Renesas RZ/G3S SMARC模塊板：嵌入式設(shè)計(jì)的強(qiáng)大之選

在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，選擇一款性能卓越、功能豐富且易于集成的模塊板至關(guān)重要。Renesas的RZ/G3S SMARC模塊板就是這樣一款值得關(guān)注的產(chǎn)品。今天，我們就來(lái)深入探討一下這款模塊板的特點(diǎn)、功能以及使用時(shí)的注意事項(xiàng)。

文件下載：Renesas Electronics RZ，G3S 評(píng)估套件.pdf

一、引言

RZ/G3S SMARC模塊板是依據(jù)SMARC 2.1.1規(guī)范設(shè)計(jì)的平臺(tái)，旨在評(píng)估Renesas RZ/G3S微處理器。它通常與Renesas RZ SMARC系列載板II搭配使用，組成RZ/G3S SMARC評(píng)估板（G3S SMARC EVK）。RZ/G3S SMARC EVK有兩種類型，RTK9845S33S01000BE和RTK9845S37S01000BE，其中RTK9845S37S01000BE支持安全功能。

模塊特點(diǎn)

二、系統(tǒng)描述

功能模塊

G3S SMARC EVK的功能模塊圖展示了其內(nèi)部的IC、連接器和開(kāi)關(guān)。其中，被紅色框包圍的部分表示G3S SMARC模塊使用的功能。

接口映射

板配置和狀態(tài)

1. SW_CONFIG：一組6個(gè)開(kāi)關(guān)用于配置模塊的操作模式，例如選擇冷啟動(dòng)的CPU、是否啟用SSCG、I3C電壓選擇等。	SW_CONFIG[x]	信號(hào)	ON	OFF
   6	RZ_BOOTCPUSEL	從Cortex - M33 (w/o FPU)冷啟動(dòng)	從Cortex - A55冷啟動(dòng)
   5	RZ_MD_CLKS	SSCG禁用	SSCG啟用

2. GPIO4_SEL：SMARC GPIO4信號(hào)可用于RZ_TAMPIN或RZ/G3S P18_0。	GPIO4_SEL	GPIO4功能
   2	SMARC GPIO4引腳連接到RZ_TAMPIN
   2 - 3	SMARC GPIO4引腳連接到RZ/G3S P18_0

引腳功能

RZ/G3S有四種電源模式，G3S SMARC模塊上的三個(gè)紅色LED用于指示電源模式。同時(shí)，推薦的操作條件為電源電壓3.0V - 5.25V，最大功耗5A，工作環(huán)境溫度0℃ - 40℃。

三、功能規(guī)格

處理器

RZ/G3S包含一個(gè)ARM Cortex - A55核心，最高速度可達(dá)1.2 GHz，還有兩個(gè)ARM Cortex - M33核心用于實(shí)時(shí)和低功耗處理，其中一個(gè)具備FPU功能。此外，它還支持低功耗模式，適用于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)等應(yīng)用。

電源供應(yīng)

該模塊板通過(guò)USB Type - C插座輸入電源，支持USB Power Delivery，輸入電壓可選5V、9V、15V和20V。5V電源供應(yīng)給PMIC，由PMIC為各個(gè)接口生成電源電壓。同時(shí)，它支持VBATT保留模式和AWO + DDR保留模式兩種低功耗模式。

時(shí)鐘

時(shí)鐘發(fā)生器（5L35023B - 615NLGI）為G3S SoC和外設(shè)接口提供時(shí)鐘，支持6種獨(dú)特的頻率輸出。此外，一些外設(shè)的時(shí)鐘由單獨(dú)的晶體或振蕩器生成。

復(fù)位

G3S SMARC EVK有兩種系統(tǒng)復(fù)位方式：上電復(fù)位的冷復(fù)位和復(fù)位按鈕開(kāi)關(guān)的熱復(fù)位。

內(nèi)存和接口

• LPDDR4 SDRAM：支持LPDDR4 SDRAM，使用Micron Technology的MT53E512M16D1FW - 046WT。
• xSPI接口：支持QSPI閃存，使用Renesas的AT25QL128A - MHE。
• eMMC內(nèi)存：位于模塊底部，使用Micron Technology的MTFC64GASAQHD - IT。
• uSD卡接口：包括uSD0和uSD2接口，分別位于模塊頂部和底部。

JTAG接口

JTAG接口通過(guò)10 - pin FPC連接器實(shí)現(xiàn)，所有JTAG IO為1.8V電平。由于大多數(shù)JTAG工具需要9 - pin頭，因此套件中包含Renesas SMARC JTAG適配器。

千兆以太網(wǎng)接口

模塊上安裝了兩個(gè)支持RGMII的千兆以太網(wǎng)收發(fā)器，并通過(guò)RJ45連接器連接到SMARC邊緣連接器。

電流監(jiān)測(cè)

模塊包含電流監(jiān)測(cè)電路，通過(guò)板載微型USB連接器訪問(wèn)。需要在主機(jī)PC上運(yùn)行軟件應(yīng)用程序來(lái)提供電流測(cè)量。

SMARC邊緣連接器

該連接器分為主側(cè)（Pxx）和次側(cè)（Sxx），包含多種接口信號(hào)，如顯示、相機(jī)、SDIO、SPI、音頻、I2C、異步串口、CAN總線、USB、PCI Express、以太網(wǎng)和GPIO等。不過(guò)，部分接口信號(hào)未連接，如顯示和相機(jī)接口。

四、使用注意事項(xiàng)

靜電放電防護(hù)

在處理微處理器和微控制器單元產(chǎn)品時(shí)，要特別注意靜電放電防護(hù)。應(yīng)盡量減少靜電產(chǎn)生，及時(shí)消散靜電，使用防靜電容器、接地的測(cè)試工具和手腕帶等。

電源處理

上電時(shí)產(chǎn)品狀態(tài)未定義，要確保在復(fù)位過(guò)程完成后再進(jìn)行操作。同時(shí)，在設(shè)備斷電時(shí)不要輸入信號(hào)或I/O上拉電源。

信號(hào)輸入和引腳處理

要注意輸入信號(hào)的波形，防止因噪聲或反射波導(dǎo)致的波形失真。對(duì)于未使用的引腳，要按照手冊(cè)說(shuō)明進(jìn)行處理，避免額外的電磁噪聲和誤操作。

產(chǎn)品差異

在更換產(chǎn)品型號(hào)時(shí)，要確認(rèn)其電氣特性和功能是否滿足要求，必要時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估測(cè)試。

五、總結(jié)

Renesas RZ/G3S SMARC模塊板以其強(qiáng)大的處理能力、豐富的接口和低功耗特性，為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。無(wú)論是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、工業(yè)控制還是其他應(yīng)用領(lǐng)域，它都能發(fā)揮重要作用。在使用過(guò)程中，只要我們注意靜電防護(hù)、電源處理和信號(hào)輸入等問(wèn)題，就能充分發(fā)揮該模塊板的性能。大家在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否遇到過(guò)類似模塊板的使用問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。