PCM-4201用户手册20130315

1、PCM-4201PCM-4201 PCM 系列工控主板UsersManualV1.0 Date：2010-11-27 产品用户手册深圳市深蓝宇科技有限公司文档信息关键词PCM-4201 工控板，3.5 寸板，接口，设置概要本文描述 PCM-4201 工控板的功能和使用方法产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 1 页共 24 页版本信息版本号日期描述V 1.02010-11-27文档创建声 明 本手册的版权归深圳市深蓝宇科技有限公司所有，并保留所有的权利。本公司保留随时更改本手册的权利，恕不另行通知。本手册的任何一部分未经过本公司明确的书面授

2、权，任何其他公司或个人均不允许以商业获利目的来复制、抄袭、翻译或者传播本手册。 订购产品前，请向本公司详细了解产品性能是否符合您的要求。产品并不完全具备本手册的所描述的功能，客户可根据需要增加产品的功能，具体情况请跟本公司的技术员或业务员联系。本手册提供的资料力求准确和可靠。然而，本公司对侵权使用本手册而造成后果不承担任何法律责任。 使用前,请务必仔细阅读产品用户手册。当需要对产品进行操作时请先关闭电源。不要带电插拔,以免部分敏感元件被瞬间冲击电压烧毁。操作者需采取防静电措施后才能触摸或进行其他可能产生静电冲击的操作。避免频繁开机对产品造成不必要的损伤。安全使用常识 :产品用户手册PCM-42

3、01PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 2 页共 24 页 目 录第一章 功能简介.41.1 产品简介.41.2 基本特征.41.3 概述.51.3.1 CPU 处理器.613.2 内存.61.3.3 显示功能.61.3.4 高速以太网.61.3.5 存储方案.61.3.6 接口与资源.61.3.7 软件资源.71.3.8 系统.7第二章 硬件结构说明 .82.1 跳线设置.92.1.1 USB 主从模式 选择跳线 - J6.92.1.2 系统复位-J3.92.1.3 显示接口电压设置 -J7 .92.1.4 COM 口供电选择 -JP3 .10产品用户手册PCM-

4、4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 3 页共 24 页2.1.5 COM7 485/232 跳线选择 -JP2.102.1.6 COM6 485/232 跳线选择 -JP1.102.2 接口说明 .112.2.1 插针方式功能接口 - CON1.122.2.2 插针方式功能接口 - CON2.132.2.3 插针方式功能接口 - CON3.152.2.4 显示功能接口 - LCD.162.2.5 显示功能接口 - LVDS.182.2.6 串口功能接口 - COM4 COM5 COM6 COM7 COM8 DEBUG-COM .182.2.7 扩展总线功能接

5、口 - J5.192.2.8 矩阵键盘功能接口 - KEY .192.2.9 电源接口 - POWER.202.2.10 串口接口 - RS485-1 RS485-2 .202.2.11 电阻式触摸屏接口 - J2.202.2.12 SPI 总线接口 - J8.21第三章 电气参数和机械尺寸.223.1 电气参数 .223.2 机械尺寸 .22 产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 4 页共 24 页第一章 功能简介1.1 产品简介PCM-4201 是一款性价比极高、尺寸及其紧凑的嵌入式控制模块。在板上实现了几乎所有的工业计算机所需要功能。

6、工业级别的稳定性设计大大的保证主板的系统稳定和大大降低用户的后期维护。PCM-4201 的开发模式采用的是核心板+底板，核心板大部分的功能接口都已经引到接口插件，底板根据不同行业的具体要求集成了丰富的外设接口，为客户提供产品设计最大自由度。目前的 PCM-4201 标准板已经根据工控行业需求，最大限度的提供客户通用接口。PCM-4201 是一款低能耗(0.8W532MHz)的嵌入式模块。CPU 采用 Freescale 的 i.MX357。i.MX357 基于ARM11 内核构架，主频 532MHz，芯片集成了 OpenVG 硬件加速器，可以获得优秀流畅的 Adobe Flash 显示和播放效

7、果，并且支持高性价比的 DDR2 RAM 存储、低成本高容量的 MLC NAND Flash。针对汽车信息娱乐市场特别集成了 MediaLB（媒体本地总线）接口。可广泛应用于汽车多媒体、工厂自动化、建筑控制、智能家居、电子医疗、PND（便携导航设备）、eBook（电子书）等产品领域。1.2 基本特征PCM-4201多功能主板特征如下：532MHz 主频，板载 256MB DDR2 内存；板载 2GB NANDFLASH，用户可用 1.8GB；3 路显示接口：TTL、LVDS、VGA；8 路串口接口：3 路标准 9 线接口，同时 2 路 RS232、RS485 可选；1 路网络接口；4 路 US

8、B 接口：其中一个可以设置主从调试模式；1 路电源接口；1 路音频接口；1 路 4 线电阻触摸屏接口；1 路 SPI 接口；1 路 I2C 接口；1 路 4*4 矩阵键盘接口（可复用为 8 路 GPIO）；1 路 SD 卡接口；1 路实时时钟；1 路看门狗；1 路硬件复位；产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 5 页共 24 页1.3 概述系 统 框 图产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 6 页共 24 页1.3.1 CPU处理器533MHz 主频 ARM1136JF-S 处理器。16

9、KB 的指令和数据缓存。128KB 的二级缓存。矢量浮点协处理器(VFP11)。13.2 内存支持 DDR2 和 32 位 SDRAM。内存最大支持 256MB，目前板载 256MB。SDRAM 时钟频率高达 133MHz。1.3.3 显示功能最大支持分辨率 VGA（800*600）16bit。捕捉来自摄像头或者 TV 解码数据。图像视屏大小调整、反转及旋转硬件。多格式 QVGA（320*240）30fps 视频播放。自带显示背光控制接口1.3.4 高速以太网符合 IEEE802.3/802.3U 规范10/100Mbps 自适应的传输速率全双工或者半双工的工作模式自动进行 CRC 校验支持地

10、址广播模式使用片内 DMA 操作直接访问高速内存1.3.5 存储方案板载 2GB NANDFLASH 存储盘标准 SD 接口U 盘接口，支持热插拔，快速方便数据交换方式。1.3.6 接口与资源1IS/SSI/AC97，最高 1.4Mbps；3UART，每路最高 4.0Mbps。一路用于调试，两路用户可用；外扩 6 路 UART，其中 2 路 RS232 和 RS485 复用；1SD/SDIO，支持 1 位和 4 位模式，最高 416Mbps，SD 卡支持热插拔；2CSPI，每路最高 52Mbps；1IC，支持 400kbps。产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市

11、深蓝宇科技有限公司 第 7 页共 24 页8 路 GPIO 功能（与矩阵键盘复用） 。矩阵键盘 44。3 个显示接口 TFT、LVDS、VGA；4USB，一个 USB2.0OTG 接口，每路最高可达 480Mbps，并且都集成高速 USB 物理层。一路看门狗接口。8 位可用扩展总线。手动硬件复位口 。电阻触摸屏接口。一个快速以太网控制器，10/100Mbps。自带 RTC 功能，但是需要底板供电。1.3.7 软件资源 (1) 操作系统目前支持的操作系统 Windows CE 6.0 和 Linux 2.6.28。 (2) 开发环境 Windows CE 6.0 使用 visual studio

12、 2005 加 SDK。支持远程连接调试。Wince 采用是 Microsoft Activesync 4.5。Linux2.6.28 使用 arm-none-linux-gnueabi 交叉编译。 (3) Demo 程序标准接口提供测试方法，非标接口提供完整的程序源代码和测试方法。 (4) 针对性的系统定制为了满足各个行业和领域对系统的不同要求，可以提供客户需求的系统定制。定制一款个性化系统同时可以保护客户一些商业机密。1.3.8 系统系统提供基本上所有功能应用开发环境接口，大大的方便了客户应用程序开发，以及应用程序移植。 对于非标接口功能，提供完成的系统级别驱动及应用层程序开发接口。针对客

13、户需求个性化的系统定制，满足客户的特殊行业的特殊需求。工业化标准设计，快速启动引导，无需用户配置任何数据 产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 8 页共 24 页第二章 硬件结构说明接 插 件 和 跳 线 布 局1接 插 件 和 跳 线 布 局2产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 9 页共 24 页2.1 跳线设置跳线作为一种简单的电子开关，包括两个金属针和一个小的塑料套内的金属片，靠金属片短路金属针实现开关效果。2.1.1 USB主从模式 选择跳线 - J6 * *表示默认状态主模式

14、表示此时可以接存储设备。从模式表示此时是存储设备，可以同步到电脑，也可以用于联机调试。2.1.2 系统复位-J3 * 表示默认状态1-2 5-6 3-4 ClosedOpenClosed无从模式Open主模式 *无J3功 能1-2 Closed 系统重新复位启动1-2 Open无 *产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 10 页共 24 页 用于系统硬件复位，端接一下即可。2.1.3 显示接口电压设置 -J7 * 表示默认状态2.1.4 COM口供电选择 -JP3 * 表示默认状态 COM 座子第 10pin，电压输出功能选择2.1.5 C

15、OM7 485/232 跳线选择 -JP2 * 表示默认状态2.1.6 COM6 485/232 跳线选择 -JP1J7功 能1-2 Closed 3.3V电压选择2-3 Closed5V电压选择 *JP3功 能1-2 Closed 5V电压选择2-3 Closed悬空设置 *JP2功 能1-2 Closed 选择COM7 232功能*2-3 Closed选择COM7 485功能JP1功 能1-2 Closed 选择COM6 232功能*产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 11 页共 24 页 * 表示默认状态2.2 接口说明 板上的接插

16、端口供用户选择应用功能，这些接插件分别连接到诸如硬盘、键盘之类的外接设备。下表示各个插件的功能描述列表:标 号功 能说 明SDCARD1SD卡接口LCDTFT显示接口LVDSLVDS显示接口J2触摸屏接口DEBUG_COM调试串口接口KEY矩阵键盘接口COM8COM8 接口COM4COM4 接口COM5COM5 接口COM6COM6 接口COM7COM7 接口COM9COM9 接口RS485-1RS-485 接口RS485-2RS-485 接口POWER+5v 电源插座接线式VGA_COM3COM3VGA 接口COM1_COM2COM1/COM2接口AUDIO1音频接口USB1两个USB接口上

17、面USB接口可变主从模式LAN_USB网络/USB接口J5I2C总线接口BT1电池接口RTC实时时钟供电接口CON1主板功能接口CON2主板功能接口CON3主板功能接口J6SPI总线接口其中 VGA 、COM1、 COM2、 COM3、 AUDIO1、USB1、LAN-USB、SDCARD1、POWER2 都是标准接口，不做详2-3 Closed选择COM6 485功能产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 12 页共 24 页细的接口定义产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 13 页共

18、24 页2.2.1 插针方式功能接口 - CON1 管脚名称描述1-12NC13GND地线14-29NC30CLKO31-32GND地线33CSPI1_MOSISPI1 Master data in; slave data out34CSPI1_RDYSPI1 data ready in Master mode35CSPI1_SS0SPI1片选信号36CSPI1_MISOSPI1 Master data out; slave data in37CSPI1_SCLKSPI1时钟信号38CSPI1_SS1SPI2片选信号39NC40NC41GND地线42GPIO2_7扩展串口中断，也可以用作GPI

19、O43GPIO2_6扩展串口中断，也可以用作GPIO44NC45GPIO2_8扩展串口中断，也可以用作GPIO46GPIO2_10扩展串口中断，也可以用作GPIO47GPIO2_9扩展串口中断，也可以用作GPIO48NC49GPIO2_13通用输入输出接口，也可以用作中断50TH_INT触摸屏中断信号51GPIO2_14通用输入输出接口，也可以用作中断52KPP_COL3矩阵键盘信号53GPIO2_17通用输入输出接口，也可以用作中断54KPP_ROW3矩阵键盘信号55NC56GPIO2_11扩展串口中断，也可以用作GPIO57GPIO2-20扩展串口芯片复位，也可以用作GPIO58-59NC

20、60UART3_RX串口3接收信号产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 14 页共 24 页61UART3_TX串口3发送信号62NC63SD1_WPSD卡写保护信号64NC65KPP_ROW0矩阵键盘信号66NC67KPP_ROW2矩阵键盘信号68NC69KPP_COL2矩阵键盘信号70NC71SD1_DETSD卡检测信号72NC73KPP_ROW1矩阵键盘信号74NC75KPP_COL0矩阵键盘信号76NC77KPP_COL1矩阵键盘信号78-80NC2.2.2 插针方式功能接口 - CON2 管脚名称描述1-6VCC5主板供电5V电源

21、输入7-10GND地线11Resetreset外部信号12RST主板reset信号接口13VCC1_8外部输出电源141.8V外部输出电源15VCC3_3外部输出电源163.3V外部输出电源17-32NC33LCD_D1显示接口数据信号34LCD_D0显示接口数据信号35LCD_D3显示接口数据信号36LCD_D2显示接口数据信号37LCD_D5显示接口数据信号产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 15 页共 24 页38LCD_D4显示接口数据信号39LCD_D7显示接口数据信号40LCD_D6显示接口数据信号41LCD_D9显示接口数据

22、信号42LCD_D8显示接口数据信号43LCD_D11显示接口数据信号44LCD_D10显示接口数据信号45LCD_D13显示接口数据信号46LCD_D12显示接口数据信号47LCD_D15显示接口数据信号48LCD_D14显示接口数据信号49LCD_D17显示接口数据信号50LCD_D16显示接口数据信号51LCD_D19显示接口数据信号52LCD_D18显示接口数据信号53LCD_D21显示接口数据信号54LCD_D20显示接口数据信号55LCD_D23显示接口数据信号56LCD_D22显示接口数据信号57LCD_CLK显示接口时钟信号58NC59LCD_VSYNC显示接口场同步信号60L

23、CD_HSYNC显示接口行同步信号61LCD_CONTRAST显示接口背光控制信号62LCD_DRDY显示接口使能信号63GND地线64NC65USB_OTG_D_MINUSUSB OTG数据信号66NC67USB_OTG_D_PLUSUSB OTG数据信号68GND地线69I2C1_DATAI2C数据信号70I2C1_CLOCKI2C时钟信号71USB_5V_VBUS_OTGUSB OTG供电72USB_OTG_UIDUSB OTG模式检测信号产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 16 页共 24 页73USB_FS_D_PLUSUSB数

24、据信号74SD1_D2SD卡数据信号75USB_FS_D_MINUSUSB数据信号76SD1_CMDSD卡命令信号77SD1_D3SD卡数据信号78SD1_CLKSD卡时钟信号79SD1_D0SD卡数据信号80SD1_D1SD卡数据信号2.2.3 插针方式功能接口 - CON3管脚名称描述1UART1_RX串口1接收信号2GND地线3UART1_TX串口1发送信号4GND地线5UART2_RX串口2接收信号6NC7UART2_TX串口2发送信号8NC9FEC_TX_CLK网络发送时钟信号10NC11FEC_RX_ER网络接收错误信号12FEC_RXD1网络接收数据信号13FEC_RXD3网络接

25、收数据信号14FEC_MDIO网络命令数据信号15FEC_TXD1网络发送数据信号16FEC_RXD2网络接收数据信号17FEC_RXD0网络接收数据信号18FEC_MDC网络命令时钟信号19FEC_RX_CLK网络接收时钟信号20FEC_TX_EN网络发送使能信号21FEC_RX_DV网络数据接收状态信号22FEC_COL网络PHY芯片检测信号产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 17 页共 24 页23FEC_TXD0网络发送数据信号24FEC_CRS 网络载波监听信号25FEC_TXD3网络发送数据信号26FEC_TXD2网络发送数据

26、信号27CAN_RX1CAN总线接收信号28CAN_TX1CAN总线发送信号29SSI4_STXD音频I2S发送数据信号30NC31SSI4_SRXD音频I2S接收数据信号32SSI4_STXFS音频I2S帧时钟信号33SSI4_SCK音频I2S位时钟信号34-48NC49D7扩展总线数据号50D6扩展总线数据号51D5扩展总线数据号52D4扩展总线数据号53D3扩展总线数据号54D2扩展总线数据号55D1扩展总线数据号56D0扩展总线数据号573V3_OEM4扩展总线片选信号583V3_OEM5扩展总线片选信号593V3_OEM2扩展总线片选信号603V3_OEM3扩展总线片选信号613V3

27、_OEM0扩展总线片选信号623V3_OEM1扩展总线片选信号633V3_OE_B扩展总线写使能信号643V3_RW_B扩展总线读使能信号65-77NC783V3_A2扩展总线地址信号793V3_A1扩展总线地址信号803V3_A0扩展总线地址信号2.2.4 显示功能接口 - LCD 产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 18 页共 24 页管脚名称描述1+VddLCD屏供电电源，5V/3.3V可选2+VddLCD屏供电电源，5V/3.3V可选3TFT_G2绿色 数据信号4TFT_G3绿色 数据信号5TFT_G4绿色 数据信号6TFT_G5

28、绿色 数据信号78NC9TFT_R0红色 数据信号,最低位10TFT_R1红色 数据信号11TFT_R2红色 数据信号12TFT_R3红色 数据信号13TFT_R4红色 数据信号14TFT_R5红色 数据信号15GND地线1619NC20GND地线2122NC23TFT_B0蓝色 数据信号,最低位24TFT_B1蓝色 数据信号25TFT_B2蓝色 数据信号26TFT_B3蓝色 数据信号27TFT_B4蓝色 数据信号28TFT_B5蓝色 数据信号2930NC31TFT_G0绿色 数据信号,最低位32TFT_G1绿色 数据信号33、34GND地线35NC36TFT_CLK时钟37NC38TFT_M

29、ODE数据使能信号39NC40TFT_H行同步41NC42TFT_V场同步43TFT_BACKL44LVDDEN产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 19 页共 24 页2.2.5 显示功能接口 - LVDS管脚名称描述1+VddLCD屏供电电源，5V/3.3V可选2+VddLCD屏供电电源，5V/3.3V可选3GND地线4GND地线5RxIN0+差分数据信号6RxIN0-差分数据信号7RxIN1-差分数据信号8GND地线9GND地线10RxIN1+差分数据信号11RxIN2+差分数据信号12RxIN2-差分数据信号13RxCLKIN-差分

30、时钟信号14GND地线15GND地线16RxCLKIN+差分时钟信号2.2.6 串口功能接口 - COM4 COM5 COM6 COM7 COM8 DEBUG-COMCOM6，COM7串口支持RS-232，RS-485功能。出厂默认为RS-232电平，用户如果需要使用TTL电平信号请在订货时注明需求。COM第10pin的电源是可以选择性输出的，详细的设置参考JP3跳线设置。管脚名称描述1NC2RXDReceive Data3TXDTransmit Data产品用户手册PCM-4201PCM 系列工控主板产品用户手册 深圳市深蓝宇科技有限公司 第 20 页共 24 页2.2.7 扩展总线功能接口 - J52.2.8 矩阵键盘功能接口 - KEY4NC5GND地线6NC7NC8NC9NC10+5V+5V管脚名称描述1+3.3V供电电源 3.3V2+3.3V供电电源 3.3V3NC4I2C1_CLOCKI2C 总线时钟信号5NC6I2C1_DATAI2C 总线数据信号7NC8NC9GND地线10GND地线管脚名称描述1GND地线2+3