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RK3308硬件设计指南_V1.0_20180914.pdf

发布时间：2022-05-30 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：5.54M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    Rev 1.0 RK3308 硬件设计指南 发布版本：V1.0 发布日期：2018年09月14日 1
    Rev 1.0 免责声明 您购买的产品、服务或特性等应受瑞芯微公司商业合同和条款的约束，本文档中描述的全部或部分产品、服务或特性可能 不在您的购买或使用范围之内。除非合同另有约定，瑞芯微公司对本文档内容不做任何明示或默示的声明或保证。 由于产品版本升级或其他原因，本文档内容会不定期进行更新。除非另有约定，本文档仅作为使用指导，本文档中的所有 陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。 商标声明 Rockchip、RockchipTM 图标、瑞芯微和其他瑞芯微商标均为福州瑞芯微电子股份有限公司的商标，并归福州瑞芯微电子股 份有限公司所有。 本文档提及的其他所有商标或注册商标，由各自的所有人拥有。 版权所有 © 2018 福州瑞芯微电子股份有限公司 非经本公司书面许可，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本文档内容的部分或全部，并不得以任何形式传播。 福州瑞芯微电子股份有限公司 Fuzhou Rockchips Semiconductor Limited Co . , Ltd 地址： 福建省福州市铜盘路软件园A区18号 网址： www.rock-chips.com 客户服务电话： +86-591-83991906 客户服务传真： +86-591-83951833 客户服务邮箱： fae@rock-chips.com 2
    Rev 1.0 前言 概述 本文档主要介绍RK3308处理器硬件设计的要点及注意事项，旨在帮助RK客户缩短产品的设计周期、提 高产品的设计稳定性及降低故障率。请客户参考本指南的要求进行硬件设计，同时尽量使用RK发布的相关 核心模板。 芯片型号 本文档对应的芯片型号为：RK3308/RK3308G 适用对象 本文档主要适用于以下工程师：  产品硬件开发工程师  技术支持工程师  测试工程师 3
    Rev 1.0 更新记录 修订记录累积了每次文档更新的说明，最新版本的文档包含以前所有文档版本的更新内容。 版本 修改人 修改日期 修改说明 V1.0 Joseph.Wei 2018.09.14 初版发布 备注 4
    Rev 1.0 缩略语 缩略语包括文档中常用词组的简称： RK DDR eMMC SPI PMIC Rockchip Electronics Co.,Ltd. 瑞芯微电子股份有限公司 Double Data Rate 双倍速率同步动态随机存储器 Embedded Multi Media Card 内嵌式多媒体存储卡 Serial Peripheral Interface Power Management IC 串行外设接口 电源管理芯片 DC-DC Direct Current- Direct Current 直流转直流 LDO VAD USB I2C Low Drop Out Linear Regulator 低压差线性稳压器 Voice Activity Detection Universal Serial Bus 语音活动检测 通用串行总线 Inter-Integrated Circuit 内部整合电路(两线式串行通讯总线) JTAG Joint Test Action Group 联合测试行为组织定义的一种国际标 准测试协议（IEEE 1149.1兼容） TF Card SD Card SDIO SDMMC MAC SPDIF I2S PDM RMII LCDC ADC Micro SD Card(Trans-flash Card) 外置记忆卡 Secure Digital Memory Card 安全数码卡 Secure Digital Input and Output 安全数字输入输出 Secure Digital Multi Media Card 安全数字多媒体存储卡 Media Access Control 以太网媒体接入控制器 Sony/Philips Digital Interface Format 数字音频接口 Inter-Integrated Sound 集成电路内置音频总线 Pulse density modulation 脉冲密度调制 reduced media independent interface 精简媒体独立接口 LCD Controller 液晶显示控制器 Analog-to-Digital Converter 模数转换器 SARADC Successive approximation ADC 逐次逼近型模数转换器 5
    Rev 1.0 目录 前言 ....................................................................................................................... 3 概述 ................................................................................................................ 3 芯片型号 .......................................................................................................... 3 适用对象 .......................................................................................................... 3 缩略语 ............................................................................................................. 5 目录 ....................................................................................................................... 6 插图目录 .................................................................................................................. 8 插表目录 ................................................................................................................ 10 1 RK3308&RK3308G系统概述 ................................................................................. 11 1.1 概述 ....................................................................................................... 11 1.2 芯片框图 ................................................................................................. 11 1.3 应用框图 ................................................................................................. 13 1.4 RK3308 RK3308G硬件差异概述 ........................................................................ 15 2 原理图设计建议 ............................................................................................ 17 2.1 最小系统设计 ............................................................................................ 17 2.1.1 时钟电路 .................................................................................... 17 2.1.2 上电复位电路 ............................................................................... 17 2.1.3 系统启动引导顺序 ......................................................................... 18 2.1.4 系统初始化配置信号 ...................................................................... 18 JTAG Debug电路 ............................................................................ 18 2.1.5 2.1.6 DDR电路...................................................................................... 18 Nand Flash电路 ............................................................................ 19 2.1.7 eMMC接口电路 ............................................................................... 20 2.1.8 2.1.9 SFC接口电路 ................................................................................ 21 2.1.10 GPIO电路 .................................................................................... 21 2.2 电源设计 ................................................................................................. 22 2.2.1 最小系统电源介绍 ......................................................................... 22 2.2.2 电源设计建议 ............................................................................... 22 2.2.3 分立电源方案介绍 ......................................................................... 25 2.2.4 RK816-3方案介绍........................................................................... 28 2.2.5 过温保护电路 ............................................................................... 31 2.2.6 电源峰值电流表 ............................................................................ 31 2.3 音频接口电路设计指南................................................................................. 32 2.3.1 模拟音频接口 ............................................................................... 32 2.3.2 数字音频接口 ............................................................................... 34 2.3.3 麦克风阵列电路设计 ...................................................................... 39 2.4 其余功能接口电路设计指南 ........................................................................... 43 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 2.4.6 2.4.7 SDMMC存储卡电路........................................................................... 43 SDIO/UART电路 ............................................................................. 43 USB电路...................................................................................... 44 RMII电路 .................................................................................... 46 LCDC电路 .................................................................................... 47 SARADC电路 ................................................................................. 48 UART Debug电路 ............................................................................ 49 6
    Rev 1.0 3 热设计建议 .................................................................................................. 51 3.1 热仿真结果 .............................................................................................. 51 3.1.1 结果概要 .................................................................................... 51 3.1.2 PCB描述...................................................................................... 51 3.1.3 术语解释 .................................................................................... 51 3.2 芯片内部热控制方式 ................................................................................... 52 3.2.1 温度控制策略 ............................................................................... 52 3.2.2 温度控制配置 ............................................................................... 53 ESD/EMI防护设计 ........................................................................................... 54 4.1 概述 ....................................................................................................... 54 4 4.2 术语解释 ................................................................................................. 54 4.3 ESD防护 ................................................................................................... 54 4.4 EMI防护 ................................................................................................... 54 5 焊接工艺 ..................................................................................................... 55 5.1 概述 ....................................................................................................... 55 5.2 术语解释 ................................................................................................. 55 5.3 回流焊要求 .............................................................................................. 55 5.3.1 焊膏成分要求 ............................................................................... 55 SMT曲线...................................................................................... 55 5.3.2 5.3.3 SMT建议曲线 ................................................................................ 56 包装和存放条件 ............................................................................................ 57 6.1 概述 ....................................................................................................... 57 6 6.2 术语解释 ................................................................................................. 57 6.3 防潮包装 ................................................................................................. 57 6.4 产品存放 ................................................................................................. 58 6.4.1 存放环境 .................................................................................... 58 6.4.2 暴露时间 .................................................................................... 58 6.5 潮敏产品使用 ............................................................................................ 58 7
    Rev 1.0 插图目录 图 1–1 RK3308 框图.............................................................................................. 11 图 1–2 RK3308G 框图 ............................................................................................ 12 图 1–3 RK3308应用框图 ......................................................................................... 13 图 1–4 RK3308G应用框图 ........................................................................................ 14 图 1–5 RK3308 DDR部分设计 .................................................................................... 15 图 1–6 RK3308G DDR部分设计 ................................................................................... 16 图 2–1 RK3308 晶体连接方式及器件参数 ..................................................................... 17 图 2–2 RK3308 32.768KHz时钟 ................................................................................. 17 图 2–3 RK3308 上电复位电路 ................................................................................... 17 图 2–4 RK3308 FLASH_SEL信号 ................................................................................. 18 图 2–5 RK3308 DRAM的拓扑结构图 ............................................................................. 19 图 2–6 eMMC颗粒上下电时序 .................................................................................... 20 图 2–7 RK3308 GPIO默认上下拉标识 .......................................................................... 21 图 2–8 RK3308待机电路方案 .................................................................................... 22 图 2–9 RK3308 芯片PLL电源 .................................................................................... 23 图 2–10 RK3308 芯片VDD_CORE电源 ............................................................................ 23 图 2–11 RK3308 芯片VDD_CPU电源的去耦电容 ............................................................... 23 图 2–12 RK3308 芯片VDD_LOG电源 ............................................................................. 24 图 2–13 RK3308芯片VDD_LOG电源的去耦电容 ................................................................. 24 图 2–14 RK3308 芯片DDR控制器电源 .......................................................................... 24 图 2–15 RK3308 芯片VCC_DDR电源的去耦电容 ............................................................... 24 图 2–16 分立电源电源树 ........................................................................................ 25 图 2–17 分立电源上电时序 ..................................................................................... 25 图 2–18 VDD_CORE电源 ........................................................................................... 26 图 2–19 VDD_LOG VDD_1V0电源 ................................................................................. 26 图 2–20 VCC_3V3_CODEC星形走线 .............................................................................. 27 图 2–21 VCC_1V8_CODEC星形走线 .............................................................................. 27 图 2–22 VCCIO_SDMMC电源 ....................................................................................... 27 图 2–23 RK816-3 框图 ........................................................................................... 28 图 2–24 RK816-3 电源架构 ..................................................................................... 29 图 2–25 RK816-3 PWRON管脚 .................................................................................... 30 图 2–26 RK816-3 电池放电路径 ................................................................................ 30 图 2–27 PMIC的SLEEP输入 ....................................................................................... 30 图 2–28 过温保护输出电路 ..................................................................................... 31 图 2–29 RK3308 ACODEC接口 .................................................................................... 32 图 2–30 RK3308 MIC In接口 .................................................................................... 32 图 2–31 RK3308 Line OUT输出接口 ............................................................................ 33 图 2–32 RK3308 HP Out输出接口 .............................................................................. 33 图 2–33 HP Out接口电路 ........................................................................................ 33 图 2–34 RK3308 I2S0_8CH模块 ................................................................................. 34 图 2–35 RK3308 I2S0_2CH模块 ................................................................................. 35 图 2–36 RK3308 I2S1_8CH模块 ................................................................................. 36 图 2–37 RK3308 PDM_M0& PDM_M1模块 ......................................................................... 38 图 2–38 RK3308 PDM_M2模块 .................................................................................... 38 图 2–39 RK3308 SPDIF_TX/RX接口 ............................................................................. 39 图 2–40 模拟硅麦电路设计示意图 ............................................................................. 40 图 2–41 模拟驻极体麦电路设计示意图 ........................................................................ 40 图 2–42 RK3308 I2S麦克风参考电路 .......................................................................... 40 图 2–43 RK3308 PDM麦克风参考电路 .......................................................................... 41 图 2–44 数字功放参考电路 ..................................................................................... 41 图 2–45 RK3308 分压回采电路 ................................................................................. 42 图 2–46 RC二阶滤波回采电路 ................................................................................... 42 8
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