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HUAWEI MC323 CDMA2000 1X M2M模块硬件指南-(V10 0R001_03,_Chinese,_800M)

HUAWEI MC323 CDMA2000 1X M2M模块硬件指南

文档版本03

发布日期2011-08-22

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关于本文档修改记录

目录

1 简介 (6)

2 总体介绍 (7)

2.1 本章概述 (7)

2.2 功能概述 (7)

2.3 电路框图 (8)

2.4 应用框图 (9)

3 应用接口说明 (11)

3.1 本章概述 (11)

3.2 B2B连接器接口 (11)

3.3 电源接口 (13)

3.3.1 概述 (13)

3.3.2 VBAT接口 (13)

3.3.3 VCOIN接口 (14)

3.3.4 VIO接口 (14)

3.4 开机/关机和RESET时序 (15)

3.4.1 概述 (15)

3.4.2 开机时序 (15)

3.4.3 关机时序 (16)

3.4.4 RESET (16)

3.5 控制信号接口 (17)

3.5.1 概述 (17)

3.5.2 输入控制信号接口 (17)

3.5.3 输出控制信号接口 (20)

3.6 UART接口 (21)

3.6.1 概述 (21)

3.6.2UART接口推荐电路 (22)

3.7 RUIM卡接口 (23)

3.7.1 概述 (23)

3.7.2 RUIM卡接口推荐电路 (24)

3.7.3 RUIM卡接口ESD防护 (25)

3.8 USB接口 (25)

3.9 音频接口 (26)

4 射频特性 (29)

4.1 本章概述 (29)

4.2 工作频率 (29)

4.3 传导射频测量 (29)

4.3.1 测试环境 (29)

4.3.2 测试标准 (30)

4.4 传导射频特性 (30)

4.4.1 传导接收灵敏度 (30)

4.4.2 传导发射功率 (30)

4.5 天线设计要求 (31)

4.6 天线测试环境 (31)

4.7 天线的安装 (32)

4.8 同轴电缆线和射频连接器 (33)

4.9 天线接口ESD防护 (35)

5 电气和可靠性特性 (36)

5.1 本章概述 (36)

5.2 极限工作条件 (36)

5.3 工作、存储环境 (37)

5.4 应用接口电气规范 (37)

5.5 电源特性 (38)

5.5.1 输入电源 (38)

5.5.2 工作电流 (38)

5.6 可靠性特性 (38)

5.7 ESD特性 (40)

6 结构 (42)

6.1 本章概述 (42)

6.2 外形尺寸 (42)

6.3 B2B连接器外形尺寸 (44)

6.4 MC323模块装配说明 (45)

6.5 紧固件选用规格 (47)

7 附录A典型接口电路示意图 (49)

8 附录B缩略语 (50)

1 简介

本文描述了HUAWEI MC323 CDMA2000 1X M2M模块(以下简称MC323模块)使用过程中的硬件应用接口和空中接口。

通过本文,您可以了解到MC323模块使用过程中的接口规范、电气特性以及相关产品信息。为了更好应用于不同领域,MC323模块还附带了相应的开发指导文档,您可以通过华为网站获取相关资料。

MC323模块产品分为数据业务(Data only)版本和语音(Telematics)版本,其中数据业务版本不支持语音功能。

2 总体介绍

2.1 本章概述

本章主要对MC323模块进行总体介绍,包括:

●功能概述

●电路框图

●应用框图

2.2 功能概述

表2-1产品特性

2.3 电路框图

图2-1是MC323模块的电路框图,主要有以下几个功能块:

●中央处理器(集成基带处理器MSM、射频处理器RTR、电源管理芯片PMIC)

●MCP存储器(NOR Flash + PSRAM)

●19.2 MHz 晶体谐振器

●射频电路

●天线接口

●50-pin B2B接口

图2-1MC323模块电路框图

2.4 应用框图

MC323应用接口包括以下几个:

●UART串口

●RUIM卡(兼容1.8 V/3.0 V)

●USB2.0全速接口

●外部电源

●开关机和RESET控制

●模块状态指标

●休眠/唤醒控制

图2-2MC323应用框图

数据(Data only)版本的模块不支持音频(Audio)接口。

3 应用接口说明

3.1 本章概述

本章主要介绍MC323模块的对外应用接口,包括:

●B2B连接器接口

●电源接口

●开机/关机和RESET时序

●控制信号接口

●UART接口

●RUIM卡接口

●USB接口

●音频接口

3.2 B2B连接器接口

MC323模块对外接口形态为50-pin B2B连接器,B2B连接器的型号及外形尺寸信息

请参见“6.3 B2B连接器外形尺寸”。

以下是MC323模块50-pin B2B信号管脚定义和方向。

图3-1MC323引脚方向示意图

1

4950表3-150-pin B2B连接器管脚定义

●P 表示电源管脚;I 表示数字信号输入管脚;O 表示数字信号输出管脚;AI 表示模拟信号

输入管脚;AO表示模拟信号输出管脚。

●NC管脚未使用,请作悬空处理,不能接地或上、下拉。

3.3 电源接口

3.3.1 概述

MC323模块B2B接口的电源部分主要包含:

●供电电源VBAT接口

●对外电源输出VIO接口

●备用电源VCOIN,用于瞬时断电(SMPL)保护

电源接口管脚定义如下表所示:

表3-2电源接口管脚定义

3.3.2 VBAT接口

MC323模块正常工作时需要通过VBAT管脚来提供供电电源,供电电源电压输入范围

为3.3 V ~4.2 V(典型值3.8 V)。50-pin B2B连接器为外部供电电源输入提供5个

VBAT管脚和5个GND管脚,MC323模块在正常使用时,需保证全部管脚都得到有

效使用。

当MC323模块针对不同外部应用时,需重点关注供电电源方面的设计。由于实际网络

环境的差异,当MC323模块以最大功率发射时可能会引起VBAT电压的跌落,所以,

应确保VBAT在任何情况下供电电源电压的跌落不能低于3.3 V,否则可能会引起

MC323模块重启等异常情况。

对于外部供电电源,推荐使用电流输出能力大于1.5 A的LDO或开关电源,并且在模

块的电源端口处并联一个470 μF以上的电容和一个0.1 μF去耦电容。

当MC323模块处理关机状态,VBAT可以给RTC时钟电路供电,如果VBAT被完全

切断,RTC电路将停止工作。

有关电源设计、PCB设计方面的详细指导,请参考《HUAWEI MI模块电源管理设计指导》、

《HUAWEI M2M模块电源管理设计指导》、《HUAWEI LGA模块PCB布线设计指导》。

3.3.3 VCOIN接口

VCOIN是用于模块瞬时掉电(SMPL)保护作用,当模块在使用过程中出现短时间的

断电,VCOIN可以维持模块中数据不丢失。VCOIN无需外接电池,只需外接一个储

能电容,电容的大小可以根据需要而定。如果不使用此功能,此PIN可以作悬空处理。

表3-3SMPL对应电容

图3-2VCOIN接口示意电路图

3.3.4 VIO接口

VIO接口可对外提供2.85 V供电电压,可以用于外部电平转换或者其它相关应用,最

大驱动电流10 mA。

当MC323模块处于SLEEP模式下,VIO处于开启的低功耗状态(空载typical: 5 μA);

当MC323模块在关机模式时,VIO则处于关闭状态。

3.4 开机/关机和RESET时序

3.4.1 概述

MC323模块B2B接口的开/关机、RESET控制部分主要包含:开/关机接口信号

TERM_ON、硬件复位接口信号RESET。接口管脚定义如下表所示:

表3-4开关机,复位接口管脚定义

3.4.2 开机时序

●请确保模块在推荐的工作电压范围和工作温度下开机,否则可能造成模块的损坏或

者工作异常。

●模块对外的任何应用接口的上电时间不得先于模块的开机时间。

MC323模块可以通过“TERM_ON”进行开机,对TERM_ON输入一个100 ms低电

平脉冲即可开机(如图3-3所示),大约18 ms后VIO电压升起,可提供2.85 V供电

电压。开机具体时序请参考图3-4。

图3-3MC323开机和RESET控制信号示意

关于开/关机软件设置的具体信息,请参考《HUWEI MC323 CDMA M2M模块软件指南》。

图3-4开机时序图

VBAT上电20 ms后,可以对TERM_ON输入低电平信号触发开机,大约3 s后模块完成开机

和初始化,用户可以正常对模块操作。

3.4.3 关机时序

关机方式,MC323模块可以通过“TERM_ON”进行关机,向TREM_ON输入>2 s

的低电平脉冲,即可完成关机。关机时序图如下图所示:

图3-5关机时序图

关机时TERM_ON低电平保持时间>2 s方可启动关机,关机过程大约会持续1.5s;TERM_ON

的低电平时间需要<3.5 s。

3.4.4 RESET

MC323模块支持硬件复位功能。当MC323模块出现软件死机的情况时,您可以通过

RESET信号控制模块实现硬件复位功能,复位方法如图3-3所示,对RESET引脚输

入一个>10 ms的低电平脉冲。当硬件复位完成后,软件开始开机流程,开机过程如图

3-4所示,开机后软件会根据实际设置情况上报相关信息。

RESET低电平持续时间不能>2 s,否则模块会关机.

3.5 控制信号接口

3.5.1 概述

MC323模块B2B接口的控制信号部分主要包括:

●开机/关机(TERM_ON)接口

●硬件复位(RESET)接口

●休眠/唤醒控制(MODEM_WAKEUP)接口

●模块网络状态指示(LED)接口

●休眠状态指示(HOST_WAKEUP)接口

控制信号接口管脚定义如下表所示。

表3-5控制信号接口管脚定义

3.5.2 输入控制信号接口

对于输入控制信号接口部分,MC323模块主要实现开/关机控制和硬件复位功能和休眠

唤醒控制功能。

TERM_ON管脚用于实现开/关机功能。当TERM_ON管脚收到100 ms低电平脉冲后,

即可开机;开机后,如果再次将TERM_ON管脚拉低≥2 s,即可关机。

RESET管脚用于实现模块硬件复位。当模块出现软件死机的情况时,通过一个>10

ms且<2s的低电平脉冲触发硬件复位。

MODEM_WAKEUP管脚用控制模块进入休眠模式或从休眠模式中唤醒模块。有两种

方法可以控制模块进入休眠模式:

●开机后自动进入休眠模式

如果模块同时满足:正常开机后20 s、网络注册成功、MODEM_WAKEUP输入为低电平三个条件,若此时没有语音或数据业务,那么模块会自动进入休眠模式;

若此时有这些业务,模块将会在业务结束后进入休眠模式。

●通过MODEM_WAKEUP外部中断控制模块进入休眠模式

当MC323模式已注册上网络,正常工作情况下,可以对MODEM_WAKEUP输

入一个由高到低的下降沿信号触发中断,此时会立即停止当前业务(如果有数据或语音业务存在),进入休眠模式,如图3-7所示。

如果模块进入休眠模式,将处于低功耗状态。

模块处于休眠模式时,如果有以下任何一种情况发生,都可以唤醒模块:

●有语音呼叫或收到短信

●MODEM_WAKEUP电平被拉高,如图3-7所示

●TERM_ON有低电平脉冲触发,如图3-8所示

RESET、TERM_ON信号比较敏感,建议用户在靠近模块B2B的RESET和

TERM_ON管脚处添加10 nF电容进行滤波处理。此外用户在接口板PCB上走线时,长度建议不超过20 mm,同时与板边缘至少有2.54 mm(100 mil)的距离,并且进行包地处理,否则可能会因干扰等原因导致模块复位。

管脚连接示意电路如下图所示。

图3-6TERM_ON、RESET和MODEM_WAKEUP管脚连接示意电路图

V IN = 1.8 V由用户提供,必须确保模块在使用过程中任何时候该电压都要<2.3 V。图3-7休眠模式控制时序

●如果MODEM_WAKEUP为高电平,可直接把它拉低;如果MODEM_WAKEUP为低电平,

需要先把它拉高,再拉低,高电平保持时间需要t > 100 ms。模块立即进入休眠模式。

●如果MODEM_WAKEUP和HOST_WAKE管脚不使用,可以作悬空处理,不要接地或上下

拉。

图3-8TERM_ON唤醒模块时序

3.5.3 输出控制信号接口

MC323模块提供了一个网络状态指示接口LED和一个休眠模式指示接口

HOST_WAKEUP,通过接口输出的脉冲信号来控制用户接口板上的LED状态指示灯,

显示网络连接的状态和休眠状态。

如果MC323处于休眠模式,HOST_WAKEUP管脚会输出低电平,否则会输出高电平。

LED管脚输出的状态,代表了不同的网络状态,如下表所示。

表3-6LED管脚状态指示说明

在实际应用中,LED管脚和HOST_WAKEUP管脚不能直接用于驱动LED状态指示灯,

需要配合三极管使用,LED灯的限流电阻选择,请根据LED的实际压降和额定电流选

择合适的限流电阻,驱动参考电路如图所示。

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