工业级核心板怎么选?FET527-C(全志 T527)的稳定性、接口扩展性解析
Forlinx
2026-02-03 10:28:00
T527核心板
T527开发板 全志 T527
T527系列处理器特性
T527系列采用高性能八核Cortex-A55 AI平台SoC,适用于电子商业、工业和汽车领域。该芯片系列集成了八核Cortex-A55 CPU,一个HiFi4 DSP,2 TOPS NPU,G57 MC1 GPU,芯片支持4K@30fps H.265解码器,4K@30fps H.264编码器,1080p@60fps H.264编码器,DI和SmartColor系统,为用户提供流畅的体验和专业的AI视觉效果。
应用目标场景
FET527-C核心板介绍
FET527N-C核心板基于全志T527系列高性能处理器开发设计,集成了8个ARM Cortex-A55高性能核,同时内置1个RISC-V核和1个DSP核。具有2TOPS算力的NPU,为您的AI应用赋能。
核心板采用板对板连接方式,可插拔式设计便于产品的安装与维护。产品通过飞凌嵌入式实验室严苛的工业环境测试,为您的产品稳定性保驾护航。同时,FET527N-C核心板具有10-15年生命周期,为您的产品提供持续供应保障。
固定建议:核心板与底板固定建议选择M2,外径5.56mm,柱高2mm的贴片螺母,配套螺钉规格M2*4mm。
性能参数
供电参数
| 参数 | 引脚标号 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 主电源输入 | DCIN | 3.9 | 5 | 5.5 | V | 核心板电源输入 |
| 核心板输出 | VDD33 | - | 3.3 | - | V | 最大500mA |
| 核心板输出 | ALDO3 | - | 3.3 | - | V | (预留) |
工作环境
| 参数描述 | 类型 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 温度 | 工作环境 | -40 | 25 | +85 | ℃ | 工业级 |
| 存储环境 | -40 | 25 | +125 | ℃ | - | |
| 湿度 | 工作环境 | 10 | - | 90 | %RH | 无凝露 |
| 存储环境 | 5 | - | 95 | %RH | - |
核心板接口速度
| 参数 | 典型值 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|
| UART通讯速度 | 115200 | bps | - |
| SPI通讯速度 | 100 | MHz | - |
| TWI通讯速度 | 100/400 | Kbps | 标准/快速模式 |
| CAN通讯速度 | 1 | Mbps | - |
| SDIO3.0 | 200 | MHz | - |
| PWM | 100 | MHz | - |
| GPADC | 1 | MHz | - |
ESD特性
- ESD HBM (ESDA/JEDEC JS-001-2017): -2000V ~ +2000V,适用核心板所有引脚
- ESD CDM (ESDA/JEDEC JS-002-2018): -250V ~ +250V,适用核心板所有引脚
核心板接口资源
| 功能 | 数量 | 参数说明 |
|---|---|---|
| Parallel CSI | 1 | 支持8/10/12/16-bit位宽,ITU-R BT.656 up to 4*720P@30fps,ITU-R BT.1120 up to 4*1080P@30fps |
| MIPI CSI | ≤4 | 8M@30fps RAW12 2F-WDR, 最大尺寸3264(H)x2448(V),支持4+4-lane, 4+2+2-lane, 或2+2+2+2-lane |
| MIPI DSI | ≤2 | 支持4-lane MIPI DSI, 1280x720@60fps和1920x1200@60fps;支持4+4-lane MIPI DSI,2560x1600@60fps, 3840x2160@45fps |
| RGB | ≤2 | TCON_LCD0支持DE/SYNC mode,1920x1080@60fps;TCON_LCD2支持DE/SYNC mode,1280x720@60fps |
| LVDS | ≤2 | 支持dual link 1920x1080@60fps,single link 1366x768@60fps |
| eDP1.3 | 1 | 支持2.5K@60fps和4K@30fps;支持音频,最大采样率192kHz |
| HDMI2.0 | 1 | 支持2D显示4K@60fps,3D显示4K@30fps;支持音频,最大采样率192kHz |
| Audio Codec | 1 | 一个立体声耳机输出;两个差分LINEOUT输出;三个差分MIC输入 |
| I2S/PCM | ≤4 | 采样率支持8kHz至384kHz |
| DMIC | 1 | 支持8通道,采样率8kHz至48kHz |
| CAN | ≤2 | 最大支持波特率1Mbps |
| USB | ≤3 | USB0:USB2.0 OTG,480Mbps;USB1:USB2.0 Host,480Mbps;USB2-U2/U3:USB3.1 OTG,5Gbps |
| PCIe2.1 | 1 | 仅支持RC模式,1-lane,5Gbps |
| SDIO | ≤2 | SDC0:用于SD卡,最高支持SDR模式200MHz;SDC1:SDIO3.0,最高支持SDR模式200MHz |
| SPI | ≤4 | SPI0/SPI2/S_SPI0:支持主从SPI模式,最高100MHz;SPI1:支持SPI模式和DBI模式 |
| TWI | ≤8 | 兼容I2C标准,标准模式100kbit/s,快速模式400kbit/s |
| UART | ≤10 | 兼容行业标准16450/16550 |
| GMAC | ≤2 | 支持RMII/RGMII接口,支持速率10/100/1000Mbit/s |
| GPADC | 14 | 12位采样分辨率和10位精度,最大采样率1MHz |
| LRADC | 2 | 6位采样分辨率,采样率2KHz,用于按键检测 |
| PWM | ≤30 | 输出频率0~24MHz或0~100MHz |
| CIR TX/RX | 1 | 红外信号发送/接收 |
注(1):RGB, LVDS, DSI在T527中都属于TCON_LCD模块,有引脚复用关系;
注(2):USB2-U2和USB2-U3共同组成USB3.1,不支持同时独立使用;USB2-U3和PCIe接口复用,只能二选一使用;
注(3):SDC2被核心板占用,挂载eMMC;
注(4):核心板预留了PC组的SPI0连接Flash存储,底板使用SPI0要注意避免配置冲突;
注(5):S-TWI0被核心板占用,底板不能使用。
飞凌OK527N-C嵌入式开发平台
OK527N-C开发板采用核心板+底板分体式设计,共320个引脚,采用4个80Pin板对板连接器的方式将处理器的功能引脚以最便利的方式引出,并针对不同的功能做了深度优化,方便用户二次开发的同时简化用户设计,为您的项目提供良好的评估及设计依据。
底板资源列表
- LCD:RGB666 18位(核心板支持RGB888 24位,最高1080p@60fps)
- LVDS:双八位,最高1080p@60fps
- MIPI DSI:4lane,支持最大1080p@60fps(核心板支持4+4lane最高2.5K@60fps或4K@45fps)
- eDP:eDP1.3,标准DP座引出,最高2.5K@60fps或4K@30fps
- HDMI:HDMI2.0,支持HDCP1.4,最大支持4K@60fps 2D
- Ethernet:2路10/100/1000Mbps自适应,RJ-45接口
- USB:TYPE-C(DEBUG/USB0 OTG)、3路USB Host 2.0、1路USB3.1(与PCIE复用)
- PCIe:1路PCIe2.1 X1座引出(与USB3.1复用)
- TF:支持SD3.0协议
- WiFi&BT:板载AW-CM358SM,2.4G/5G双频Wi-Fi,BT5.0
整机功耗表
| 编号 | 测试项目 | 核心板功率(W) | 开发板功率(含核心板)(W) |
|---|---|---|---|
| 1 | 无负载启动峰值功率 | 6.15 | 8.74 |
| 2 | 无负载待机功率 | 1.76 | 2.94 |
| 3 | 休眠 | 0.05 | 0.65 |
| 4 | CPU压力+内存+emmc读写压力测试 | 3.50 | 4.04 |
| 5 | 7寸液晶屏+4G+视频解码 | 3.03 | 6.20 |
| 6 | 7寸液晶屏+4G+摄像头+视频编码 | 2.40 | 6.40 |
注:1、测试条件:核心板配置是4GB内存+32GB eMMC,4G模块移远EC20,屏幕是飞凌选配产品。核心板是5V供电,底板是12V供电。
2、功耗仅供参考。
FET527-C硬件设计指南
最小系统设计
FET527-C核心板已经将电源、复位监控电路、存储电路集成于一个小巧的模块上,所需的外部电路非常简洁,构成一个最小系统只需要5V电源、复位按键、启动配置即可运行。
不过一般情况下,除最小系统外建议连接上一些外部设备,例如调试串口,用来查看打印信息;预留OTG接口,用来烧写系统。做好这些后,再在此基础上根据飞凌提供的核心板默认接口定义来添加用户需要的功能。
核心板电源与时序
供电引脚
- DCIN(LU_1/3/5/7/9):外部电源供电引脚,5V输入
- VDD33(LU_16):核心板输出控制底板上电时序,最大500mA
- ALDO3(P1_4):休眠不断电的电压输出,功能暂时预留
上电后核心板输出VDD33,使用核心板输出的VDD33作为底板上电的使能,严格控制核心板早于底板上电的时序。否则可能会造成通电瞬间电流过大;设备无法启动;甚至对处理器造成不可逆转的损坏。
BOOT启动配置
核心板在上电时判断FEL的电平状态,若为低则进入OTG烧写模式,若为高则进入顺序启动模式。(若使用OTG烧写方式,为了方便烧写,建议不要省略RESET按键。)
T527核心板顺序启动优先级为:
- TF卡启动
- EMMC启动
- RAW NAND Flash启动
- SPI NOR Flash启动
- SPI NAND Flash启动
关键信号引脚
| 功能 | 信号名称 | I/O | 默认功能 | 引脚号 |
|---|---|---|---|---|
| CPU复位 | AP-RESET | I | 核心板系统复位信号输入,低电平有效,用户不要在该引脚添加任何阻容 | P3_75 |
| 烧写 | FEL | I | 进入USB OTG强制烧写模式,低电平有效 | P3_69 |
| 开关机 | PWRON | I | 低电平有效,长按关机,长按开机 | P3_77 |
| JTAG选择 | JTAG-SEL | I | 默认高电平,用于选择JTAG功能输出的端口 | P3_71 |
| CPU中断 | AP-NMI | I | 中断输入,底板默认不使用 | P3_73 |
接口设计规范
TF卡烧写接口设计
FET527-C核心板TF卡烧写时使用SD0组信号线,该组信号线电压域会在TF卡与核心板协商后可在3.3V电压和1.8V之间切换。
- 总线上拉电阻已经在核心板上做适配,底板不能对总线做上拉处理;
- TF属于可热插拔设备,请做ESD防护;
- 信号需要做等长;
- Tf卡供电需使用核心板输出的VDD33,避免受控后电源供电较晚影响烧写;
- 若不做TF卡烧写电路并将此组线复用成普通IO,则此组线电压域在3.3V,不会切换到1.8V。
OTG烧写接口设计
仅核心板原生的USB0支持USB烧写系统。
- OTG接口需插拔器件,建议选择合适的ESD器件;
- USB数据线需要做90Ω差分阻抗;
- USB数据线需做等长;
高速接口设计要点
- 最多支持1×USB2.0 Host, 1×USB2.0 DRD, 1×USB3.1 DRD
- USB 2.0支持HS(480Mbit/s)、FS(12Mbit/s)、LS(1.5Mbit/s)
- USB 3.1支持SS(5 Gbit/s)
- USB0-VBUSDET是OTG口供电检测信号(1.8V电平)
- 支持1-lane PCIe 2.1,5Gbps,仅支持RC模式
- 和USB 3.0是复用关系
- 可参考开发板做模拟开关切换两个功能
- 需在开机时在uboot菜单切换功能,同时拨码拨到相应位置
- 最多支持2路LVDS(4-lane和8-lane模式)
- 最多支持2路LCD(最大RGB888 24位)
- 1路HDMI 2.0 TX(支持HDCP1.4)
- 2路4-lane MIPI DSI(注意与LVDS/RGB引脚复用)
- 最多支持2路RGMII/RMII
- 注意MDC和MDIO信号上需要添加上拉电阻
- UART0是CPUX调试串口;S-UART1是CPUS调试串口
- 串口做TTL接口接外设需要做防漏电设计
PCB设计规范
通用设计规范
关键信号布线要求
| 接口类型 | 阻抗控制 | 等长要求 | 其他注意事项 |
|---|---|---|---|
| USB 2.0 | 差分90Ω±10% | 内线长延迟≤20mil | ESD器件离接口≤12mm,布线长度≤6inch |
| USB 3.0 | 差分90Ω±10% | 内线长延迟≤12mil | 共模扼流圈离接口≤25mm |
| SDIO | 单端50Ω±10% | 误差≤0.25mm | 串联端接电阻应靠近输出端 |
| LVDS | 差分100Ω±10% | - | 各差分信号之间预留100Ω电阻焊接位置 |
| HDMI | 差分100Ω±10% | 需要等长处理 | - |
| RGMII | 单端50Ω±10% | 组内信号长度误差≤2.54mm | 发送和接收信号布线长度≤100mm,时钟预留对地电容 |
| MDI | 差分100Ω±10% | 组内差分误差≤0.12mm | 保护器件建议放置在变压器内侧 |
| CSI | 差分100Ω±10% | - | - |
| eDP | 差分100Ω±10% | 内线延迟≤6mil,对间等长≤1000mil | 差分对之间空隙≥4倍线宽,建议中间有地线隔离 |
| PCIe | 差分85Ω±10% | 内线等长≤5mil | 走线长度≤6inch,空隙≥4倍线宽 |
| 485 | 差分布线 | - | 预留120Ω短接电阻,连接端口建议预留地信号 |
I2C/TWI设计
- 总线拓扑建议采用星型或链式结构,上拉电阻尽量靠近源端
- 若使用的I2C设备对于I2C的触发比较敏感,有细微的毛刺也会误触发,可在I2C设备端加一个RC滤波电路,电容需要用pf级别的
- 挂载该设备的总线尽量不要绕太远,时钟线最好进行包地处理
音频设计
- 核心板与codec端连接为数字信号,采用单端模式连接
- I2S时钟信号预留滤波电容
- 音频信号为模拟信号,需要与数字信号进行隔离,必要时做包地处理,保证参考地的完整性
常见接口问题排查思路
通用排查思路
- 如果参考飞凌设计的底板功能,首先要保证所用芯片和原理的一致性,如果功能芯片不一致可能需要移植芯片驱动
- 原理芯片一致,功能验证失败,需要依次排查功能芯片的电源、复位、时钟是否正常
- 交叉测试,判断问题点在核心板上还是在底板上
- 引脚电平是否匹配,数据信号是否有输出
- 排查焊接问题,阻容器件是否存在虚焊、连焊、漏焊、错焊等问题
- 测量信号的空闲状态是否正常
- 确认引脚复用是否正确
不启动问题
- 除电源和复位外,需要检查power on信号是否正常
- 确认底板设计时是否对FEL、RESET引脚做了上下拉处理
- 使用示波器测量,核心板的供电波形,是否有跌坑导致启动异常
- 底板是否有外设漏电到核心板
I2C问题排查
- I2C为OD输出,首先需要确认是否有上拉电阻
- 确认同组I2C总线下挂载的设备地址是否有冲突
- 测量信号波形,空闲状态是否为高电平,数据传输时波形是否正常
- 如果波形上升缓慢可以减小上拉电阻阻值,如果低电平过高可以增大上拉电阻阻值
-
可通过I2C tool工具查看总线上是否挂载设备:
- i2cdetect -l//检测系统上有几组I2C
- i2cdetect -r -y 2//检测I2C第二组总线上的挂载的设备
其他接口排查要点
- MISO和MOSI不要交叉连接
- 确认片选信号是否连接
- 确认两个通讯设备的模式是否一致
- 测量时钟、数据输出是否正常
- USB的正负信号是不可以交叉连接的
- 确认USB信号连接是否正确
- 信号不可以通过电平转换芯片转换引脚电平
- 如果速度不满足要求,确认是否做了等长处理
- 优先排查时钟输出是否正常
- 确认输出模式与屏幕是否一致(VESA和JEIDA)
- 确认各差分信号的100Ω电阻是否焊接
- 测量时钟、数据输出是否正常
- 确认PHY芯片与MAC端的通讯接口是否一致
- 检查MDIO总线是否上拉,波形是否正常
- 确认精密电阻是否满足要求
- 测量晶振是否起振,复位时间是否满足
- 串口收发信号需要交叉连接
- 确认串口工具配置是否正确(波特率)
- 485总线需要确认两端是否有120Ω匹配电阻
- 确认芯片驱动是否已经添加收发控制
PCIE与音频
PCIE排查
- 检测PCIE发送信号是否有AC耦合电容
- 一般PCIE设备端的发送信号已经添加了AC耦合电容,因此接收端不需要再次添加耦合电容
音频排查
- 如果系统检测不到音频芯片,需要查看I2C总线通讯是否正常
- 如果可以正常挂载芯片但是没有声音输出,需要先排查I2S数据波形是否正常输出,再排查音频输出是否正常
