瑞萨RZ/G2L 处理器简介|框架图|功耗|原理图及硬件设计指南

发布日期:2022-11-27

RZ/G2L是瑞萨智能工控领域的高性能、超高效处理器。RZ/G2L采用ArmCortex-A55内核运行频率高达1.2GHz,内部集成ArmCortex-M33@200MHz。配备Mali-G31 GPU@500MHz图形处理器和各种显示接口,行业应用接口丰富,主要用于各种视频输出工业控制行业。

目标应用包括工业HMI、智能恒温器、家电、对讲机/门铃POS终端、家庭安全摄像头、条码扫描仪、工业网关等

RZ/G2L应用处理器框图

为了让更多工程师用户可以更好的了解这颗稳定易用的处理器,更便捷的将其用于产品开发,作为国内主流嵌入式ARM飞凌嵌入式板卡供应商与瑞萨电子公司合作,推出搭载RZ/G2L处理器的FET-G2LD-C核心板!

一、FET-G2LD-C核心板

FET-G2LD-C核心板采用Cortex-A55 Cortex-M33 异构处理器RZ/G2L;接口资源丰富 2x 1000Mbps Ethernet(GMAC)、2x CAN-FD、7x UART、USB 2.0、SPI、IIC、MTU、ADC 支持多功能定时器脉冲单元,支持 Toggle、PWM、互补 PWM 和复位同步 PWM 支持死区时间补偿计数器功能的模式 MIPI-DSI、RGB,最高支持 1920x1080 分辨率;板载 QSPI Flash,单独存储uboot,更稳定;瑞萨汽车电子技术积累,安全可靠;10年 供货周期,保证批量使用。

由于集成电源方案,RZ/G2L系列核心板的尺寸可以控制得很小,只有60块mm x 38mm。在板对板超薄连接器的加持下,从核心板到底板的最高部分(电感)距离底板表面只有5个.6mm (因为连接器有2mm合高与2.5mm合高两个版本,默认采用2mm合高连接器) 。适用于对空间要求严格的应用场景。核心板采用沉金和树脂塞孔工艺,大大提高了焊接的可靠性和稳定性。并采用符合环保要求的无铅工艺。同时,对信号完整性以及电源完整性进行了严格把控,通过仿真,为系统稳定运行提供理论依据;核心板的4个角预留固定孔位,以应对高强度震动场景;此外还具有更为人性化的防呆设计。

二、OKG2LD-C开发板

FET-G2LD-C核心板提供的评估套件OKG2LD-C开发板,预留丰富的常用接口,并添加RS485、CAN等接口的EMC防护参考设计,方便用户开发,选型方便。

三、RZ/G2L系列Linux系统整机功耗表

很多小伙伴都是对的FET-G2LD-C核心板和OK-G2LD-C开发板的功耗更受关注,所以小编针对RZ/G2L一系列完整的开发板和单独的核心板分别进行了初步的功耗测试,测试结果如下图所示:

注:

1、峰值电流:启动过程中的最大电流值;

2.稳定值电流:启动后停留在启动界面时的电流值。

四、RZ / G2L核心板硬件设计说明

FET-G2LD-C核心板已经将电源和存储电路集成到一个小模块中,所需的外部电路非常简单,只需要电源和启动配置,如下图所示:

但一般来说,除了最小系统外,建议将一些外部设备连接起来,如调试串口,否则用户无法判断系统是否启动。在此基础上,根据飞行器嵌入式提供的核心板的默认接口定义添加用户所需的功能。

G2L核心板引脚定义可联系飞凌嵌入式索取

1、G2L设计最小系统原理图

注:最小系统包G2L核心板电源、系统烧写电路、串口电路调试。RZ/ G2L核心板外围电路的设计可参考飞凌嵌入式OK-G2Lx-C底板说明。

2、RZ/G2L底板硬件设计指南

电源部分:

严格遵守以下电时序:

通过DCDC输入电压为5V向核心板供电,DCDC芯片的Power Good以信号为核心板PMIC的使能信号(VIN_PWR_BAD#);核心板PMIC的Power Good信号作为底板其他电源的使能信号(PMIC_PGOOD);

RZ/G2L输出核心板PMIC_PGOOD对于泄漏输出,核心板上有上拉电阻;PMIC_PGOOD核心板10K因此,在进行时序控制时,应注意下拉电阻的分压;必要时,可添加逻辑门,避免分压问题。

检查上电时序是否符合要求,是否存在RZ/G如果需要在底板或外设上先上电,导致电流倒灌,RZ/G在底板上加入缓冲芯片等防电流回流电路。

建议各电源增加试点或指示灯,方便板卡调试。

检查各设备的电源网络名称是否正确。

检查各电源的布线是否能满足电流需求。

检查各电源的电压设计是否正确。

检查DCDC电路布局是否符合相应芯片手册的要求,通常需要确保高频电路是最小回流路径。

启动部分:

检查BOOT电路是否符合启动要求,BOOT配置是否能对应所需的启动介质。

建议预留RESET按键。

检查RZ/G调试接口(调试串口)是否预留在底板设计中。

检查RZ/G2底板设计是否预留烧写接口SD接口等)。

接口部分:

检查IIC总线上是否有相应的上拉电阻;

检查ADC采样电压范围为0~1.8V;

检查各IIC、SPI等总线电平是否匹配;

检查MIPI CSI等长、阻抗等是否符合要求;

检查MIPI DSI等长、阻抗等是否符合要求;

检查USB0_VBUSEN、USB1_VBUSEN是否直接驱动电源开关芯片,或添加相关门电路;

USB0_OVRCUR、USB1_OVRCUR需要连接到USB电源开关芯片OC,假如没用OVRCUR这两个引脚需要通过上拉电阻拉到3.3V;

飞凌G2L系列开发板用于统一接口Type-C因此,使用拨码开关选择插座USB0_OTG_ID电平,以实现主从设备的识别。在设计自己的底板时,用户可以使用其他接口;

SD卡供电需要控制,否则系统软复位后卡可能无法正常识别;

需要注意RGMII接口电平为1.8V,PHY芯片应配备相应的寄存器和外围电路,以确保电平匹配;

检查网络PHY芯片连接是否正确MDC、MDIO总线;

检查网口PHY芯片的PHY地址是否冲突;

3、RZ/G2L系列用户信息

飞凌为使用RZ / G2L开发板用户提供了丰富的开发数据。

Linux4.19资料包括:

使用手册,编译指导手册,Linux核源代码、文件系统、工厂镜像、环境开发VM Ubuntu镜像、SD烧写卡制卡工具,USB OTG烧写工具、QT测试例程源码,应用笔记*、开发环境Docker部署包*。

硬件数据包括:

硬件手册、地板原理图源文件(AD格式),底板PCB源文件(AD格式),底板原理图PDF、芯片数据手册,核心板2D CAD图、底板2D CAD图,引脚功能复用表*、设计指导*。

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