前 言

本文档主要介绍NXP i.MX 8M Mini开发板硬件接口资源以及设计注意事项等内容。

创龙科技的NXP i.MX 8M Mini开发板是一款基于NXP i.MX 8M Mini的四核ARM Cortex-A53 + 单核ARM Cortex-M4异构多核处理器设计的高性能开发板，由核心板和评估底板组成。ARM Cortex-A53(64-bit)主处理单元主频高达1.6GHz，ARM Cortex-M4实时处理单元主频高达400MHz。处理器采用14nm最新工艺，支持1080P60 H.264视频硬件编解码、1080P60 H.265视频硬件解码、GPU图形加速器。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足各种工业应用环境。

图 1 TLIMX8-EVM硬件资源图解1

图 2 TLIMX8-EVM硬件资源图解2

i.MX 8M Mini的IO电平标准一般为1.8V和3.3V，上拉电源一般不超过3.3V，当外接信号电平与IO电平不匹配时，中间需增加电平转换芯片或信号隔离芯片。按键或接口需考虑ESD设计，ESD器件选型时需注意结电容是否偏大，否则可能会影响到信号通信。

SOM-TLIMX8核心板

SOM-TLIMX8核心板板载CPU、ROM、RAM、晶振、电源、LED等硬件资源，并通过邮票孔连接方式引出IO。核心板硬件资源、引脚说明、电气特性、机械尺寸、底板设计注意事项等详细内容，请查阅《SOM-TLIMX8核心板硬件说明书》。

图 3核心板硬件框图

图 4

图 5

电源接口

CON2为采用12V6A直流输入DC-005电源接口，可接外径5.5mm、内径2.1mm的电源插头。电源输入带有过流过压保护功能。

SW3为电源拨动开关。

图 6

图 7

图 8

图 9

图 10

设计注意事项：

VDD_12V_MAIN通过TPS54527DDA（DC-DC降压芯片）输出VDD_5V_MAIN供核心板使用，通过另2路TPS54527DDA芯片输出VDD_3V3_MAIN和VDD_1V8_MAIN供底板外设使用。为使VDD_3V3_MAIN、VDD_1V8_MAIN满足系统上电、掉电时序要求，需使用核心板输出电源VDD_3V3_SOM、VDD_1V8_SOM分别来控制VDD_3V3_MAIN和VDD_1V8_MAIN的电源使能，使底板VDD_3V3_MAIN和VDD_1V8_MAIN电源晚于核心板电源上电。VDD_5V_MAIN在核心板内部未预留总电源输入的储能大电容，底板设计时请在靠近邮票孔焊盘位置放置储能大电容。VDD_2V5_MAIN为底板RGMII ETH(VDD_ENET_ADJ)提供选择电源。

图 11

LED

评估底板板载4个LED。LED0为电源指示灯，上电默认点亮。LED1、LED2为用户可编程指示灯，通过GPIO控制，默认高电平点亮。LED3为4G模块状态指示灯。

图 12

图 13

图 14

图 15

BOOT SET启动选择拨码开关

SW2为5bit启动方式选择拨码开关。常用启动模式有如下两种，启动选择拨码开关的ON为1，相反为0。

Micro SD卡启动模式：11100(1~5)eMMC启动模式：00010(1~5)

图 16

图 17

图 18

设计注意事项：

BOOT_CFG4、BOOT_CFG10、BOOT_CFG[14:12]引脚在评估底板通过BOOT SET启动选择拨码开关或上下拉电阻进行启动模式选择。BOOT SET电路需参考评估底板设计，特别是上下拉电阻的阻值必须参考评估底板所使用的电阻参数进行选型。BOOT_CFG[15:0]引脚请使用核心板输出的VDD_3V3_SOM，BOOT_MODE[0:3]引脚请使用核心板输出的VDD_1V8_SOM。VDD_3V3_SOM、VDD_1V8_SOM为专用于BOOT SET配置的电源，请勿用于其他负载供电。由于BOOT_CFG引脚与SAI1、GPIO存在复用关系，若使用SAI1、GPIO外接设备，请确保CPU在上电初始化过程中BOOT_CFG引脚电平不受外接设备的影响，否则将会导致CPU无法正常启动。可使用Buffer(SN74LV244A)实现在上电初始化中，隔离外接设备对BOOT_CFG的影响。

KEY

评估底板包含1个系统复位按键(KEY1,COLD RESET)、1个CPU开关机按键(KEY2,CPU ON/OFF)、1个用户输入按键(KEY3,USER)。

图 19

图 20

设计注意事项：

PMIC_KEY_RSTn为PMIC的上电复位输入引脚，PMIC内部已有上拉电阻，无需使用时请悬空处理。A25/ONOFF为CPU的开关机控制引脚，长按5s以上CPU将会关机，再按1s左右CPU将切换为开机。核心板内部已设计100K上拉电阻，无需使用时请悬空处理。

串口

评估底板板载3个串口，CON4为USB TO UART2串口，CON6为RS232 UART4串口，CON7为RS485 UART3串口。

USB TO UART2串口

评估板通过CH340T芯片将UART2转成Micro USB接口，作为系统调试串口使用。

图 21

图 22

RS232 UART4串口

评估板通过SP3232EEY串口电平转换芯片将UART4转换为RS232串口，使用9针DB9接口，同时预留用作ARM Cortex-M4核的调试串口。

图 23

图 24

RS485 UART3串口

评估板通过隔离收发器ISO3082DW，将UART3转换为RS485串口，接口使用3pin 3.81mm绿色端子方式。

图 25

图 26

Micro SD接口

CON5为Micro SD卡接口，通过MMC2总线引出，采用4bit数据线模式。

图 27

图 28

设计注意事项：

需将TF座子外壳的SHIELD[1:4]接到数字地。

RTC座

评估底板使用DS1340Z-33+芯片实现外部RTC功能。CON3为RTC纽扣电池座，适配纽扣电池ML2032（3V可充）、CR2032（3V不可充）。使用可充电电池时，可将跳线帽插入J1实现充电。使用不可充电电池时，请确保无跳线帽插入J1。

图 29

图 30

设计注意事项：

DS1340Z-33+芯片使用的I2C4总线在核心板内部已设计上拉4.7K电阻至1.8V。由于DS1340Z-33+芯片的I2C接口电平为3.3V，核心板I2C4接口电平为1.8V，两者对接时需通过TXS0108EPWR电平转换芯片进行电平转换，底板设计时建议将I2C4总线保留上拉2.2K电阻至3.3V电源。

图 31

Watchdog接口

U15为外部硬件看门狗芯片，通过2.54mm间距排针引脚引出3pin配置引脚(J2)，可通过跳线帽控制Watchdog的使能。

图 32

图 33

USB接口

CON8是USB 2.0 HOST接口，采用单层Type-A型连接器，CON9为USB 2.0 OTG接口，采用Micro USB连接器。

USB 2.0 HOST接口(USB2 HOST)

评估底板通过USB HUB芯片将USB2总线拓展为4路USB HOST总线，其中引出一路到USB 2.0 HOST接口。

图 34

图 35

USB 2.0 OTG接口(USB1 OTG)

USB 2.0 OTG接口由USB1总线引出。

图 36

图 37

设计注意事项：

F22/USB1_VBUS/Z引脚电平范围为0~3.3V，由于核心板内部已串接30K电阻，底板设计时请参考评估底板通过串接1K电阻接至5V。

MIPI CAMERA接口

J4是MIPI CAMERA接口，采用30pin FFC连接器，间距0.5mm。

图 38

图 39

Ethernet接口

评估板包含1个USB2ETH百兆网口和1个RGMII ETH千兆网口。

RGMII ETH千兆网口

i.MX 8M Mini内部集成1个GMAC控制器，仅支持1路RGMII千兆网口。CON13为RGMII ETH千兆网口，RJ45连接器已内置隔离变压器。

图 40

图 41

设计注意事项：

RGMII总线与收发器之间需串联22R电阻。模拟电源与数字电源通过磁珠隔离。1.2V电源方案需满足500mA供电要求，且不能用于其他负载供电。XI、XO引脚接入25MHz无源晶振。为便于晶振起振，XI、XO之间可增加并联1MΩ电阻。如需使用25MHz有源晶振，可从XI引脚接入，XO引脚悬空处理。KSZ9031RNXIA芯片要求在供电稳定后，保持10ms后再拉高复位信号。推荐参考评估底板的复位电路方案。

USB2 ETH百兆网口

CON12为USB2ETH百兆网口，采用RJ45连接器，已内置隔离变压器。

评估底板通过USB HUB芯片将USB2总线拓展为4路USB HOST总线，使用LAN9500AI芯片将其中一路扩展为USB2 ETH百兆网口。

图 42

图 43

设计注意事项：

XI、XO引脚接入25MHz无源晶振。为便于晶振起振，可将贴上R160电阻。如需使用25MHz有源晶振，可从XI引脚接入，XO引脚悬空处理。

MIPI显示接口

J3为MIPI显示屏接口，采用40pin FFC连接器，间距0.5mm。

J9为MIPI显示屏的电容触摸接口，采用6pin FFC连接器，间距0.5mm。

图 44

图 45

LVDS显示接口

CON17为MIPI-DSI通过外扩芯片引出的单路8bit LVDS显示接口，采用30pin双排针，间距2.0mm，包含LVDS信号及供电电源。CON18为背光控制接口，采用6pin排针端子，间距2.54mm。J7为电阻触摸屏接口，采用4pin排针，间距2.54mm。

图 46

图 47

设计注意事项：

如需实现双路8bit LVDS显示，可将SN65DSI83(U41)替换为同系列pin to pin兼容的SN65DSI84，同时需修改软件驱动。

HDMI OUT接口

CON20为MIPI-DSI通过外扩芯片引出HDMI OUT视频输出接口，支持1080P高清视频输出。

图 48

图 49

设计注意事项：

TPD12S016输出的VDD_5V_HDMICONN电源，请勿将此电源用于其他负载供电。HDMI座子的HPLG信号需下拉10K电阻到地，当外部设备接入时，会将此信号拉高。

SPI FLASH

评估底板板载1个SPI FLASH(U14)芯片，容量为8MByte。

图 50

图 51

4G模块拓展接口

评估底板通过USB HUB芯片将USB2总线拓展为4路USB HOST总线，其中引出一路进行4G模块拓展。4G模块拓展接口(CON11)采用Mini PCIe插槽座。

CON10为Micro SIM卡座，采用插卡自弹形式，不带检测引脚。

图 52

图 53

设计注意事项：

为了保证4G模块有稳定的电源供应，其3.3V电源需由MIC29302WU(U25)独立供电，至少提供2A电流输出。如要替换其他电源，建议使用LDO，详细请参考4G模块数据手册要求。如需控制4G模块供电，可贴上R137和R139电阻，通过GPIO来控制4G模块电源使能状态。

WIFI模块

评估底板通过USB HUB芯片将USB2总线拓展为4路USB HOST总线，其中引出一路进行WIFI模块拓展。板载的WIFI模块(U23)采用邮票孔连接方式。

CON19为SMA接口，用于外接2.4G天线。

图 54

图 55

Audio接口

CON14为LINE IN音频输入接口，CON15为LINE OUT音频输出接口，均采用3.5mm音频插座。

图 56

图 57

设计注意事项：

AUDIO接口默认使用CPU内部时钟，如需使用外部时钟源，可将R191电阻空贴，贴上R190电阻。

PCIe SLOT接口

CON21为PCIe Gen2接口，采用x4插槽连接方式。单通道链路，最高通信速率5Gbps，默认作为RC(Root Complex)模式使用。

图 58

图 59

设计注意事项：

使用外部25MHz有源晶振输入时钟到CDCM61002芯片的XIN引脚，有源晶振的CE引脚需上拉10K电阻到VDDA_3V3_CLK，使能晶振时钟输出。CDCM61002芯片倍频输出2路100MHz差分时钟PCIE_REF_PAD_CLK和PCIE_REF_CLK。PCIE_REF_PAD_CLK作为i.MX 8M Mini参考时钟使用；PCIE_REF_CLK输出到PCle接口作为EP设备同源参考时钟，请在PCle接口处放置100nF的AC耦合电容。PCIE_TXN0/TXP0走线需靠近100nF的AC耦合电容。

FAN供电接口

J8为散热器风扇电源(FAN)接口，采用3pin排针端子方式，12V供电，间距2.54mm。

图 60

图 61

设计注意事项：

风扇电路及风扇接口不支持调速功能，不建议使用PWM模式控制风扇开关电路。

拓展IO信号接口

J5通过IDC3简易牛角座引出FlexSPI、SAI、CLOCK、GPIO等拓展信号，2x 25pin规格，间距2.54mm。

图 62

图 63

J6通过排针引出PDM、I2C、UART、GPIO等拓展信号，2x 20pin规格，间距2.54mm。

图 64

图 65

设计注意事项：

由于J5扩展接口与BOOT_CFG存在IO复用的情况，如需使用请注意功能之间的相互影响，详情可查阅BOOT SET启动选择拨码开关章节说明。