PRM硬件设计指导

1 概述

本文档给出正旗通信PRM系列IEEE 802.11无线网卡通用硬件设计指导,用户可基于此文档自行开发适配PRM的嵌入式主板。

2 适用人群

本文档适用于具备一定硬件开发基础的正式用户。

3 PRM典型应用

PRM系列网卡可通过PCI Express接口与用户主板进行通信,同时,用户主板必须为PRM提供3.3V,5V,7.0V/12V供电电压,并为PRM连接合适的馈线及天线。

4 适用处理器平台

Qualcomm Atheros AR934x/AR935x/AR955x/QCA955x/IPQ806x/IPQ401x

NXP i.MX6/MPC83xx/QorIQ等具备PCI Express接口的处理器

TI AM389x/AM387x/AM57x/AM5K2Ex等具备PCI Express接口的处理器

APM/Cavium/Intel/MACOM等具备PCI Express接口的处理器

5 引脚定义与连接

所有标注“必须”的引脚需要正确地连接指定信号

所有标注“可选”的引脚,用户可自行决定是否连接

所有标注“无连接”的引脚建议做悬空处理

序号 名称 描述
1 WAKE_L 使能信号,可选
2 3.3V 3.3V电源输入,必须
3 RESERVED I/O,可选
4 GND 地,必须
5 RESERVED 无连接
6 1.5V 无连接
7 CLKREQ_L 时钟请求,可选
8 UIM_PWR 无连接
9 GND 地,必须
10 UIM_DATA 无连接
11 REFCLK- 参考时钟-,必须
12 UIM_CLK 无连接
13 REFCLK+ 参考时钟+,必须
14 UIM_RESET 无连接
15 GND 地,必须
16 UIM_VPP 无连接
17 UIM_C8 无连接
18 GND 地,必须
19 UIM_C4 无连接
20 W_DISABLE I/O,可选
21 GND 地,必须
22 PERST 复位信号,必须
23 PERN0 信号输入-,必须
24 3.3V AUX 无连接
25 PERP0 信号输入+,必须
26 GND 地,必须
27 GND 地,必须
28 1.5V 无连接
29 GND 地,必须
30 SMB_CLK 无连接
31 PETN0 信号输出-,必须
32 SMB_DATA 无连接
33 PETP0 信号输出+,必须
34 GND 地,必须
35 GND 地,必须
36 USB_D- 无连接
37 RESERVED 5V电源输入,必须
38 USB_D+ 无连接
39 RESERVED 5V电源输入,必须
40 GND 地,必须
41 RESERVED 5V电源输入,必须
42 LED_WWAN 无连接
43 RESERVED 地,可选
44 LED_WLAN I/O,可选
45 RESERVED 地,可选
46 LED_WPAN 无连接
47 RESERVED 7/12V电源输入,必须
48 1.5V 无连接
49 RESERVED 7/12V电源输入,必须
50 GND 地,必须
51 RESERVED 7/12V电源输入,必须
52 3.3V 3.3V电源输入,必须

以上所有引脚中,必须连接的引脚如下

序号 名称 描述
2 3.3V 3.3V电源输入,必须
4 GND 地,必须
9 GND 地,必须
11 REFCLK- 参考时钟-,必须
13 REFCLK+ 参考时钟+,必须
15 GND 地,必须
18 GND 地,必须
21 GND 地,必须
22 PERST 复位信号,必须
23 PERN0 信号输入-,必须
25 PERP0 信号输入+,必须
26 GND 地,必须
27 GND 地,必须
29 GND 地,必须
31 PETN0 信号输出-,必须
33 PETP0 信号输出+,必须
34 GND 地,必须
35 GND 地,必须
37 RESERVED 5V电源输入,必须
39 RESERVED 5V电源输入,必须
40 GND 地,必须
41 RESERVED 5V电源输入,必须
47 RESERVED 7/12V电源输入,必须
49 RESERVED 7/12V电源输入,必须
50 GND 地,必须
51 RESERVED 7/12V电源输入,必须
52 3.3V 3.3V电源输入,必须

处理器与PRM的典型连接如下

请注意,有些处理器不具备参考时钟输出能力,如NXP P1020,需要配合额外的时钟发生电路,请与我们联系获得进一步信息。

如下图是典型的具备Mini PCI Express插槽的主板,可支持PRM网卡。

6 外形与安装

相对于常规尺寸的全高Mini PCI Express网卡,PRM在宽度及长度上均有所延伸,并且调整了固定孔位,具体可参照下图。

PRM需要使用2颗M3螺钉固定,这就要求主板具备M3台阶铜螺柱,如下图。

推荐使用高度为9mm的Mini PCIe座子配合M3*6.5mm的台阶铜柱,其尺寸如下图。

PRM在连续发包状态下会产生较大的热量,必须为PRM提供合适的散热方式。用户可使用以下2种方式进行。

主板开窗,使用导热硅胶垫将主板开窗处与PRM散热区域贴合

主板开槽,金属外壳穿过主板,通过导热硅胶垫PRM散热区域贴合

如果条件允许,推荐用户采用主板开槽方式进行散热,如下图

7 常见问题

Q: 处理器不具备PCI Express接口,但是主板上具备Mini PCI Express插槽,能否使用PRM?

A: 此种主板上所具备的Mini PCI Express插槽,通常是用于连接Mini PCI Express样式的2G/3G/4G模块,模块与CPU实际上使用USB接口通信,而不是PCI Express接口,因此不能使用PRM。

Q: 处理器具备PCI Express接口,主板上具备Mini PCI Express插槽,但插槽不具备7.0V供电,如何评估PRM网卡?

A: 这是用户在前期使用市售主板普遍遇到的问题,由于PRM供电的特殊性,导致用户无法正常使用。对于此问题,最简单的方式就是为Mini PCI Express插槽的47,49,51脚飞线,使用外置的电源或者DCDC模块为PRM提供7.0V电源。飞线方式较为简单,直接将47,49,51短接并连接至7.0V电源即可,可参照下图。

Q: 主板未开窗,也没有开槽,如何解决PRM的散热问题?

A: 可以使用合适厚度的导热硅胶垫贴在主板与PRM散热区域之间,PRM连续工作30分钟以内不会引起严重的性能下降。

Q: 主板不具备台阶铜柱,如何固定PRM?

A: 可使用具备弹性的皮套将主板与PRM捆绑。如果主板上有合适的孔位,但用户没有合适的铜柱,请与我们联系,我们会为正式用户提供2倍于PRM采购数量的合适的台阶铜柱。