创龙全志T536全国产(4核A55 ARM+RISC-V+NPU 17路UART)工业核心板硬件说明书
前 言
本文为创龙科技SOM-TLT536工业核心板硬件说明书,主要提供SOM-TLT536工业核心板的产品功能特点、技术参数、引脚定义等内容,以及为用户提供相关电路设计指导。
为便于阅读,下表对文档出现的部分术语进行解释;对于广泛认同释义的术语,在此不做注释。

硬件参考资料目录如下表所示:

硬件资源
SOM-TLT536核心板板载CPU、ROM、RAM、晶振、电源、LED等硬件资源,并通过LCC + LGA连接方式引出IO。

图 1 核心板硬件框图

图 2 核心板正面实物图

图 3 核心板背面实物图
CPU
核心板CPU型号兼容T536MX-CEN2和T536MX-CXX,两者均采用ED-FCCSP 533 balls封装,引脚数量为533个,尺寸为15mm*15mm,工作温度范围均为-40°C~85°C。
CPU主要架构如下:


图 4 T536处理器功能框图
ROM
核心板通过CPU的专用eMMC接口连接1片eMMC芯片,采用8bit数据线,兼容如下eMMC配置。

备注:
元器件实际工作温度范围请以官方数据手册为准。
eMMC使用寿命受限于可循环擦写次数(P/E),程序固化、升级、信息保存以及删除都将加快eMMC的损耗,导致内部坏块增多、性能下降。
eMMC的可循环擦写次数是指eMMC在正常使用情况下可以完整地写入和擦除数据的次数。对于eMMC来说,一次完整的擦写周期通常是指将所有存储块轮循擦写一次。例如一个16GByte的eMMC,可循环擦写次数(P/E)为3000次,则eMMC的总擦写容量就是16GByte乘以3000次,等于48000GByte。
RAM
核心板通过CPU的专用LPDDR4X总线连接1片LPDDR4X,采用32bit数据线。LPDDR4X兼容型号有如下表所示,支持LPDDR4-2800工作模式(1400MHz)。

备注:元器件实际工作温度范围请以官方数据手册为准。
晶振
核心板采用2个工业级无源晶振Y1和Y2。Y1晶振时钟频率为24MHz,为CPU提供系统时钟源。Y2晶振时钟频率为32.768KHz,为CPU的RTC单元及系统提供时钟源。
电源
核心板采用工业级PMIC电源管理芯片AXP717D和AXP323,满足系统的供电要求和CPU上电、掉电时序要求,核心板采用4.75~5.25V(TYP:5V)直流电源供电。
备注:AXP323仅用于CPU型号为T536MX-CEN2的核心板给NPU供电,在CPU型号为T536MX-CXX的核心板上空贴。
LED
核心板板载3个LED,其中LED1为电源指示灯,默认上电时点亮。LED2和LED3为用户可编程指示灯,分别对应PA5和PA6两个引脚,高电平点亮。

图 5 核心板LED实物图

图 6 电源指示灯原理图

图 7 用户可编程指示灯原理图
外设资源
核心板引出CPU主要外设资源及性能参数如下表所示。

备注:部分引脚资源存在复用关系,详情请查看“引脚定义”列表或产品资料“5-硬件资料数据手册核心板元器件CPU”目录下的数据手册。
引脚说明
引脚排列
核心板引脚采用160pin(LCC邮票孔,间距1.0mm) + 96pin(LGA平面网格阵列,直径1.0mm,间距1.5mm),共256pin规格,引脚排列如下图所示。

图 8 核心板引脚排列
引脚定义
核心板引脚定义如下表,其中表格中的“列标题”说明如下。
“核心板封装”为核心板LCC或LGA;
“核心板引脚号”为核心板LCC封装引脚或LGA封装引脚序列号;
“芯片引脚号”为CPU引脚序列号;
备注:“芯片引脚号”为"-"表示该引脚信号未连接至CPU引脚。
“芯片引脚名称”为CPU完整的引脚信号名称,包含全部复用功能信号;
“引脚功能分配”为核心板推荐功能描述;
“参考电平”为CPU引脚工作电平标准;
“核心板内部连接器件”为核心板内部信号连接方式;
“器件参数”为核心板内部连接元器件的参数值;
“核心板内部PCB走线长度”为CPU信号引脚到核心板LCC或LGA引脚之间的走线长度值;
“走线阻抗”为核心板高速信号的走线阻抗值。

内部引脚使用说明
核心板内部使用引脚说明如下表。
其中“核心板引脚号”为核心板引脚序列号,包含LCC和LGA;“芯片引脚号”为CPU引脚序列号;“芯片引脚名称”为CPU完整的引脚信号名称,包含全部复用功能信号;“引脚功能”为核心板引脚推荐功能描述;“参考电平”为核心板引脚工作电平标准。“芯片引脚号”为"-"表示该引脚信号未连接至CPU引脚。

电气特性
工作环境

备注:核心板的正常工作电压误差为典型值±5%。
功耗测试

备注:功耗基于TLT536-EVM评估板运行Buildroot系统,在自然散热状态下测得。测试数据与具体应用场景有关,仅供参考。
状态1:系统启动,评估板不接入其他外接模块,不执行程序。
状态2:系统启动,评估板不接入其他外接模块,运行测试命令"stress-ng --cpu 4 --vm 4 --vm-bytes 64M --timeout 86400s &",4个ARM Cortex-A55核心的资源使用率约为100%。
热成像图
核心板在自然散热(不安装散热器与风扇)的状态下,稳定工作40min后,使用热成像仪测得核心板不同工作状态的热分布图如下所示。其中红色测温点为最高温度点,白色测温点为画面中心温度点。
备注:受测试环境、热成像仪因素影响,最高温度点、白色测温点存在一定误差,请参考核心板热分布图并结合实际情况,合理选择散热方式。
CPU型号为T536MX-CXX核心板热成像

图 9 状态2(最高温度点为62.3℃)
CPU型号为T536MX-CEN2核心板热成像

图 10 状态2(最高温度点为62.9℃)
散热器设计说明
根据“功耗测试”、“热成像图”章节实测结果,SOM-TLT536核心板在高温情况下需要考虑散热设计。用户如需自行设计散热器,请注意如下要点:
请根据核心板热成像图中展现的热源分布,针对发热量较大的器件设计合适的散热结构。
进行散热器设计时,应满足在最高环境温度及最大功耗工作期间,处理器结温低于下图所示全志官方推荐的最大结温。
为使散热器与核心板的热源器件表面的良好接触,应增加相变导热垫片,其厚度推荐不大于0.25mm。

图 11
机械尺寸
核心板主要硬件相关参数如下所示,仅供参考。

备注:
顶层最高元器件高度:指核心板最高元器件水平面与PCB正面水平面的高度差。核心板最高元器件为电源芯片U4。
核心板高度 = PCB板厚 + 顶层最高元器件高度。

图 12 核心板机械尺寸图

图 13 核心板安装高度示意图
由于篇幅过长等原因,部分引脚内容及板卡硬件内容均不逐一展示,如需获取完整版详细资料,请关注创龙科技,或者评论区留言,感谢您的支持!