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一文看懂BTB扩展接口
- 发布日期 : 2024-12-11 17:17
- 点击率 : 139
定位准、体积小、功耗低，合宙Air201定位方案正助力越来越多的行业客户实现快速量产！
本文应各位大佬相邀，特别分享Air201硬件BTB扩展接口相关内容。
Air201采用高集成化设计，16mm*32mm*4mm迷你板体承载了4G通信模组、GPS芯片、同轴连接器、预留电池焊盘、4G天线、GPS天线、音频解码芯片、喇叭焊盘、按钮、加速度传感器、自弹式SIM卡座、TYPE-C接口。
特别值得一提的是——板载BTB 24PIN连接器，可用于扩展连接LCD、Camera、Uart、I2C等外设。
通过BTB连接器，可以扩展使用PWRKEY引脚控制开关机，一路UART1串口接口连接外设，4路模拟IO口，2路带唤醒功能的WAKEUP引脚，一路I2C接口。
同时CAM_SCK、CAM_XCLK、I2C1_SCL、I2C1_SDA与模组的SPI接口复用，支持Flash等SPI外设，另外引出2路电压一路电池电压、一路USB电压。
外扩功能框位图：
为方便用户更快上手，进行软件开发和调试，合宙设计制作了Air201_BTB接口的配套扩展板，将所有扩展的IO接了出来，并且挂载了Flash，预留出LCD、Camera的接口。
Air201_BTB扩展板：
接下来，我们一起了解主要的BTB扩展接口：
▼ LCD扩展 ▼
扩展接口支持一路LCD专用SPI接口，用于驱动SPI LCD屏幕，不能作为通用SPI使用。
主要特性：
1. 最大支持480*320分辨率，30帧；
2. 仅支持SPI接口LCD屏幕。
管脚定义：
注：表格管脚列"/"后面的管脚号是指模组对应的PIN脚。
可用的供电脚：BTB扩展接口引出的AGPIO8和AGPIO5可用于供电1.8V，+4V位置可供3.7V。
B2B_LCD扩展：
▼ Camera扩展 ▼
支持一路摄像头接口，可用于扫码、拍照应用。
主要特性：
1. 仅支持SPI接口的摄像头；
2. 最高支持30W像素。
管脚定义：
注：表格管脚列"/"后面的管脚号是指模组对应的PIN脚。
可用的供电脚：BTB扩展接口引出的AGPIO8和AGPIO5可用于供电1.8V，+4V位置可供3.7V。
B2B_Camera扩展：
Air201最多支持4路UART：
UART0（DBG_UART）和UART1（MAIN_UART）在板子上预留有测试点；如果需要使用UART2和UART3，要通过其他功能管脚复用。
▼ UART0（DBG_UART）▼
DBG_TX、DBG_RX默认功能为系统底层日志口。如果将此引脚复用为其他功能，则无法从DBG_TX 和 DBG_RX抓取系统日志。
在某些场景下，如果模组出现异常，无法抓到问题日志，只能引出DBG_TX、DBG_RX，抓取日志再进行分析。
包括但不限于以下两种场景：
低功耗场景：
在低功耗场景下，USB无法使用，只能通过 DBG_TX、DBG_RX来抓取日志。
非低功耗场景：
模组接入USB时，工作正常，未接入USB 时，工作异常的情况，只能通过DBG_TX、DBG_RX来抓取日志。
管脚定义：
UART0在Air201板子上可直接连接测试点，
详见下图顶部4G_DBG_TX、4_DBG_RX：
由于底层日志输出对速率要求很高，所以该串口默认以6M波特率输出模组底层日志，需要配合EPAT工具+高速串口线（能支持6M波特率，例如CH343、FT4232），来抓取日志。
▼ UART1（MAIN_UART）▼
对于二次开发方式，UART1可通过串口配置的API接口，对波特率、数据位、校验位、停止位按需设置。
管脚定义：
注：表格管脚列"/"后面的管脚号是指模组对应的PIN脚。
UART1管脚预留位置在BTB扩展接口上面，具体位置参见下图蓝色框线标记：
▼ 485串口扩展 ▼
RS485是一种工业控制环境中常用的通讯协议，其中RS是 Recommended Standard的缩写。
RS485可以进行半双工异步串行通信，可使用BTB接口板中的UART1扩展。
主要特点：
支持多节点：一般最大支持32个节点；
传输距离远：最远通讯距离可达1200米；
抗干扰能力强：差分信号传输；
连接简单：只需要两根信号线（A+和B-）就可以进行正常的通信。
B2B_RS485扩展：
▼ 低功耗蓝牙（BLE）扩展 ▼
BLE通常适用于低功耗、轻量级的应用，例如穿戴设备、传感器网络等。而SPP适用于需要大容量数据传输的应用，例如音频设备、文件传输等。
在Air201核心板上，也可以通过BTB接口实现外扩蓝牙功能，以下是参考的设计原理图。
B2B_BLE扩展：
▼ SPI 接口 ▼
SPI接口可以通过CAM_SCK、CAM_XCLK、I2C1_SCL、I2C1_SDA四个引脚的功能复用为SPI0来使用。
其中CAM_SCK和CAM_XCLK需要通过0欧姆的电阻进行切换，I2C1_SCL和I2C1_SDA需要软件复用为alt func0来作为SPI0的功能。
管脚定义：
注：表格管脚列"/"后面的管脚号是指模组对应的PIN脚。
▼ IIC (I2C) 接口 ▼
管脚定义：
注：表格管脚列"/"后面的管脚号是指模组对应的PIN脚。
I2C管脚预留位置在BTB扩展接口上面，具体位置参见下图蓝色框线标记：
▼ PWRKEY按键 ▼
管脚定义：
注：表格管脚列"/"后面的管脚号是指模组对应的PIN脚。
上图按键连接的管脚是PWRKEY，电源开关机的功能。
在BTB扩展接口处也有预留PWRKEY的管脚（下图蓝色标记），可按照业务需求设计按键位置。
▼ 休眠中可保持电平的GPIO ▼
管脚定义：
注：表格管脚列"/"后面的管脚号是指模组对应的PIN脚。
需要注意的是：
AGPIO虽然在休眠下不掉电，但是无法触发中断。
AGPIO5管脚目前被内部音频占用。
▼ 休眠唤醒管脚 ▼
管脚定义：
注：表格管脚列"/"后面的管脚号是指模组对应的PIN脚。
需要注意的是：
AGPIO虽然在休眠下不掉电，但是无法触发中断，系统休眠后外部只能通过WAKEUP管脚或者LPUART串口唤醒。
本文应各位大佬相邀，特别分享Air201硬件BTB扩展接口相关内容。
Air201采用高集成化设计，16mm*32mm*4mm迷你板体承载了4G通信模组、GPS芯片、同轴连接器、预留电池焊盘、4G天线、GPS天线、音频解码芯片、喇叭焊盘、按钮、加速度传感器、自弹式SIM卡座、TYPE-C接口。
特别值得一提的是——板载BTB 24PIN连接器，可用于扩展连接LCD、Camera、Uart、I2C等外设。
通过BTB连接器，可以扩展使用PWRKEY引脚控制开关机，一路UART1串口接口连接外设，4路模拟IO口，2路带唤醒功能的WAKEUP引脚，一路I2C接口。
同时CAM_SCK、CAM_XCLK、I2C1_SCL、I2C1_SDA与模组的SPI接口复用，支持Flash等SPI外设，另外引出2路电压一路电池电压、一路USB电压。
外扩功能框位图：
为方便用户更快上手，进行软件开发和调试，合宙设计制作了Air201_BTB接口的配套扩展板，将所有扩展的IO接了出来，并且挂载了Flash，预留出LCD、Camera的接口。
Air201_BTB扩展板：
接下来，我们一起了解主要的BTB扩展接口：
▼ LCD扩展 ▼
扩展接口支持一路LCD专用SPI接口，用于驱动SPI LCD屏幕，不能作为通用SPI使用。
主要特性：
1. 最大支持480*320分辨率，30帧；
2. 仅支持SPI接口LCD屏幕。
管脚定义：
注：表格管脚列"/"后面的管脚号是指模组对应的PIN脚。
可用的供电脚：BTB扩展接口引出的AGPIO8和AGPIO5可用于供电1.8V，+4V位置可供3.7V。
B2B_LCD扩展：
▼ Camera扩展 ▼
支持一路摄像头接口，可用于扫码、拍照应用。
主要特性：
1. 仅支持SPI接口的摄像头；
2. 最高支持30W像素。
管脚定义：
注：表格管脚列"/"后面的管脚号是指模组对应的PIN脚。
可用的供电脚：BTB扩展接口引出的AGPIO8和AGPIO5可用于供电1.8V，+4V位置可供3.7V。
B2B_Camera扩展：
Air201最多支持4路UART：
UART0（DBG_UART）和UART1（MAIN_UART）在板子上预留有测试点；如果需要使用UART2和UART3，要通过其他功能管脚复用。
▼ UART0（DBG_UART）▼
DBG_TX、DBG_RX默认功能为系统底层日志口。如果将此引脚复用为其他功能，则无法从DBG_TX 和 DBG_RX抓取系统日志。
在某些场景下，如果模组出现异常，无法抓到问题日志，只能引出DBG_TX、DBG_RX，抓取日志再进行分析。
包括但不限于以下两种场景：
低功耗场景：
在低功耗场景下，USB无法使用，只能通过 DBG_TX、DBG_RX来抓取日志。
非低功耗场景：
模组接入USB时，工作正常，未接入USB 时，工作异常的情况，只能通过DBG_TX、DBG_RX来抓取日志。
管脚定义：
UART0在Air201板子上可直接连接测试点，
详见下图顶部4G_DBG_TX、4_DBG_RX：
由于底层日志输出对速率要求很高，所以该串口默认以6M波特率输出模组底层日志，需要配合EPAT工具+高速串口线（能支持6M波特率，例如CH343、FT4232），来抓取日志。
▼ UART1（MAIN_UART）▼
对于二次开发方式，UART1可通过串口配置的API接口，对波特率、数据位、校验位、停止位按需设置。
管脚定义：
注：表格管脚列"/"后面的管脚号是指模组对应的PIN脚。
UART1管脚预留位置在BTB扩展接口上面，具体位置参见下图蓝色框线标记：
▼ 485串口扩展 ▼
RS485是一种工业控制环境中常用的通讯协议，其中RS是 Recommended Standard的缩写。
RS485可以进行半双工异步串行通信，可使用BTB接口板中的UART1扩展。
主要特点：
支持多节点：一般最大支持32个节点；
传输距离远：最远通讯距离可达1200米；
抗干扰能力强：差分信号传输；
连接简单：只需要两根信号线（A+和B-）就可以进行正常的通信。
B2B_RS485扩展：
▼ 低功耗蓝牙（BLE）扩展 ▼
BLE通常适用于低功耗、轻量级的应用，例如穿戴设备、传感器网络等。而SPP适用于需要大容量数据传输的应用，例如音频设备、文件传输等。
在Air201核心板上，也可以通过BTB接口实现外扩蓝牙功能，以下是参考的设计原理图。
B2B_BLE扩展：
▼ SPI 接口 ▼
SPI接口可以通过CAM_SCK、CAM_XCLK、I2C1_SCL、I2C1_SDA四个引脚的功能复用为SPI0来使用。
其中CAM_SCK和CAM_XCLK需要通过0欧姆的电阻进行切换，I2C1_SCL和I2C1_SDA需要软件复用为alt func0来作为SPI0的功能。
管脚定义：
注：表格管脚列"/"后面的管脚号是指模组对应的PIN脚。
▼ IIC (I2C) 接口 ▼
管脚定义：
注：表格管脚列"/"后面的管脚号是指模组对应的PIN脚。
I2C管脚预留位置在BTB扩展接口上面，具体位置参见下图蓝色框线标记：
▼ PWRKEY按键 ▼
管脚定义：
注：表格管脚列"/"后面的管脚号是指模组对应的PIN脚。
上图按键连接的管脚是PWRKEY，电源开关机的功能。
在BTB扩展接口处也有预留PWRKEY的管脚（下图蓝色标记），可按照业务需求设计按键位置。
▼ 休眠中可保持电平的GPIO ▼
管脚定义：
注：表格管脚列"/"后面的管脚号是指模组对应的PIN脚。
需要注意的是：
AGPIO虽然在休眠下不掉电，但是无法触发中断。
AGPIO5管脚目前被内部音频占用。
▼ 休眠唤醒管脚 ▼
管脚定义：
注：表格管脚列"/"后面的管脚号是指模组对应的PIN脚。
需要注意的是：
AGPIO虽然在休眠下不掉电，但是无法触发中断，系统休眠后外部只能通过WAKEUP管脚或者LPUART串口唤醒。
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