3GWCDMA模块硬件资料.docx

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3GWCDMA模块硬件资料

文档编号：

NTT_SD_HMUG_M770

版本号：

V0.1

M770模组硬件用户指导手册

编制：

万庆章

生效日期：

20140626

审核：

郭天文

批准：

文件更改摘要：

日期

版本号

修订说明

修订人

审核人

批准人

2014-06-26

V0.1

首版创建

1、

李志恒

TEL：

1800-3035-318

2、

李志恒

杨明良

重要声明

免责声明

本公司不承担由于客户不正常操作造成的财产或者人身伤害责任。

请客户按照手册中的技术规格和参考设计开发相应的产品。

在未声明之前，本公司有权根据技术发展的需要对本手册内容进行更改，且更改版本不另行通知。

1关于此文档9

1.1适用范围9

1.2撰写目的9

1.3支持及参考文档列表9

1.4缩略语10

2产品简介11

2.1机械特性12

2.2产品技术参数14

2.3产品功能说明16

2.3.1基带功能介绍16

2.3.2射频功能介绍16

3接口说明18

3.1管脚定义18

3.1.1管脚标识符号说明18

3.1.2管脚配置图19

3.1.3管脚描述20

3.2工作条件30

3.3电源接口30

3.3.1电源管脚描述30

3.3.2供电要求30

3.4SIM卡接口30

3.4.1管脚描述30

3.4.2SIM卡接口应用31

3.5SD卡接口31

3.5.1管脚描述31

3.5.2SD卡接口应用32

3.6串行接口33

3.6.1管脚描述33

3.7I2C总线33

3.7.1I2C管脚描述33

3.7.2I2C接口电气特性33

3.8UART接口34

3.9按键接口35

3.10LCD接口35

3.11CAM接口35

3.12蓝牙接口35

3.13音频接口35

3.14USB及下载接口35

3.15马达接口35

3.16备份电池接口35

3.17开/关机及复位接口35

4产品电气特性36

4.1电源特性36

4.1.1供电电源36

4.1.2工作电流36

5射频技术指标37

5.1WCDMA制式射频技术指标37

5.2GPRS/GSM/EDGE制式射频技术指标37

5.3无源指标/有源指标37

5.3.1无源指标37

5.3.2有源指标38

6产品相关测试和标准39

6.1测试标准39

6.2测试环境说明40

6.3可靠性测试环境40

6.4可靠性测试结果41

7设计指导42

7.1一般设计规则和要求42

7.2供电电路设计42

7.3射频电路设计42

7.3.1射频天线电路设计42

7.3.2天线设计初期注意事项44

7.3.2.1项目前期评估44

7.3.2.2天线占用空间建议44

7.3.2.3天线射频连接线44

7.3.2.4天线匹配电路44

7.4EMC和ESD设计建议45

7.5PCB焊盘设计45

7.6热设计建议45

7.7产品推荐升级方案45

8产品生产指导45

8.1钢网设计46

8.2炉温曲线46

图片目录

图2-1产品实物图11

图2-2模块尺寸类型13

图2-3系统连接框架结构图16

图3-1管脚配置图19

图3-4SIM卡信号连接电路31

图3-5SD典型应用电路32

图3-8I2C参考电路图34

图3-10开机/复位推荐电路35

图7-5天线阻抗计算模型43

图7-6天线PCB走线阻抗计算数据44

图8-1推荐焊盘钢网条纹45

图8-2炉温曲线参考图47

表格目录

表1-1支持文档列表9

表1-2缩略语列表10

表2-1主要技术参数14

表2-2工作频段17

表3-1标识符号说明18

表3-2接口定义描述20

表3-3模块工作条件30

表3-4SIM卡信号组定义及说明30

表3-5SD卡信号接口定义31

表3-7SPI信号定义33

表3-8I2C33

表3-9UART信号定义34

表4-1输入电压36

表4-2工作电流37

表5-1主天线无源指标（推荐）38

表5-2分集天线无源指标（推荐）38

表6-1产品测试标准39

表6-2产品测试环境40

表6-3测试项目与仪器40

表6-4可靠性特征表41

表6-5产品无风环境中的温度测试结果41

表6-6高低温运行和存储测试结果42

表8-1炉温曲线参数设置46

1关于此文档

1.1适用范围

新思为模块产品硬件开发指导手册针对开发无线固话，手持机，数传设备等功能类产品的用户设计，此文档适用于M770产品的硬件开发指导。

用户需按照此文档要求和指导进行设计，该文档仅适用于M770产品的硬件应用开发。

1.2撰写目的

此文档给M770模块产品使用者提供了设计开发依据。

通过阅读此文档，用户可以对本产品有整体认识，对产品的技术参数有明确的了解，并可在此文档基础上顺利完成相关功能类产品或设备的应用开发。

此硬件开发文档不仅提供了产品功能特点和技术参数，还提供了产品可靠性测试和相关测试标准、业务功能实现流程、射频性能指标以及用户电路设计指导。

旨在给用户提供一个较为全面的设计参考。

1.3支持及参考文档列表

表1-1是M770的相关参考文档。

表1-1支持文档列表

文档编号

文档名称

新思为M770模块硬件用户指导手册.pdf

新思为M770模块软件用户指导手册.pdf

新思为M770模块ATCommand手册.pdf

新思为M770模块DemoBoard用户指导手册.pdf

新思为M770模块用户参考设计.rar

1.4缩略语

表1-2是整个文档中涉及到的有关缩略语及中、英文解释。

表1-2缩略语列表

缩略语

英文全称

中文解释

ESD

Electro-Staticdischarge

静电放电

USB

UniversalSerialBus

通用串行总线

UART

UniversalAsynchronousReceiverTransmitter

通用异步收发器

SIM

SubscriberIdentificationModule

用户识别模块

SPI

SerialPeripheralInterface

串行外设接口

I2C

Inter-IntegratedCircuit

交互集成线路

PCM

Pulse-codedModulation

脉冲编码调制

I/O

Input/output

输入/输出

LED

LightEmittingDiode

发光二极管

GPIO

General-purposeInput/output

通用输入输出接口

GSM

GlobalStandardforMobileCommunications

全球标准移动通信系统

GPRS

GeneralPacketRadioService

通用分组射频系统

WCDMA

WidebandCodeDivisionMultiAccess

宽带码分多址

UMTS

UniversalMobileTelecommunicationSystem

通用移动通信系统

HSDPA

HighSpeedDownlinkPacketAccess

高速下行分组接入

HSUPA

HighSpeedUplinkPacketAccess

高速上行分组接入

BER

BitErrorRate

误码率

Downlink

下行链路

DPCH

DedicatedPhysicalChannel

专用物理信道

DPCH_Ec

AverageenergyperPNchipforDPCH.DPCH

每个伪随机码的平均能量

2产品简介

本产品是一款邮票孔接口的WCDMA/HSDPA（含GSM/GPRS）模块，具有体积小、重量轻、可靠性高等优点,可以广泛应用于无线固话，手持机，数传设备等各种产品和设备中。

该模块产品的功能特点如下：

1）支持WCDMABAND1/BAND2/BAND5/BAND8频段（仅能在BAND1/BAND2选一，BAND5/BAND8选一）

2）支持GSM/GPRS/850/900/1800/1900MHz频段；

3）可以提供移动环境下的GSM/GPRS/HSDPA高速数据接入服务；

4）支持短信

5）提供SIM卡接口（3.0V/1.8V）；USB2.0接口、SD接口、UART接口、SPI接口、I2C接口、GPIO接口等等；

图2-1产品实物图

2.1机械特性

本产品模块是130pin（不含底部接地8pin）的邮票孔封装模块，除了信号管脚外，还包含部分专用的散热地焊盘来改善接地性能、机械强度以及散热性能，其中散热地焊盘8个，分布在PCB的底部。

封装尺寸是33.10*51.85mm，高度是3.00mm。

（a）厚度（b）top面尺寸

（c）bottom面

图2-2模块尺寸类型

2.2产品技术参数

本产品的主要特性可以从机械特性、基带、射频、技术标准和环境特性等方面来看，表2-1是本产品支持的主要技术参数和特性。

表2-1主要技术参数

标题

参数项

规格说明

机械特性

尺寸大小

33.10mm*51.85mm*3.00mm

封装类型

邮票孔package（130Pin），底部8Pin接地脚

模块

处理器架构

核心模块使用sprdSC7701B，主频460.8MHz

SIM

Standard6PINSIMcardinterface

3VSIMcardand1.8VSIMcard

存储器

LPDDR1:

512Mb/Nandflash:

1Gb

USB接口

USB2.0HIGHSPEED

最大功耗

≤2W

电压

DC3.8V

工作电流

峰值电流≤2A

正常工作平均电流≤500mA

正常工作平均电流（无业务）≤80mA

待机电流≤5mA

射频

GSM频段

GPRS/GSM：

1900/1800/900/850MHz

WCDMA频段

BAND1/BAND2/BAND5/BAND8,仅能在BAND1/BAND2选一，BAND5/BAND8选一

最大发射功率

WCDMA:

PowerClass3（+24dBm+1/-3dBm）

GSM/GPRS850MHz/900MHz:

PowerClass5（+33dBm±2dBm）

GSM/GPRS1800MHz/1900MHz:

PowerClass0（+30dBm±2dBm）

接收灵敏度

WCDMA850/WCDMA900/WCDMA1900/WCDMA2100:

≤-106.7dBm

GSM850/EGSM900/DCS1800/PCS1900:

≤-102dBm

主天线接口

支持

标题

参数项

规格说明

天线接口

不提供天线，天线由第三方提供。

技术标准

数据速率

GSMCS:

UL9.6kbps/DL9.6kbps

GPRS:

171.2kbps

WCDMACS:

UL64kbps/DL64kbps

WCDMAPS:

UL384kbps/DL384kbps

GPRS类型

ClassB

3GPP协议

R99,R5,

环境特性

工作温度

-30℃至+70℃

存储温度

-45℃至+85℃

湿度

5%~至95%

应用

短消息

支持

升级

支持

注：

1.模块的最大功耗是在最大发射功率下测定的平均值；2.工作电流中的峰值电流、正常工作平均电流、正常工作

（无业务）电流值均是在模块最大功耗模式下测试得到最大值，待机电流是指SLEEP模式下的电流；

2.3产品功能说明

2.3.1基带功能介绍

本产品基带部分主要包括以下信号组：

USB接口信号、SIMcard接口信号、SD接口信号、I2C接口信号、UART接口信号、模块开机、复位信号及与多个GPIO端口复用的控制信号、电源和地等，图2-3是系统连接框架结构图。

图2-3系统连接框架结构图

2.3.2射频功能介绍

产品的射频功能

a）支持HSDPA/WCDMABAND1/BAND2/BAND5/BAND8,仅能在BAND1/BAND2选一，BAND5/BAND8选一

b）支持GSM/GPRS850/900/1800/1900MHz；

c）本产品的收发射机的工作频段范围如表2-2所示。

表2-2工作频段

工作频段

上行频段

下行频段

BAND8

880MHz—915MHz

925MHz—960MHz

BAND5

824MHz—849MHz

869MHz—894MHz

BAND2

1850MHz—1910MHz

1930MHz—1990MHz

BAND1

1920MHz—1980MHz

2110MHz—2170MHz

GSM850

824MHz—849MHz

869MHz—894MHz

GSM900

890MHz—915MHz

935MHz—960MHz

GSM1800

1710MHz—1785MHz

1805MHz—1880MHz

GSM1900

1850MHz—1910MHz

1930MHz—1990MHz

注：

本模块WCDMA的BAND1,BAND2,BAND5,BAND8均支持，实际应用只能在BAND1,BAND2选一，在BAND5,BAND8选一，即如下的频段组合，客户只能选其一组。

BAND1+BAND5

BAND1+BAND8

BAND2+BAND5

BAND2+BAND8

3接口说明

3.1管脚定义

3.1.1标识符号说明

表3-1标识符号说明

管脚属性标识符号

描述

VLCD

2.8V

VCAM

由VDDCAMD1确定

VSD

由VDDSD确定

GPIO口上电复位为1

GPIO口上电复位为0

输入

输出

输入/输出

3.1.2管脚配置图

本产品接口管脚顺序定义如下图3-1所示。

图3-1管脚配置图

3.1.3管脚描述

表3-2接口定义描述

管脚号

模块信号定义

管脚属性

输入/输出

工作电压

备注

GND

地

KEYIN2

KEY

2.8V

GPIO14

2.8V

MRTCK

2.8V

SIM0_IO

SIM0Data

VSIM0

KEYIN5

KEY

2.8V

GPIO15

2.8V

KEYOUT2

KEY

2.8V

GPIO9

2.8V

KEYIN4

KEY

2.8V

KEYIN3

KEY

2.8V

KEYOUT1

KEY

2.8V

GPIO8

2.8V

KEYOUT5

KEY

2.8V

GPIO10

2.8V

SD0_D0

VSD

GPIO2

VSD

GND

地

GND

地

GND

地

VBAT

管脚号

模块信号定义

管脚属性

输入/输出

管脚电压

备注

SD0_CMD

VSD

GPIO1

VSD

SD0_D3

VSD

GPIO5

VSD

SD0_D2

VSD

GPIO4

VSD

SD0_CLK0

VSD

GPIO0

VSD

SD0_D1

VSD

GPIO3

VSD

BATTERY

BATTERY（电池供电）

VDDSD

VDDSD（SD电源）

U1RXD

U1RXD（下载）

2.8V

GPIO37

2.8V

U1TXD

U1TXD（下载）

2.8V

GPIO36

2.8V

FM_SCL

SCL4

2.8V

GPIO103

2.8V

U2RXD

2.8V

FM_SDA

SDA4

2.8V

GPIO104

2.8V

U2TXD

2.8V

VCHG

VCHG（充电输入）

5.0V

GND

地

USB_DP

管脚号

模块信号定义

管脚属性

输入/输出

管脚电压

备注

USB_DM

GND

地

VSIM0

SIM1_IO

SIM1Data

VSIM1

SDA0

VSIM1

U2TXD

VSIM1

GPIO101

VSIM1

SD0_DET

SD0_DET（SD卡插拔检测）

2.8V

SPI_DI

2.8V

GPIO20

2.8V

SIM0_CLK

VSIM0

SIM1_CLK

VSIM1

SCL0

VSIM1

U2RXD

VSIM1

GPIO100

VSIM1

BT_HOST_WAKE

2.8V

SPI_CLK

2.8V

GPIO18

2.8V

HP_DET

HP_DET|（耳机检测）

2.8V

SPI_DO　

2.8V

GPIO19

2.8V

SIM_DET

SIM_DET（SIM卡检测）

2.8V

GPIO21

2.8V

管脚号

模块信号定义

管脚属性

输入/输出

管脚电压

备注

LCM_CSN1

V_LCD

NFCEN1

V_LCD

CLK_RTC

V_LCD

GPIO38

V_LCD

LCM_D07

V_LCD

LCM_D01

V_LCD

LCM_WRN

V_LCD

BT_LDOEN

2.8V

SPI_CD

2.8V

GPIO105

2.8V

BT_U0TXD

2.8V

BT_U0RXD

2.8V

SD1_D3

SD1_D3（不支持SD1）

2.8V

SPI_CS

2.8V

GPIO23

2.8V

BT_CLK_REQUEST

2.8V

LCM_RSTN

V_LCD

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