS
14、SPI转CAN部分电路
15、没有用到的引脚处理方式
注：本文介绍核心板为FETMX8MQ-C核心板；底板为 OKMX8MQ开发板（采用底板+核心板 分离结构）中的底板。
9、千兆网电路
iMX8MQ核心板上信号线做了分组等长，等长规则为25mil。客户自行设计底板时请注意以下事项：
1、 R124必须选择2.37K_1%的精密电阻，靠近PHY芯片放置；
2、 ENET_MDIO需加1.5K上拉电阻，ENET_MDC可以不加；
3、 PHYADDR0、PHYADDR1为AR8031 PHY地址配置引脚，为了不修改软件，建议直接参考开发板；MODE0、MODE1、MODE2、MODE3为PHY芯片模式选择，建议参考iMX8MQ 开发板。LED部分配置请参考AR8031手册3.7 LED interface章节，下图为默认状态：
4、 滤波和退耦电容C107、C108、C103、C104、C105、C106、C113、C112、C114、C115需靠近PHY芯片放置，如下图所示：
5、 VDD3V3、AVDD3V3、AVDDL需加磁珠进行隔离，电源走线尽量加粗，请参考开发板设计。
7、 电感L5靠近PHY芯片摆放，C109、110靠近L5摆放。如下图所示：
8、 网络变压器的中心抽头需接电容到GND，开发板使用的是内置网络变压器的网口座，内部集成了100nF电容，如果用户使用外置网络变压器，则需自己加上100nF电容。如下图所示：
9、 差分传输线上的ESD需使用低电容器件，否则会导致千兆通讯不稳定。
10、PHY芯片尽量靠近网口座摆放，以缩短差分链路走线；四对差分线建议做等长处理，等长要求≤1000mil，阻抗控制为100ΩDifferential ±10%，如下图所示：
11、PCB层叠参考开发板设计，采用4层板，表层走线，走线相邻层内层为参考GND，剩余内层为VCC。如下图所示：
12、该部分原理图及PCB建议直接复制开发板，如需改动，请按照上述检查点进行检查。
10、HDMI部分电路
i.MX 8MDQLQ提供了能够支持HDMI2.0兼容输出的HDMI发送器。
下图为HDMI部分线路连接图：
对于HDMI输出，每个高速输出对的正极和负极上的604电阻通过FET接地。 该FET的栅极应连接至HDMI传输电路（VDD_PHY_1V8）的1.8 V电源。 当HDMI传输电路断电时，这将自动断开电阻。 尽管单个FET足以实现功能，但每个信号的专用FET可以在信号之间提供更好的隔离，并使串扰最小化。这部分电路是为了更好的兼容HDMI2.0，用户需参考开发板设计，否则会出现兼容性问题。
1、在进行PCB Layout时将604下拉电阻器直接放在信号线上，如下图所示：
2、差分线路阻抗控制位100ΩDifferential ±10%。
3、核心板上对数据线对间等长规则为≤100mil，建议底板保证同样的等长要求。
4、ESD器件靠近HDMI插座摆放。
11、PCIE部分电路
PCIE时钟产生器芯片（即Si52112）用于向PHY和连接器/设备提供高质量的时钟。如果没有PCIE时钟发生器，请使用芯片的内部时钟作为PHY的时钟源。内部时钟可以从CLK2_P / N（球T22和U22）输出，以向连接器/设备提供时钟。内部时钟的抖动比PCIE时钟发生器的抖动大。
为了支持PCIE L1.1和L1.2 PM子状态，进入和退出这两种状态都需要一个双向漏极开路时钟请求（CLKREQ＃）信号。这可以通过将GPIO（配置为漏极开路）直接连接到PCIE外设和时钟发生器的CLKREQ＃信号来实现。下图为连接示意图：
下图为参考原理图：
1、时钟线阻抗控制为100ΩDifferential ±10%，数据收发线阻抗控制为85ΩDifferential ±10%。
2、来自处理器的差分发射qi必须是交流耦合的，在PCIE_TXP和PCIE_TXN输出上都使用0.1 F电容。
3、OKMX8MQ-C电路板设计使用器件Si52112。但是飞凌不推荐任何一家供应商，也不建议这是唯一的时钟发生器供应商，使用的设备应支持所有规格（抖动，精度等）。
12、4G部分电路
开发板默认支持华为ME909S 4G模块，硬件设计请参考用户资料/硬件资料/数据手册中的《HUAWEI ME909s Series LTE Mini PCIe Module Hardware Guide-(V100R001_01, English)》。
13、MIPI_DSI/CSI
1、 核心板没有输出1.5V、1.8V、2.8V电源，因此底板如果需要用到MIPI_CSI和MIPI_DSI功能时，需要用户自己设计LDO电路。
2、 核心板I2C接口为3.3V电平，因此需要做电平转换，可以参考开发板设计。
3、 MIPI_CSI和MIPI_DSI信号线在核心板分组等长，分为MIPI_CSI1、MIPI_CSI2、MIPI_DSI，组内等长规则为≤100mil，因此底板建议与核心板保持一致。
4、 数据线阻抗控制为100ΩDifferential。
14、SPI转CAN部分电路
由于U13（MCP2551）供电电压为VDD_5V，U13端的IO高电平为5V，而U14端的IO高电平为3.3V，存在电平匹配问题。用户需要参考开发板设计，进行电平匹配。
15、没有用到的引脚处理方式
下表展示了FETMX8MQ-C核心板引脚处理方式：
引脚标号 | 信号名称 | 功能 | 信号描述 | 处理方式 |
P10_19 | BOOT_MODE0 | BOOT启动配置 | BOOT模式配置0 | 这些引脚需按照第3章节要求进行处理，否则系统启动会有问题。 |
P10_21 | BOOT_MODE1 | BOOT模式配置1 | ||
P10_48 | BT_CFG10 | BOOT配置10 | ||
P10_52 | BT_CFG12 | BOOT配置12 | ||
P10_54 | BT_CFG13 | BOOT配置13 | ||
P10_75 | UART1_RXD | 调试串口 | 串口1接收 | 为方便调试，该接口也是很有必要引出。 |
P10_77 | UART1_TXD | 串口1发送 | ||
核心板引出的GND引脚必须确保良好连接；其余功能引脚在不使用时悬空处理。 |
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