2024年8月3日发(作者:悟悦欣)
SIM8900_硬件设计手册_V1.01
Smart Machine Smart Decision
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SIM8900硬件设计手册
1.01
2015-10-10
发布
SIM8900_硬件设计手册_V1.01
前言
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。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 2 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
目录
目录...........................................................................................................................................................................3
表格索引...................................................................................................................................................................5
图片索引...................................................................................................................................................................6
1. 绪论.................................................................................................................................................................8
2. 模块综述.........................................................................................................................................................8
2.1 模块主要特性..........................................................................................................................................9
2.2 模块功能框图........................................................................................................................................10
3. 模块封装.......................................................................................................................................................12
3.1. 引脚分布图............................................................................................................................................12
3.2. 模块引脚描述........................................................................................................................................13
3.3. 机械尺寸................................................................................................................................................19
4. 接口应用.......................................................................................................................................................21
4.1. 供电........................................................................................................................................................21
4.1.1. 电源引脚.............................................................................................................................................22
4.2. 开机关机................................................................................................................................................22
4.2.1. 模块开机.............................................................................................................................................22
4.2.2. 模块关机.............................................................................................................................................23
4.2.3. 模块复位.............................................................................................................................................23
4.3. VCOIN电源...........................................................................................................................................24
4.4. 电源输出................................................................................................................................................25
4.5. 串口........................................................................................................................................................25
4.6. MIPI接口................................................................................................................................................27
4.6.1. LCM 接口..........................................................................................................................................27
4.6.2. MIPI Camera 接口............................................................................................................................29
4.7. 音频接口................................................................................................................................................31
4.7.1 受话器接口电路.................................................................................................................................31
4.7.2 麦克风接收电路.................................................................................................................................32
4.7.3 耳机接口电路.....................................................................................................................................33
4.7.4 喇叭接口电路.....................................................................................................................................34
4.8. USB接口................................................................................................................................................34
4.8.1 36
4.9. 充电接口................................................................................................................................................36
4.9.1 充电检测.............................................................................................................................................37
4.9.2 充电控制.............................................................................................................................................37
4.9.3 BAT_.37
4.10. UIM卡接口............................................................................................................................................38
4.11. I2C总线接口..........................................................................................................................................38
4.12. 模数转换器(ADC)............................................................................................................................39
4.13. 40
4.14. 天线接口................................................................................................................................................40
4.14.1 MAIN天线.............................................................................................................................................40
4.14.2 DRX天线...............................................................................................................................................41
4.14.3 GNSS天线.............................................................................................................................................42
4.14.4 WiFi/BT天线.........................................................................................................................................44
4.14.5 FM天线..................................................................................................................................................44
5. PCB布局.......................................................................................................................................................46
5.1 模块PIN分布..........................................................................................................................................46
5.2 PCB布局原则.........................................................................................................................................46
5.2.1 天线.....................................................................................................................................................46
5.2.2. 电源.....................................................................................................................................................46
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 3 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
5.2.3
5.2.4
5.2.5
5.2.5
5.2.6
SIM卡..................................................................................................................................................46
47
.47
48
其他.....................................................................................................................................................48
6. 电气、可靠性...............................................................................................................................................49
6.1 绝对最大值............................................................................................................................................49
6.2 工作温度................................................................................................................................................49
6.3 工作电压................................................................................................................................................49
6.4 充电参数................................................................................................................................................49
6.5 数字接口特性........................................................................................................................................49
6.6 SIM_VDD特性......................................................................................................................................50
6.7 PWRKEY特性.......................................................................................................................................50
6.8 VCOIN特性...........................................................................................................................................50
6.9 耗流(VBAT=4.0V)................................................................................................................................50
6.10 静电防护................................................................................................................................................52
6.11 模块工作频段........................................................................................................................................52
6.12 射频特性................................................................................................................................................53
6.13 模块传导接收灵敏度............................................................................................................................53
6.14 WIFI主要射频性能................................................................................................................................54
6.15 BT主要射频性能...................................................................................................................................54
6.16 GNSS的主要射频性能..........................................................................................................................55
7. 生产...............................................................................................................................................................55
7.1. 模块的顶视图和底视图........................................................................................................................55
7.2. 推荐焊接炉温曲线图............................................................................................................................55
7.3. 湿敏特性 (MSL)....................................................................................................................................56
7.4. 烘烤需求................................................................................................................................................57
8. 支持外围器件列表.......................................................................................................................................58
9. 附录...............................................................................................................................................................59
a) 相关文档................................................................................................................................................59
b) 术语和解释............................................................................................................................................60
c) 复用功能................................................................................................................................................61
d) 安全警告................................................................................................................................................62
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 4 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
表格索引
表 1:模块主要特性........................................................................................................................................................9
表 2:引脚描述..............................................................................................................................................................13
表 3:引脚特性..............................................................................................................................................................17
表 4:RESET硬件参数..................................................................................................................................................24
表 5:电源描述..............................................................................................................................................................25
表 6:串口引脚定义......................................................................................................................................................25
表 7:串口硬件参数......................................................................................................................................................27
表 8:接口定义..............................................................................................................................................................27
表 9:电容触摸接口定义..............................................................................................................................................29
表 10:MIPI CAMERA接口定义..................................................................................................................................29
表 11:音频接口定义....................................................................................................................................................31
表 12:听筒输出性能参数............................................................................................................................................32
表 13:MIC输入性能参数.............................................................................................................................................32
表 14:耳机输出性能参数............................................................................................................................................33
表 15:音频功放参数....................................................................................................................................................34
表 16:VBUS输入范围..................................................................................................................................................35
表 17:USB OTG引脚定义...........................................................................................................................................36
表 18:VBUS输出特性参数..........................................................................................................................................36
表 19:I2C引脚..............................................................................................................................................................39
表 20:ADC性能参数....................................................................................................................................................39
表 21:模块内部MIPI走线长度....................................................................................................................................47
表 22:模块内部USB走线长度.....................................................................................................................................48
表 23:绝对最大值........................................................................................................................................................49
表 24:模块工作温度....................................................................................................................................................49
表 25:工作电压............................................................................................................................................................49
表 26:充电参数............................................................................................................................................................49
表 27:数字接口特性(1.8V).....................................................................................................................................49
表 28:SIM_VDD特性...................................................................................................................................................50
表 29:PWRKEY特性...................................................................................................................................................50
表 30:VCOIN特性........................................................................................................................................................50
表 31:耗流....................................................................................................................................................................50
表 32:ESD性能参数(温度:25℃,湿度:45%)..................................................................................................52
表 33:模块工作频段....................................................................................................................................................52
表 34:传导输出功率....................................................................................................................................................53
表 35:传导接收灵敏度................................................................................................................................................53
表 36:LTE 参考灵敏度3GPP要求 (QPSK)..............................................................................................................53
表 37:湿度灵敏度等级区分........................................................................................................................................56
表 38:烘烤需求............................................................................................................................................................57
表 39:支持显示屏型号列表........................................................................................................................................58
表 40:支持触摸屏型号列表........................................................................................................................................58
表 41:相关文档............................................................................................................................................................59
表 42:术语和解释........................................................................................................................................................60
表 43:复用功能............................................................................................................................................................61
表 44:安全警告............................................................................................................................................................62
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 5 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
图片索引
图1:模块功能框图.......................................................................................................................................................10
图2:模块引脚图(顶视图).............................................................................................................................................12
图3:三维尺寸(单位:MM)....................................................................................................................................19
图4:推荐PCB封装尺寸(单位:MM).....................................................................................................................20
图5:VBAT 输入参考电路...........................................................................................................................................21
图6:LDO供电参考电路...............................................................................................................................................21
图7:DC-DC电源参考电路...........................................................................................................................................21
图8:非电池供电时连接示意图...................................................................................................................................22
图9:VBAT跌落的最低电压.........................................................................................................................................22
图10:使用PWRKEY驱动电路开机.............................................................................................................................22
图11:使用PWRKEY按键电路开机.............................................................................................................................23
图12:使用PWRKEY开机时序图.................................................................................................................................23
图13:使用按键电路复位.............................................................................................................................................23
图14:使用三极管复位模块.........................................................................................................................................24
图15:外部电容给RTC供电..........................................................................................................................................24
图16:不可充电电池给RTC供电..................................................................................................................................24
图17:可充电电池给RTC供电......................................................................................................................................25
图18:串口连接图.........................................................................................................................................................26
图19:TX连接示意图....................................................................................................................................................26
图20:RX连接示意图....................................................................................................................................................26
图21:LCM电路.............................................................................................................................................................28
图22:背光驱动示意图.................................................................................................................................................28
图23:正确的CAMERA连接示意图............................................................................................................................30
图24:错误的CAMERA连接示意图............................................................................................................................30
图25:MIPI CAMERA参考电路...................................................................................................................................30
图26:扬声器接口电路.................................................................................................................................................31
图27:麦克风差分接口电路.........................................................................................................................................32
图28:耳机接口电路.....................................................................................................................................................33
图29:使用内部音频功放推荐电路.............................................................................................................................34
图30:USB内部示意图..................................................................................................................................................35
图31:USB连接图.........................................................................................................................................................35
图32:USB_OTG连接示意图.......................................................................................................................................36
图33:充电示意图.........................................................................................................................................................37
图34:充电电路连接图.................................................................................................................................................37
图35:充电连接示意图.................................................................................................................................................38
图36:USIM卡接口电路...............................................................................................................................................38
图37:I2C外置电路示意图...........................................................................................................................................39
图38:MAIN天线接口连接电路...................................................................................................................................40
图39:MAIN天线接口简化连接电路...........................................................................................................................41
图40:WIFI_BT天线接口连接电路..............................................................................................................................44
图41:模块顶视图和底视图.........................................................................................................................................55
图42:模块推荐焊接炉温曲线图.................................................................................................................................56
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 6 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
版本历史
日期
2015-10-10
版本
1.01
变更描述
作者
宋家林
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 7 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
1. 绪论
本文档描述了模块的硬件应用接口,包括相关应用场合的电路连接以及射频接口等。可以帮助用户快
速的了解模块的接口定义、电气性能和结构尺寸的详细信息。结合本文档和其他的应用文档,用户可以快
速的使用模块来设计移动通讯应用方案。
2. 模块综述
SIM8900模块采用高通的MSM8909方案,MSM8909是采用28nm CMOS工艺的Cortex™-A7处理器,内
部集成4核,主频高达1.3GHz,芯片可以支持GSM、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000,LTE制式,是一
款高集成度的芯片产品。
SIM8900模块可支持的空中接口及频段包括:GSM/EGPRS GSM850/GSM900/DCS1800/PCS1900全频
段,WCDMA B1/B5/B8,CDMA2000 1X/EVDO BC0,TDSCDMA B34/B39,FDD-LTE B1/B3/B8,TDD-LTE
1
B38/B39/B40/B41
。
SIM8900支持丰富的多媒体功能,包括:高清1080p低功耗影音播放、800万像素照相机、高清LCD显
示(HD 720p)。
模块的物理接口为126脚的焊盘,提供如下硬件接口:
z 两路串口,包括一路四线串口和一路两线串口
z LCM(MIPI 接口)
z 两路Camera接口(MIPI数据)
z 一路高速USB接口
z 三路音频输入接口
z 三路音频输出接口
z 两路UIM卡接口
z GPIO接口
z 默认四路I2C接口
z 一路Micro SD卡接口
z 一路ADC接口
z 支持GNSS,WiFi,Bluetooth,FM功能
注:
1
、
SIM8900
仅支持半频段B41,带宽为100MHz(2555~2655 MHz),信道范围40240~41240。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 8 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
2.1 模块主要特性
表 1:模块主要特性
特性
MCU
存储
供电
操作系统
UIM卡
说明
四核1.3G Cortex™-A7
8GB EMMC+8Gb LPDDR2
电压范围:3.4V ~4.4V
Android OS 4.4
支持双卡双待
z GSM/EGRPS四频:GSM850/EGSM900/DCS1800/PCS1900
z WCDMA:B1/B5/B8
z TD-SCDMA: B34/B39
z CDMA2000 1X/EVDO: BC0
z LTE: B1/B3/B8/B38/B39/B40/B41
1
GSM/GPRS:
●
功率等级4: GSM850/EGSM900
●
功率等级1: DCS1800/PCS1900
频段
发射功率
EDGE:
●
功率等级 E2: GSM850/EGSM900
●
功率等级 E1: DCS1800/PCS1900
TD-SCDMA
●
功率等级2: B34/B39
CDMA
●
功率等级3:BC0
UMTS:
z 功率等级3: B1/B5/B8
LTE:
z 功率等级3: LTE B1/B3/B8/B38/B39/B40/B41
1
●
GPRS Class B, multi-slot class 12 operation, coding scheme: CS1-4, DL
●
传输速率
●
●
●
●
●
maximum speed: 107kbps; UL maximum speed: 85.6kbps
EDGE multi-slot class 33 operation, coding scheme: MSC1-9, DL maximum
speed: 296kbps; UL maximum speed: 236.8kbps
TD-SCDMA 2.8Mbps(DL) 2.2Mbps(UL)
CDMA DORA 3.1Mbps(DL) 1.8Mbps(UL)
UMTS R99: 384 kbps DL/UL
DC-HSDPA Category 24 - 42.2 Mbps, HSUPA Category 7 - 11.5 Mbps
LTE Category 4 - 150 Mbps (DL) 50 Mbps (UL)
蓝牙
规格:V2.1+EDR , 3.0+HS, V4.0 BLE
接收灵敏度:GFSK -94dBm , DQPSK -92dBm , 8-DPSK -86 dBm
支持SoftAP功能,802.11 b/g/n
加密方式:WFA WPA/WPA2
Qos: WFA WMM , WMM PS
射频性能:11b功率19 dBm,EVM≤35%;
11g 功率17dBm , EVM<-25dB ;
11n功率16 dBm,EVM<-28dB
工作频率:65-108MHZ
支持类别:RDS/RBDS
频道切换时间:30ms/channel
音频失真度: SINAD≥60dB
Wi-Fi/WAPI
FM
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 9 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
GNSS
2
GNSS工作频段: 1575.42MHZ
GNSS载噪比CN0:39dB/Hz
GNSS灵敏度:捕获灵敏度-148dBm(冷启)
捕获灵敏度-156dBm(热启)
跟踪灵敏度-160dBm
GNSS启动时间:热启动<5s,温启动<15s,冷启动<50s
媒体播放器(Mp3、支持 MP4 30帧
MP4)
MP3支持音频格式
AMR/MIDI/WAV/MP3/AAC/AAC+
MP4支持视频格式
存储卡
U盘功能
UIM卡接口
天线接口
温度范围
物理尺寸
软件升级
MPEG-4/ H.263,H.264
支持Micro-SD卡(最大32G),支持热插拔,SD3.0
支持
支持的SIM卡:1.8V,3V
LTE/GSM/WCDMA, GNSS, WIFI/BT、FM
z 工作温度:TBD
z 存储温度:-40℃ ~ +90℃
尺寸:44*39*2.8 mm
重量:TBD
USB升级
注:1、SIM8900仅支持半频段B41,带宽为100MHz(2555~2655 MHz),信道范围40240~41240。
2、表中数据是在外加LNA条件下得到的测试结果
2.2 模块功能框图
下图列出了模块的主要功能部分:
z MSM8909基带
z PM8909射频
z 天线接口
z MIPI
z AUDIO接口
z 串口、SD卡接口,SIM卡接口,I2C接口以及ADC接口等等
z EMCP
Main ANT
RESET
LDO
VRTC
AUDIO
ADC
充电管理
DRX ANT
GNSS
WIFI/BT
PMU
射频单元
PM8909
FM
SIM卡
SD卡
GPIO
TP
I2C
MIPI
UART
MSM8909
EMMC+LPDDR2
图1:模块功能框图
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 10 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 11 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
3. 模块封装
3.1. 引脚分布图
图2:模块引脚图(顶视图)
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 12 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
3.2. 模块引脚描述
表 2:引脚描述
引脚名称
供电
模块提供2个VBAT 电源pin脚。
SIM8900采用单电源供电,电压范围,
VBAT从 3.4V到4.4V。电源要能够提
建议外部加齐纳
供足够的峰值电流以保证在GSM突发
二极管作浪涌保
护
模式时高达2A的峰值耗流。
充电输入电源。OTG功能时的5V输出
脚。
当系统电源VBAT没电时给实时时钟
提供电流输入。当VBAT有电而且后
备电池电压过低时可以给后备电池进
行充电。
1.2V电源输出,用于Camera供电
1.8V电源输出,用于Camera 供电
2.85V电源输出
2.9V电源输出
SD卡供电引脚
UIM供电引脚
UIM供电引脚
VCOIN引脚上接
3V纽扣电池或者
电容
100mA
100mA
100mA
150mA
500mA
50mA
50mA
引脚序号
I/O
描述 备注
VBAT 49、50 I
VBUS 51 I/O
VCOIN
LDO2_1P2
LDO6_1P8
LDO17_2P85
LDO8_2P9
SD_LDO11
UIM2_LDO15
UIM1_LDO14
68
6
7
8
9
94
103
107
3、15、22、25、
28、47、48、
53、55、56、
60、62、64、
66、85、87、
93、102、111、
115、118
119
120
121
122
123
124
125
126
1
2
116
117
77
78
79
80
I/O
O
O
O
O
O
O
O
GND 接地
显示接口(MIPI)
MIPI_DS_CLKN
MIPI_DS_CLKP
MIPI_DS_D0N
MIPI_DS_D0P
MIPI_DS_D1N
MIPI_DS_D1P
MIPI_DS_D2N
MIPI_DS_D2P
MIPI_DS_D3N
MIPI_DS_D3P
LCD_ID
LCD_RST
串口
UART1_RTS
UART1_CTS
UART1_RX
UART1_TX
O
I
I
O
UART1请求发送
UART1清除发送
UART1数据接收
UART1数据发送
不用的引脚,保
持悬空
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
LCD ID引脚
LCD复位引脚
MIPI LCM数据线
MIPI LCM时钟线
MIPI LCM时钟线
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 13 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
UART0_RX
UART0_TX
UIM卡接口
UIM2_RST
UIM2_DAT
UIM2_CLK
UIM1_RST
UIM1_DAT
UIM1_CLK
Front Camera
MIPI_CSI1_D0N
MIPI_CSI1_D0P
MIPI_CSI1_CLKN
MIPI_CSI1_CLKP
CAM1_MCLK
CAM1_RST
CAM1_PWDN
CAM1_ID
Main Camera
CAM0_ID
CAM0_RST
CAM0_PWDN
CAM0_MCLK
MIPI_CSI0_D0N
MIPI_CSI0_D0P
MIPI_CSI0_D1N
MIPI_CSI0_D1P
MIPI_CSI0_CLKN
MIPI_CSI0_CLKP
音频接口
MIC_GND
MIC1P
MIC2P
MIC3P
HPH_R
HPH_GND
HPH_L
REC_P
REC_N
SPK_P
SPK_N
HS_DET
SD卡接口
SD_DET
81
82
104
105
106
108
109
110
26
27
29
30
31
32
33
10
11
12
13
14
16
17
18
19
20
21
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
I
O
O
I/O
O
O
I/O
O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I
I
I
O
O
O
O
O
O
I
UART2数据接收
UART2数据发送
UIM2卡复位
UIM2卡数据
UIM2卡时钟
UIM1卡复位
UIM1卡数据
UIM1卡时钟
Front Camera MIPI 信号线
Front Camera MIPI 信号线
Front Camera MIPI 时钟线
Front Camera MIPI 时钟线
Front Camera 主时钟信号线
Front Camera 复位信号线
Front Camera 休眠信号线
Front Camera ID信号线
Main Camera ID信号线
Main Camera 复位信号
Main Camera 休眠信号
Main Camera 主时钟
Main Camera MIPI 数据线
Main Camera MIPI 时钟线
MIC参考GND
主MIC
耳机MIC
消噪MIC
耳机右声道
耳机参考GND
耳机左声道
听筒输出
Class_D
功放输出
耳机插拔检测
95 I/O
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 14 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
SD_CMD
SD_CLK
SD_DATA0
SD_DATA1
SD_DATA2
SD_DATA3
ADC
ADC
I2C
CAM_I2C_SDA
CAM_I2C_SCL
I2C_SDA
I2C_SCL
SMB_I2C_SDA
SMB_I2C_SCL
TP
TP_I2C_SCL
TP_I2C_SDA
TP_INT
TP_RST
USB接口
USB_DP
USB_DM
USB_ID
天线接口
96
97
98
99
100
101
67
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
AI
测量范围软件配置
0.1~1.7或0.3~4.5
23
24
59
58
76
75
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I2C信号
I2C信号
I2C信号
I2C信号
内部上拉到
VREG_L6_1P8
内部上拉到
VREG_L6_1P8
内部上拉到
VREG_L5_1P8
71
72
73
74
I/O
I/O
I
O
内部上拉到
VREG_L6_1P8
86
85
114
I/O
I/O
I
连接
GSM/WCDMA/TDSCDMA/CDMA200
0/LTE主天线
连接
WCDMA/TDSCDMA/CDMA2000/LTE
分集天线
连接FM天线
WIFIBT天线
GNSS天线
ANT_MAIN 86 I/O
ANT_DRX
ANT_FM
ANT_WIFI
ANT_GNSS
GPIO
GPIO0
GPIO1
GPIO2
GPIO3
GPIO56
GPIO52
65
63
54
61
92
91
90
89
88
84
I
I
I/O
I
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 15 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
GPIO16
GPIO17
其他功能脚
RESET
BAT_CON_TEM
PWRKEY
PWM
70
69
57
46
52
4
I/O
I/O
I
I
I
O
拉低复位模块
电池温度检测脚
通过拉低PWRKEY可以实现模块的开
启和关闭
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 16 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
表 3:引脚特性
引脚
1
2
4
5
10
11
12
13
14
16
17
18
19
20
21
23
24
26
27
29
30
31
32
33
52
57
58
59
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
88
89
电源域
VREG_L2_1P2
名称
MIPI_DS_D3N
MIPI_DS_D3P
PWM
LCD_TE
CAM1_ID
CAM0_ID
CAM0_RST
CAM0_PWDN
CAM0_MCLK
MIPI_CSI0_D0N
MIPI_CSI0_D0P
MIPI_CSI0_D1N
MIPI_CSI0_D1P
MIPI_CSI0_CLKN
MIPI_CSI0_CLKP
CAM_I2C_SDA
CAM_I2C_SCL
MIPI_CSI1_D0N
MIPI_CSI1_D0P
MIPI_CSI1_CLKN
MIPI_CSI1_CLKP
CAM1_MCLK
CAM1_RST
CAM1_PWDN
PWRKEY
RESET
I2C_SCL
I2C_SDA
ADC
VCOIN
GPIO17
GPIO16
TP_I2C_SCL
TP_I2C_SDA
TP_INT
TP_RST
SMB_I2C_SCL
SMB_I2C_SDA
UART1_RTS
UART1_CTS
UART1_RX
UART1_TX
UART0_RX
UART0_TX
GPIO11
GPIO52
GPIO56
GPIO3
MSM8909
-
-
MPP_2**
GPIO_24
GPIO_9
GPIO_10
GPIO_35*
GPIO_34*
GPIO_26
-
-
-
-
-
GPIO_29
GPIO_30
-
-
-
-
GPIO_27
GPIO_28*
GPIO_33
-
-
GPIO_7
GPIO_6
MPP_4**
-
GPIO_17
GPIO_16
GPIO_19
GPIO_18
GPIO_13*
GPIO_12*
GPIO_15
GPIO_14
GPIO_112*
GPIO_111*
GPIO_21*
GPIO_20*
GPIO_5*
GPIO_4
GPIO_11*
GPIO_52
GPIO_56
GPIO_3
复位状态
-
-
-
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
-
-
-
-
-
-
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
-
-
-
-
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
-
-
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
-
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
BH-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
备注
检测范围软件可配
VREG_L5_1P8
VREG_L2_1P2
VREG_L5_1P8
VREG_L2_1P2
VREG_L5_1P8
Dvdd(1.8V)
Dvdd(1.8V)
VREG_L5_1P8
0.1~1.7或0.3~4.5
2.0~3.25
VREG_L5_1P8
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 17 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
90 GPIO2 GPIO_2 B-PD:nppukp
91 GPIO1 GPIO_1 B-PD:nppukp
92 GPIO0 GPIO_0 B-PD:nppukp
94 SD_LDO11 - -
95 VREG_L5_1P8 SD_DET GPIO_38* B-PD:nppukp
96 SD_CMD - -
97 SD_CLK - -
98 SD_DATA0 - -
VREG_L12_SDC
99 SD_DATA1 - -
100 SD_DATA2 - -
101 SD_DATA3 - -
103 UIM2_LDO15 - -
104 UIM2_RST GPIO_51 BH-PD:nppukp
VREG_L15
105 UIM2_DAT GPIO_49* BH-PD:nppukp
106 UIM2_CLK GPIO_50* BH-PD:nppukp
107 UIM1_LDO14 -
108 UIM1_RST GPIO_55 BH-PD:nppukp
VREG_L14
109 UIM1_DAT GPIO_53 BH-PD:nppukp
110 UIM1_CLK GPIO_54 BH-PD:nppukp
116 LCD_ID GPIO_8 B-PD:nppukp
VREG_L5_1P8
117 LCD_RST GPIO_25* B-PD:nppukp
119 MIPI_DS_CLKN - -
120 MIPI_DS_CLKP - -
121 MIPI_DS_D0N - -
122 MIPI_DS_D0P - -
VREG_L2_1P2
123 MIPI_DS_D1N - -
124 MIPI_DS_D1P - -
125 MIPI_DS_D2N - -
126 MIPI_DS_D2P - -
说明:
*:可唤醒系统的中断引脚
**:电源芯片(PM8909)引脚
B:Bidirectional digital with CMOS input
H:High-voltage tolerant
NP:pdpukp = default no-pull with programmable options following the colon (:)
PD:nppukp = default pulldown with programmable options following the colon (:)
PU:nppdkp = default pullup with programmable options following the colon (:)
KP:nppdpu = default keeper with programmable options following the colon (:)
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 18 2015-10-10
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3.3. 机械尺寸
图3:三维尺寸(单位:mm)
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 19 2015-10-10
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图4:推荐PCB封装尺寸(单位:mm)
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 20 2015-10-10
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4. 接口应用
4.1. 供电
模块VBAT的电压输入范围是3.4V到4.4V,推荐电压为4.0V。在GSM频段,模块以最大功率发射时,
电流峰值瞬间最高可达到2A,从而导致在VBAT上有较大的电压跌落。
建议靠近VBAT使用一个大电容稳压,推荐使用100µF钽电容(CA低 ESR)和一个1µF~10µF的陶瓷电
容(CB)并联。增加并联的33PF和10PF电容可以有效去除高频干扰。同时为防止浪涌对芯片的损坏,建
议在模块VBAT引脚使用一个5.1V/500mW的齐纳二极管。 PCB布局时,电容和二极管应尽可能靠近模块
的VBAT引脚。
图5:VBAT 输入参考电路
DC输入电压为+5V,使用LDO供电的推荐电路如下图所示:
图6:LDO供电参考电路
如果输入(DC)和输出(VBAT)的压差很大,建议采用开关稳压器。尤其是在当模块突发时电流达
到2A的情况下,开关稳压器效率优势明显。下图是DC-DC供电参考设计电路。
图7:DC-DC电源参考电路
注意:
模块带充电功能,如果客户使用图
6
、图
7
的方式设计电源,需要在软件中关闭充电功能,或者在
VBAT
通路上串接肖特基二极管,防止电流反向流入电源芯片。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 21 2015-10-10
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如果客户不使用电池供电,请注意在模块的46脚(电池温度检测脚)连接一个10K电阻下拉到GND,
防止模块开机后软件判断电池温度异常,导致关机。连接示意图如下:
图8:非电池供电时连接示意图
客户可以直接用3.7V的锂离子电池给模块供电,也可以使用镍镉或者镍锰电池给模块供电,但请注意
镍镉或者镍锰电池最大电压不能超过模块的最大允许电压,否则会损坏模块。当使用电池时,VBAT引脚
和电池之间的阻抗应当小于150mΩ。
4.1.1. 电源引脚
VBAT引脚(49、50)用于电源输入,47、48脚的GND可用来连接电源的地,
在用户的设计中,请特别注意电源部分的设计,确保即使在模块耗电流达到2A时,VBAT的跌落也不
要低于2.9V。如果电压跌落低于2.9V, 模块可能会关机。从VBAT引脚到电源的PCB布线要足够宽以降低在
传输突发模式下的电压跌落。
图9:VBAT跌落的最低电压
4.2. 开机关机
当超过模块的温度和电压上限时不要开启模块。在极端的情况下这样的操作会导致模块永久性的损
坏。
4.2.1. 模块开机
用户通过拉低PWRKEY引脚可以使模块开机。拉低时间至少2秒。此引脚已在模块内部上拉到1.8V电
源。推荐电路如下图:
图10:使用PWRKEY驱动电路开机
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 22 2015-10-10
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1.8V
R
PWRKEY
1K
PMU
图11:使用PWRKEY按键电路开机
下图是开机时序说明:
图12:使用PWRKEY开机时序图
4.2.2. 模块关机
用户可以使用PWRKEY引脚关机
4.2.2.1 PWRKEY关机
用户可以通过把PWRKEY 信号拉低至少1秒用来关机。关机电路可以参考开机电路的设计。模块检测
到关机动作以后,屏幕会有提示窗弹出,确认是否执行关机动作。
用户可以通过长时间拉低PWRKEY来实现强制关机,拉低时间至少15秒。
4.2.3. 模块复位
SIM8900模块支持复位功能,用户可以通过拉低模块的RESET引脚来快速重启模块。推荐电路如下:
Reset
1K
PMU
图13:使用按键电路复位
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 23 2015-10-10
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图14:使用三极管复位模块
RESET引脚为高电平时电压典型值为1.8V,所以对于电平为3V或3.3V的客户不可以直接使用MCU的
GPIO驱动该引脚,需要加隔离电路,RESET的硬件参数可以参考下表:
表 4:RESET硬件参数
引脚
RESET
描述
输入高电平
输入低电平
拉低有效时间
最小值
1.0
-
500
典型值
-
-
最大值
-
0.65
-
单位
V
V
ms
4.3. VCOIN电源
当VBAT断开后,用户需要保存实时时钟,则VCOIN引脚不能悬空,应该外接大电容或者电池,当外
接大电容时,推荐值为100uF,能保持实时时钟1分钟。RTC电源使用外部大电容或电池给模块内部的RTC
供电时参考设计电路如下:
z 外部电容供电
图15:外部电容给RTC供电
z 不可充电电池供电
图16:不可充电电池给RTC供电
z 可充电电池供电
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 24 2015-10-10
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VCOIN
可充电
电池
RTC
电路
图17:可充电电池给RTC供电
这个VCOIN电源典型值为3.0V,当VBAT断开时耗流约3uA,VCOIN的硬件参数请参考表 30:VCOIN
特性。
4.4. 电源输出
SIM8900有多路电源输出。用于LCD,Camera, touch panel等等。
在应用时,建议在各路电源增加并联的33PF和10PF电容可以有效去除高频干扰。
表 5:电源描述
信号
LDO2_1P2
LDO6_1P8
LDO17_2P85
LDO8_2P9
SD_LDO11
UIM1_LDO14
UIM2_LDO15
可编程范围(V)
-
-
-
-
1.75~3.337
1.75~3.337
1.75~3.337
默认电压(V)
1.2
1.8
2.85
2.9
2.95
1.8/3.3
1.8/3.3
驱动电流(mA)
100
100
100
150
500
50
50
4.5. 串口
SIM8900提供两个用于通讯的串口。其中UART1带硬件流控,引脚定义如下表:
表 6:串口引脚定义
名称
UART1_RTS
UART1_CTS
UART1_RX
UART1_TX
UART0_RX
UART0_TX
可以参考下图连接方式:
引脚
77
78
79
80
81
82
方向
O
I
I
O
I
O
功能
UART1请求发送
UART1清除发送
UART1数据接收
UART1数据发送
UART2数据接收
UART2数据接发送
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 25 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
图18:串口连接图
当客户使用的串口电平与模块不匹配的时候,可以使用下图来实现电平匹配,这里只列出TX和RX上
的匹配电路,其他引脚可以参考这两个电路。
图19:TX连接示意图
图20:RX连接示意图
注意:当使用图
19
、图
20
进行电平隔离时,需要注意
LDO6_1P8
的输出时序,只有
LDO6_1P8
正常输出以
后,串口才可以正常通信。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 26 2015-10-10
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表 7:串口硬件参数
描述
输入低电平
输入高电平
输出低电平
输出高电平
最小值
-
1.17
-
1.35
最大值
0.63
0.45
-
单位
V
V
V
V
注意:
1.
模块串口为
CMOS
接口,不能直接连接
RS232
信号。如果需要,请使用
RS232
转换芯片
.
2.
如果模块的
1.8V
输出不能满足客户端的高电平范围,请客户增加一个电平转换电路。
4.6. MIPI接口
SIM8900支持Moble Industry Processor Interface(MIPI)接口用于Camera和LCM。模块最大支持HD(720P)
显示,其中MIPI接口Main Camera最大支持8MP。
MIPI为高速信号线,在Layout阶段请严格按照阻抗、长度要求走线,详细的走线介绍请参考章节
“0.0.5.2.4MIPI”
4.6.1. LCM 接口
SIM8900模块支持MIPI接口的LCM显示屏,并带有兼容屏的识别信号。屏的分辨率最高可以支持到
1280*720。信号接口如下表所示,在Layout时,MIPI信号线请严格控制差分100欧姆阻抗及信号线等长。
模块的MIPI接口为1.2V电源域,当客户需要兼容屏设计时,可以使用模块的116脚(LCD_ID)或者ADC,
同时模块可以提供2.8V电源给LCM使用,LCM接口如下:
表 8:接口定义
名称
LCD_ID
LCD_RST
MIPI_DS_CLKN
MIPI_DS_CLKP
MIPI_DS_D0N
MIPI_DS_D0P
MIPI_DS_D1N
MIPI_DS_D1P
MIPI_DS_D2N
MIPI_DS_D2P
MIPI_DS_D3N
MIPI_DS_D3P
PWM
LCD_TE
LDO6_1P8
引脚
116
117
119
120
121
122
123
124
125
126
1
2
4
5
7
输入/输出
I
O
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
O
I/O
O
描述
LCM识别引脚
LCM复位引脚
MIPI时钟线
MIPI数据线
背光控制信号
帧同步信号
电源
LDO17_2P85 8 O
电源
模块的116脚为LCD_ID,这个脚内部为GPIO,当用作LCD_ID时,请客户确认LCM内部电路,如果LCM
内部使用电阻分压方式,请注意电压要满足GPIO的高电平或低电平范围;当屏内部使用电阻分压方式时,
我们建议将LCM的ID引脚连接到ADC。
MIPI属于高速信号线,为避免EMI干扰,建议在靠近LCM一侧放置共模电感,参考电路如下图:
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 27 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
图21:LCM电路
LCM需要背光电路,背光驱动电路可参考图22,调整背光亮度可以通过模块的4脚(PWM)来实现。
图22:背光驱动示意图
注意:
1.
背光电路应该根据
LCM
的背光电路选择芯片,客户应该仔细阅读
LCM
文档,选择正确的驱动芯片。
本文档提供的参考电路为串联型背光驱动电路。
2.
模块没有提供电阻触摸屏接口,如果客户需要使用电阻触摸,需要外部增加检测芯片。模块可以提
供
I2C
接口。
4.6.1.1 电容触摸接口
模块提供一组I2C接口可以用于连接电容触摸,同时提供了所需的电源和中断脚,电容触摸软件默认
接口引脚定义如下表:
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 28 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
表 9:电容触摸接口定义
名称
TP_I2C_SCL
TP_I2C_SDA
TP_INT
TP_RST
LDO6_1P8
引脚
71
72
73
74
7
输入/输出
O
I/O
I
O
O
描述
电容触摸的I2C接口
中断
复位
电源
注意:电容触摸的接口定义可以由软件调整,客户可以根据设计需要变更
GPIO
和
I2C
。上表中为软件默
认配置,客户按上表设计硬件接口无需修改软件。
4.6.2. MIPI Camera 接口
SIM8900模块支持MIPI接口Camera,并提供Camera专用电源。主camera为CSI0接口,支持两组数据线,
可以支持8M像素。前camera为CSI1接口,支持一组数据线,可以支持5M像素。模块提供Camera所需的电
源,包括2.9V,2.85V和1.8V,客户无需外加LDO。
MIPI camera的相关接口如下表:
表 10:MIPI camera接口定义
名称
CAM0_ID
CAM0_RST
CAM0_PWDN
CAM0_MCLK
MIPI_CSI0_D0N
MIPI_CSI0_D0P
MIPI_CSI0_D1N
MIPI_CSI0_D1P
MIPI_CSI0_CLKN
MIPI_CSI0_CLKP
CAM_I2C_SDA
CAM_I2C_SCL
MIPI_CSI1_D0N
MIPI_CSI1_D0P
MIPI_CSI1_CLKN
MIPI_CSI1_CLKP
CAM1_MCLK
CAM1_RST
CAM1_PWDN
CAM1_ID
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 29 2015-10-10
引脚
11
12
13
14
16
17
18
19
20
21
23
24
26
27
29
30
31
32
33
10
输入/输出
I
O
O
O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
O
O
O
I
描述
主camera的ID
主camera的复位信号
主camera的休眠信号
主camera的时钟信号
主camera的MIPI数据线
主camera的MIPI时钟线
I2C数据
I2C时钟
前camera的MIPI数据线
前camera的MIPI时钟线
前camera时钟信号
前camera的复位信号
前camera的休眠信号
前camera的ID
Smart Machine Smart Decision
如果客户设计使用带自动对焦功能的CAMERA模组,请注意模块的I2C不能直接连接到AF设备,AF
设备的I2C应该连接到CAMERA的驱动芯片,正确连接如下图:
图23:正确的CAMERA连接示意图
错误的连接如下图:
图24:错误的CAMERA连接示意图
MIPI接口速率较高,客户在走线阶段请按100欧姆阻抗进行控制,同时请注意走线长度的要求,不建
议在MIPI信号线上增加小电容,这样可能会影响MIPI数据的上升沿时间,进而导致MIPI数据无效。详细的
规则请参考章节“0.0.5.2.4MIPI”推荐按下图连接MIPI camera。
100nF
LDO17_2P85
LDO8_2P9
LDO6_1P8
LDO6_1P8
100nF
2.2uF2.2uF
MIPI_CSI0_CLKN
MIPI_CSI0_CLKP
MIPI_CSI0_D0N
MIPI_CSI0_D0P
MIPI_CSI0_D1N
MIPI_CSI0_D1P
CMMCLK
CMRST
CMPDN
SCL0
SDA0
1 AGND
2 VCM
4 AVDD
6 DVDD
8 VDD_IO
7 GND
3 MCP
5 MCN
13 GND
15 MDP0
17 MDN0
19 GND
27 MDP1
29 MDN1
26 GND
12 MCLK
22 RESET
24 PWDN
18 SCL
20 SDA
图25:MIPI Camera参考电路
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 30 2015-10-10
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注意:某些模组
DVDD
供电为
1.5V
,需要通过模块输出的
1.8V
分压到
1.5V
来供电。具体供电范围请参
考
camera
的规格书。
4.7. 音频接口
模块提供三路模拟音频输入,MIC1P, MIC2P可以用于连接麦克风,MIC3P用于连接消噪MIC。模块同
时提供三路模拟音频输出(HPH_L/R、REC_P/N、SPK_P/N),音频pin脚定义如下表:
表 11:音频接口定义
名称
MIC_GND
MIC1P
MIC2P
MIC3P
HPH_R
HPH_GND
HPH_L
REC_P
REC_N
SPK_P
SPK_N
HS_DET
引脚
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
输入/输出
-
I
I
I
O
-
O
O
O
O
O
I
描述
音频输入参考GND
手持通路音频输入
耳机通路音频输入
消噪MIC输入
耳机输出右声道
耳机参考GND
耳机输出左声道
听筒输出正极
听筒输出负极
喇叭输出正极
喇叭输出负极
耳机检测
建议用户根据实际应用情况来选用下面的电路,以得到更好的声音效果。参考电路如下图所示:
4.7.1 受话器接口电路
图26:扬声器接口电路
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 31 2015-10-10
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表 12:听筒输出性能参数
参数
输出功率
输出电压
负载
阻抗
测试条件
16 Ω load f = 1.02 kHz, 6 dB gain THD+N < 1%
32 Ω load f = 1.02 kHz, 6 dB gain THD+N < 1%
6 dB gain mode f = 1.02 kHz
1.5 dB gain mode f = 1.02 kHz
关闭时
最小
120.0
235.0
1.8
1.0
10.7
1.0
典型
124.5
243.0
2.0
1.2
32
-
最大
-
-
2.1
1.3
-
-
单位
mW
mW
Vrms
Vrms
Ω
MΩ
4.7.2
麦克风接收电路
图27:麦克风差分接口电路
表 13:MIC输入性能参数
参数 测试条件
Microphone amplifier gain = 0 dB (minimum gain)
Input referred noise Single-ended, A-weighted, capless
Signal-to-noise ratio Single-ended, A-weighted, capless
THD+N ratio f = 1.02 kHz; single-ended input;
Analog input = -1 dBV 200 Hz to 20 kHz bandwidth; capless
Microphone amplifier gain = 12 dB (typical gain)
Input referred noise Single-ended, A-weighted, capless
Signal-to-noise ratio Single-ended, A-weighted, capless
THD+N ratio f = 1.02 kHz; single-ended input;
Analog input = -1 dBV 200 Hz to 20 kHz bandwidth; capless
Microphone amplifier gain = 24 dB (maximum gain)
Input referred noise Single-ended, A-weighted, capless
Signal-to-noise ratio Single-ended, A-weighted, capless
THD+N ratio f = 1.02 kHz; single-ended input;
Analog input = -1 dBV 200 Hz to 20 kHz bandwidth; capless
General requirements
Single-ended 1 kHz input. Input signal
Full-scale input voltage
level required to get 0 dBFS digital output
Input impedance
Capless input
Input disabled
Input capacitance Capless input
最小
-
92.0
-
典型
19.3
94.0
-86.0
最大 单位
25.1 µVrms
- dB
-70.0 dB
-
91.0
-
5.9
92.5
-85.0
7.1
-
-70
µVrms
dB
dB
-
84.2
-
3.4
85.4
-82.4
4.2 µVrms
- dB
-76.0 dB
-0.5
1.0
3.0
-
0
-
-
-
0.5
-
-
15
dBV
MΩ
MΩ
pF
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4.7.3 耳机接口电路
模块集成一路立体声耳机接口。建议客户在设计阶段预留ESD器件,防止ESD损坏。
模块的45脚(HS_DET)可以复用为中断,软件中默认该引脚为耳机中断,用户可以通过该引脚来实
现耳机的插拔检测。
图28:耳机接口电路
注意:
1.
图
36
中的耳机座为常闭的方式,如果客户使用的为常开方式的耳机座请按实际引脚修改检测电路并
相应的修改软件。
2.
我们推荐耳机检测脚
HS_DET
与
HPH_L
形成检测电路(上图中的连接方式),因为在芯片内部
HPH_L
有下拉电阻,可以保证
HS_DET
与
HPH_L
相接时为低电平,如果客户将
HS_DET
与
HPH_R
相连接,
请在
HPH_R
上预留
1K
下拉电阻的位置。
表 14:耳机输出性能参数
参数
输出功率
输出电压
负载
阻抗
测试条件
16 Ω load f = 1.02 kHz, 0 dB FS; VDD_CP* = 1.95 V
32 Ω load f = 1.02 kHz, 0 dB FS; VDD_CP* = 1.95 V
16 Ω load f = 1.02 kHz, 0 dB FS; VDD_CP* = 1.95 V
32 Ω load f = 1.02 kHz, 0 dB FS; VDD_CP* = 1.95 V
关闭时
最小
15.6
27.0
0.50
0.96
13.0
1.0
典型
21.5
30.8
0.59
0.99
16/32
-
最大
25.5
32.0
0.64
1.00
-
-
单位
mW
mW
Vrms
Vrms
Ω
MΩ
*:VDD_CP模块内部连接1.95V
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4.7.4 喇叭接口电路
模块内部集成有一个Class-D类音频功放,输出端为SPK_P/SPK_N,音频功放参数如下表:
表 15:音频功放参数
测试条件
15 μH + 8 Ω + 15 μH, Vdd = 3.6 V
功率
15 μH + 4 Ω + 15 μH, Vdd = 3.6 V
(f = 1 kHz, gain = 12 dB,
15 μH + 8 Ω + 15 μH, Vdd = 3.8 V
THD+N ≤ 1%)
15 μH + 8 Ω + 15 μH, Vdd = 4.2 V
1 W Pout, VDD_SPKR = 4.2 V
THD+N 800 mW Pout, VDD_SPKR = 4.2 V
(1 kHz)
600 mW Pout, VDD_SPKR = 3.8 V
500 mW Pout, VDD_SPKR = 3.6 V
500 mW Pout, 15 μH + 8 Ω + 15 μH
效率
1 W Pout, 15 μH + 4 Ω + 15 μH
(Vdd = 3.7 V)
输出阻抗
漏电流
开启时间
关闭时
参数 最小
584
862
662
819
-
-
-
-
82.0
73.0
25
-
-
典型
631
953
710
879
-85.0
-75.0
-75.0
-76.0
84.0
78.0
-
0.1
0.2
最大
-
-
-
-
-75.0
-45.0
-70.0
-71.0
-
-
-
1.0
10.0
单位
mW
mW
mW
mW
dB
dB
dB
dB
%
%
kΩ
µA
ms
使用内部音频功放时外围推荐电路如下:
图29:使用内部音频功放推荐电路
4.8. USB接口
SIM8900支持一路USB 2.0 High speed接口,在Layout时一定要控制90欧姆差分阻抗,并根据模块内部
的走线长度来控制外部走线长度,有关USB走线的详细要求请看章节“0.0.5.2.5USB”。
模块同时支持OTG功能。在OTG功能下,模块的VBUS可以输出5V电源给外部设备供电。
模块内部电路如下图:
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 34 2015-10-10
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图30:USB内部示意图
充电时的电压输入范围如下表:
表 16:VBUS输入范围
名称
VBUS
输入范围
描述 最小
4.0
典型
-
最大 单位
6.3 V
模块的USB插入检测是通过VBUS实现的,当检测到有VBUS电压时,系统会判断USB数据线上是否有
数据,如果有数据,则认为是USB数据线,如果没有数据,系统会判断为充电器插入。因此客户如果需要
使用USB功能,请一定要连接VBUS到数据线上的5V电源。
USB为高速模式,建议在靠近USB连接器一侧串接共模电感,可以有效抑制EMI干扰。同时USB接口
为外部接口,建议增加TVS管,防止插拔数据线时引起的静电损坏,客户在选择TVS时请注意负载电容要
小于1pf。连接示意图如下:
图31:USB连接图
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4.8.1 USB OTG
SIM8900模块可以提供USB HOST功能,模块可以提供5V的电源输出,输出引脚为51脚(VBUS)该
功能使用的引脚如下表:
表 17:USB OTG引脚定义
引脚名称
VUSB
USB_DM
USB_DP
USB_ID
引脚
51
112
113
114
描述
+5V电源输出
USB数据-
USB数据+
USB识别
在OTG模式下,VBUS输出性能如下表:
表 18:VBUS输出特性参数
参数
V
OTG
描述
输出范围
输出纹波
测试条件 最小
4.75
-
-
-
典型
5
100
100
550
950
最大 单位
5.25 V
-
-
-
mV
mV
mA
C
BATT
= 10 µF,
C
USBIN
= 4.7 µF, no load
C
BATT
= 10 µF,
V
OTG-SS
电池端电压跌落
C
USBIN
= 4.7 µF, no load
I
OTG
VBUS的输出能力可以通过软件控制。
USB OTG的推荐电路图如下图:
VBUS
USB_DP
USB_DM
USB_ID
1uF
VBUS
USB_DP
USB_DM
USB_ID
GND
<1pF
GND
设备
图32:USB_OTG连接示意图
4.9. 充电接口
SIM8900支持充电功能,内部使用了高通SMB1360充电芯片,该芯片集成了高效率的特点,内部集成
了15bit的电池电压检测ADC,以及16bit的电流检测ADC,充电电流最大可以到1.5A。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 36 2015-10-10
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图33:充电示意图
4.9.1
充电检测
当VCHG引脚电压高于4.0V时,模块内部会产生一个硬件中断,软件通过判断USB_DP/USB_DM的状
态来识别是充电器插入还是USB数据线插入。
4.9.2 充电控制
SIM8900模块可以对过放的电池进行充电,其充电过程包括涓流充电、预充电、恒流、恒压充电等状
态。当VBAT电压低于3.4V时,模块为预充电状态;当VBAT在3.4V~4.35V之间时,采用对锂电池最优化
的恒流加恒压方式充电。目前软件的充电截止电压为4.35V,回冲电压为4.25V.
关于充电的相关参数请参考“表 26:充电参数”。
4.9.3 BAT_CON_TEM
SIM8900模块带有电池温度检测功能,用户可以通过BAT_CON_TEM(46脚)来实现。这需要电池内
部集成一个常温为10KR的热敏电阻(负温度系数),将热敏电阻连接到BAT_CON_TEM脚。在充电过程
中,软件会读取BAT_CON_TEM引脚的电压,来判断电池温度是否过高,如果发现温度过高或过低,会立
刻停止充电,防止电池损坏。电池充电连接示意图如下图所示:
适配器或USB
51
VBUS
BAT_CON_TEM
46
BAT_ID
VBAT
热敏电阻
GND
SMB1360
0.02Ω
VBAT
50
VBAT
49
GND
48
系统电源
GND
47
模块
System
电池
图34:充电电路连接图
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如果客户使用的电池没有热敏电阻,或客户使用电源适配器对模块进行供电,只连接VBAT和GND,
此时为防止系统判断电池温度异常,导致无法充电,客户应该在BAT_CON_TEM引脚并联一个10KΩ的电
阻到GND,可以防止开机后软件判断电池温度异常而导致关机。
如果客户同时设计有AC充电器和USB接口,需要注意防止两个接口同时接入时引起的系统串电问题,
建议在VUSB和适配器通路上串接一个二极管,如下图所示:
图35:充电连接示意图
4.10. UIM卡接口
SIM8900可以同时支持两路USIM卡接口,实现双卡双待。可自动识别1.8V和3.0V卡。
下图是SIM卡推荐接口电路。为了保护SIM卡,建议使用ST(
)公司的ESDA6V1-5W6器件来做静
电保护。SIM卡的外围电路的器件应该靠近SIM卡座。
参考电路如下:
图36:USIM卡接口电路
SIM8900模块支持2G频段,模块在此频段工作时比较容易引起掉卡问题,因此对SIM卡的摆放位置以
及走线都有较严格的要求,具体走线要求请参考“0.0.5.2.3 SIM卡”
4.11. I2C总线接口
SIM8900模块默认支持4路硬件I2C总线接口。引脚定义及默认功能如下表:
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 38 2015-10-10
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表 19:I2C引脚
名称
CAM_I2C_SDA
CAM_I2C_SCL
I2C_SCL
I2C_SDA
TP_I2C_SCL
TP_I2C_SDA
SMB_I2C_SCL
引脚
23
24
58
59
71
72
75
内部连接充电芯片SMB1360
电容触摸屏
SENSOR
Camera
默认功能
SMB_I2C_SDA 76
通过软件配置接口的复用功能。SIM8900模块最多可以提供6组I2C、5组SPI、两组串口,引脚的复用
功能请参考“8c)复用功能”
模块内部有I2C的上拉,客户在使用I2C时不需要再连接上拉电阻,模块内部的I2C连接示意图如下:
图37:I2C外置电路示意图
注意:
SMB_I2C_SDA/SCL
这组
I2C
由于内部有挂接充电芯片,因此这组
I2C
不可复用成其他功能。
4.12. 模数转换器(ADC)
SIM8900模块提供一路16bit分辨率的ADC,该ADC由电源管理芯片提供,其性能参数如下表:
表 20:ADC性能参数
输入电压范围
描述
测量范围可软件编程选择
最小值
0.1
0.3
典型值
-
-
最大值
1.7
4.5
单位
V
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ADC 分辨率
模拟输入带宽
采样频率
误差
INL
DNL
Offset error
Gain error
-
-
-
-
-
-
-
16
100
2.4
-
-
-
-
-
-
-
±8
±4
±1
±1
bits
kHz
MHz
LSB
LSB
%
4.13. PWM
PWM引脚可以用来做LCM的背光调节,通过调整占空比来调节背光亮度。背光控制电路可以参考图
22:背光驱动示意图
4.14. 天线接口
模块提供了MAIN天线,DRX天线,GNSS天线,WiFi/BT天线及FM天线五个天线接口。为保证客户产
品具有良好的无线性能,客户选择的天线,应满足在工作频带内输入阻抗为50欧姆,且驻波系数小于2的
要求。
4.14.1 MAIN天线
模块提供了MAIN 天线接口引脚Pin86 MAIN_ANT,用户主板上的天线应该使用特性阻抗50欧姆的微
带线或者带状线与模块的天线引脚连接。
为了方便天线调试和认证测试, 应该增加一个射频连接器和天线匹配网络,推荐电路图如下:
图38:MAIN天线接口连接电路
图中,R101,C101,C102是天线匹配器件,具体元件值在天线厂调试好天线后方可确定。其中,R101
默认贴0R,C101和C102默认不贴。
若天线和模块输出端之间能够放置的元件较少的情况下,或者在设计中不需要射频测试头时,天线匹
配电路可以简化如下图所示:
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 40 2015-10-10
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图39:MAIN天线接口简化连接电路
在上图中,R101默认贴0R,C101和C102默认不贴。
4.14.2 DRX天线
模块提供了DRX 天线接口引脚Pin65 DRX_ANT,用户主板上的天线应该使用特性阻抗50欧姆的微带
线或者带状线与模块的天线引脚连接。
为了方便天线调试和认证测试, 应该增加一个射频连接器和天线匹配网络,推荐电路图如下:
CC
图40:DRX天线接口连接电路
图中,R102,C103,C104是天线匹配器件,具体元件值在天线厂调试好天线后方可确定。其中,R102
默认贴0R,C103和C104默认不贴。
若天线和模块输出端之间能够放置的元件较少的情况下,或者在设计中不需要射频测试头时,天线匹
配电路可以简化如下图所示:
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 41 2015-10-10
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图41:DRX天线接口简化连接电路
在上图中,R102默认贴0R,C103和C104默认不贴。
4.14.3 GNSS天线
模块提供了GNSS天线引脚Pin61脚 GNSS_ANT, 用户主板上的天线应该使用特性阻抗50欧姆的微带
线或者带状线与模块的天线引脚连接。
模块内部没有集成LNA,为了保证GNSS接收性能, 外部需要另外增加LNA电路,或者使用外置有源
天线。推荐的电路连接方式如下图所示:
VDD
10 ohm
47nH
GNSS 有源天线
GND
GNSS_ANT
GND
匹配电路
C1
C2
33pF
L1
L2
模块
图42:连接有源天线
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 42 2015-10-10
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图43:外部加LNA
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4.14.4 WiFi/BT天线
模块提供了WiFi/BT天线引脚Pin54脚 WIFI_BT_ANT, 用户主板上的天线应该使用特性阻抗50欧姆的
微带线或者带状线与模块的天线引脚连接。
为了方便天线调试和认证测试, 应该增加一个射频连接器和天线匹配网络,推荐电路图如下:
图40:WiFI_BT天线接口连接电路
图中,R301,C301,C302是天线匹配器件,具体元件值在天线厂调试好天线后方可确定。其中,R301
默认贴0R,C301和C302默认不贴。
若天线和模块输出端之间能够放置的元件较少的情况下,或者在设计中不需要射频测试头时,天线匹
配电路可以简化如下图所示:
图45:WIFI_BT天线接口简化连接电路
在上图中,R301默认贴0R,C301和C302默认不贴。
4.14.5 FM天线
模块提供了FM天线引脚Pin63 FM_ANT天线。用户主板上的天线应该使用特性阻抗50欧姆的微带线
或者带状线与模块的天线引脚连接。
为了方便天线调试和认证测试, 应该增加一个射频连接器和天线匹配网络,推荐电路图如下:
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 44 2015-10-10
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图41:FM天线接口连接电路
若天线和模块输出端之间能够放置的元件较少的情况下,或者在设计中不需要射频测试头时,天线匹
配电路可以简化如下图所示:
图47:FM天线接口简化连接电路
在上图中,R301默认贴0R,C301和C302默认不贴。
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5. PCB布局
一款产品性能的好坏,很大程度上取决于PCB走线。前面已经介绍如果PCB布局不合理可能会引发掉
卡等干扰问题,解决这些干扰的途径往往是重新设计PCB,如果前期能够规划一个良好的PCB布局,从而
使PCB走线顺畅,可以省下很多时间,当然也可以节省很多成本,本章主要介绍客户在PCB布局阶段应注
意的一些事项,最大程度减少干扰问题,缩短客户的研发周期。
SIM8900模块是一款自带安卓操作系统的智能模块,其包括了高速USB、MIPI等敏感数据线,对信号
线的长度、阻抗也有严格的要求,如果高速信号处理不好,会引起严重的EMI问题,更严重的还会影响到
USB的识别,LCM的显示,因此使用SIM8900模块时对PCB设计的要求也比以前的2G模块要高很多,请客
户仔细阅读本章节,减少后续硬件调试周期。
客户在使用SIM8900模块时,要求PCB至少使用4层通孔设计,这样便于阻抗控制,信号线屏蔽处理。
5.1 模块PIN分布
在PCB布局之前,首先要了解模块的pin分布,根据pin定义的分布来合理布局相关器件及接口,请参
考图2确定模块功能脚的分布。
5.2 PCB布局原则
在PCB布局阶段主要注意的几个方面:
5.2.1
天线
天线部分设计,SIM8900模块一共有5个天线接口,他们分别是:ANT_MAIN,ANT_DRX,ANT_GNSS,
ANT_FM,ANT_WIFI。在元件摆放以及射频走线时需注意:
z 射频测试头用于测试传导射频性能,应尽量靠近模块的天线引脚放置;
z 天线匹配电路需靠近天线端放置;
z 模块的天线引脚至天线匹配电路的连线必须进行50欧姆阻抗控制;
z 模块的天线引脚至天线连接器之间的器件及连线必须远离高速信号线和强干扰源,避免和
相邻层任何信号线交叉或者平行。
z 模块的天线引脚与天线连接器之间的射频线的长度应尽量短,应绝对避免出现横穿整个
PCB板的情况。
z 如果天线的连接采用同轴射频线的方式,则应注意避免使同轴射频线横跨在SIM卡、电源
电路以及高速数字电路等部分,以尽量减少相互之间的影响。
5.2.2. 电源
电源走线不仅要考虑VBAT,也要考虑电源的回流GND。VBAT正极的走线一定要短,要粗,走线一
定要先经过大电容、齐纳二极管再到模块的电源PIN。模块的47,48这两个pin脚用来连接电源的GND,一
定要保证这2个pin到电源的GND路径最短,最通畅。这样可以保证整个电源的电流路径最短,干扰也可以
最小。
5.2.3 SIM卡
SIM卡面积较大,并且本身没有防EMI干扰器件,比较容易受干扰,所以在布局时,首先保证SIM卡远
离天线及产品内部的天线延长线,尽量靠近模块放置,在PCB走线时,注意保护SIM_CLK信号,SIM卡的
SIM_DATA、SIM_RST和SIM_VDD信号要远离电源,远离高速信号线。如果处理不好容易引起不识卡或
掉卡等情况,因此在设计时请遵循以下原则:
z 在PCB布局阶段一定要将SIM卡座远离GSM天线;
z SIM卡走线要尽量远离RF线、VBAT和高速信号线,同时SIM卡走线不要太长;
z SIM卡座的GND要和模块的GND保持良好的联通性,使二者GND等电位;
z 为防止SIM_CLK对其他信号干扰,建议将SIM_CLK做保护处理;
z 建议在SIM_VDD信号线上靠近SIM卡座放置一个100nF电容;
z 在靠近SIM卡座的地方放置TVS,该TVS的寄生电容不应大于50pF的,和模块之间串联51
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 46 2015-10-10
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Ω电阻可以增强ESD防护;
z SIM卡信号线增加22pf对地电容,防止射频干扰。
z VBAT的回流路径有大电流通过,因此SIM卡走线尽量避开VBAT的回流路径。
5.2.4
MIPI
MIPI为高速信号线,客户在layout阶段一定要注意保护,使其远离容易被干扰的信号线,最好上下左
右包GND处理,走线为差分对的方式,做100欧姆差分阻抗匹配,为保证阻抗的一致性,请不要跨接不同
的GND平面。
MIPI接口在选择ESD器件时请选择小容值的TVS,建议寄生电容小于1pF。
MIPI走线要求如下:
z 走线总长度不超过305mm
z 要求控制100欧姆差分阻抗,误差±10%。
z 组内差分线长度误差控制在1mm以内。
z 组与组之间长度误差控制在2mm以内。
关于走线长度,请客户参考下表中的模块内部走线长度来实现上述要求:
表 21:模块内部MIPI走线长度
Pin
119
120
121
122
123
124
125
126
1
2
16
17
18
19
20
21
26
27
29
30
信号
MIPI_DSI_CLKN
MIPI_DSI_CLKP
MIPI_DSI_D0N
MIPI_DSI_D0P
MIPI_DSI_D1N
MIPI_DSI_D1P
MIPI_DSI_D2N
MIPI_DSI_D2P
MIPI_DSI_D3N
MIPI_DSI_D3P
MIPI_CSI0_D0N
MIPI_CSI0_D0P
MIPI_CSI0_D1N
MIPI_CSI0_D1P
MIPI_CSI0_CLKN
MIPI_CSI0_CLKP
MIPI_CSI1_D0N
MIPI_CSI1_D0P
MIPI_CSI1_CLKN
MIPI_CSI1_CLKP
长度(mm)
22.67
21.26
22.7
22.21
20.01
20.07
22.56
22.32
22.49
22.99
9.2
8.6
9.09
9.13
10.15
10.25
17.11
17.55
17.46
17.4
长度误差(P-N)
-1.41
-0.49
0.06
-0.24
0.50
-0.60
0.04
0.10
0.44
-0.06
5.2.5
USB
模块支持高速USB接口,速率达到480Mbps,客户在原理图设计阶段建议增加一个共模电感,可以有
效抑制EMI干扰,如果客户需要增加静电防护,请一定选择寄生电容小于1pF的TVS管。在Layout时请参考
以下注意事项:
z 共模电感请靠近USB连接器一侧
z 要求控制90欧姆差分阻抗,误差±10%。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 47 2015-10-10
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z 差分线长度误差控制在6mm以内。
z 如果USB有充电功能,请注意VBUS走线尽量宽。
z 如果有测试点,尽量避免走线分叉,将测试点放到走线的通路上。
表 22:模块内部USB走线长度
Pin
113
112
信号
USB_DP
USB_DM
长度(mm)
27.6
27.4
长度误差(P-N)
0.2mm
5.2.5
Audio
模块支持3路模拟音频信号。 模拟信号容易受到高速数字信号的干扰。所以请远离高速数字信号线。
用户可以在音频通路上增加33pF
模块支持GSM制式,
GSM信号可以通过耦合和传导的方式干扰音频。
和10pF电容来滤除耦合干扰。33pF的电容主要滤除GSM850/EGSM900频段的干扰,10pF电容主要
滤除DCS1800/PCS1900频段的干扰。TDD的耦合干扰和用户的PCB设计有很大关系,有些情况下
GSM850/EGSM900频段的TDD比较严重,而有些情况下DCS1800/PCS1900频段的TDD干扰比较严
重。因此用户可以根据实际测试结果选择需要的滤波电容,甚至有时不需要贴滤波电容。
GSM天线是TDD主要的耦合干扰源,因此用户在PCB布局和走线时要注意将音频走线远离GSM天线和
VBAT。音频的滤波电容最好靠近模块端放置一组,靠近接口端再放置一组。音频输出要按照差分信号规则
走线。
传导的干扰主要由于VBAT的电压跌落引起,如果Audio PA直接由VBAT供电,则比较容易在SPK输出端
听到“吱吱”的声音,因此在原理图设计时最好在Audio PA的输入端并联一些大容值电容和串联磁珠。
TDD和GND也有很大关系,如果GND处理不好,很多高频的干扰信号会通过旁路电容等器件干扰到MIC、
Speaker,所以用户在PCB设计阶段要保证GND的良好性能。
5.2.6 其他
模块的串口接口也要保持尽量短的距离,走线时最好走在一组,不要分散走线。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 48 2015-10-10
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6. 电气、可靠性
6.1 绝对最大值
下表显示了模块能承受的绝对最大值,超过这些极限值将可能导致模块永久性损坏。
表 23:绝对最大值
参数
VBAT
VBUS
峰值电流
最小值
典型值
最大值
7
10.5
3
单位
V
V
A
6.2 工作温度
下表显示了模块的工作温度范围:
表 24:模块工作温度
参数
工作温度
存储温度
最小值
TBD
TBD
典型值
最大值
TBD
TBD
单位
℃
℃
6.3 工作电压
表 25:工作电压
参数
VBAT
VBUS
硬件关机电压
最小值
3.4
4.0
2.5
典型值
5
2.8
最大值
4.4
6.3
-
单位
V
V
V
6.4 充电参数
表 26:充电参数
参数
VBUS
VBAT CC
VBAT CV
VBAT OV
恒流充电电流
最小值
4.0
TBD
TBD
TBD
-
典型值
5
-
3.49
最大值
6.3
TBD
TBD
TBD
1500
-
单位
V
V
V
V
mA
V
UVLO(Under-voltage lockout)
-
6.5 数字接口特性
表 27:数字接口特性(1.8V)
参数
V
IH
V
IL
V
OH
描述
输入高电平电压
输入低电平电压
输出高电平电压
最小值
1.17
-
1.35
典型值
-
-
-
最大值
-
0.63
-
单位
V
V
V
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 49 2015-10-10
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V
OL
输出低电平电压
-
-
0.45 V
6.6 SIM_VDD特性
表 28:SIM_VDD特性
参数
V
O
I
O
描述
输出电压
输出电流
最小值
-
-
-
典型值
3
1.80
-
最大值
-
-
50
单位
V
mA
6.7 PWRKEY特性
表 29:PWRKEY特性
参数
PWRKEY
描述
高电平
低电平
有效时间
最小值
1.4
-
2000
典型值
-
-
最大值
-
0.6
单位
V
V
ms
6.8 VCOIN特性
表 30:VCOIN特性
参数
VCOIN
-IN
I
RTC-IN
VCOIN
-OUT
I
RTC-OUT
描述
VCOIN 输入电压
VCOIN 耗流
VCOIN 输出电压
VCOIN 输出电流
最小值
2.0
-
-
-
典型值
3.0
3.0
最大值
3.25
5
-
2
单位
V
uA
V
mA
6.9 耗流(VBAT=4.0V)
表 31:耗流
参数 描述
电源电压
VBAT
发射瞬间电
压跌落
I
VBAT
条件
电压必须在最大值与最小值之间
通常条件,最大射频输出功率
关机模式
GSM睡眠功耗(双卡双待):
( BS-PA-MFRMS=9 )
( BS-PA-MFRMS=5)
( BS-PA-MFRMS=2)
GSM待机功耗
平均电流
WCDMA睡眠功耗(双卡双待):
64帧
128帧
256帧
512帧
WCDMA待机功耗
通话耗流
GSM900 CH62 32dBm
最小值
3.4
典型值 最大值
4.0 4.4
TBD
单位
V
mV
uA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 50 2015-10-10
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WCDMA2100 CH10700 22.5 dBm
数传
GPRS GSM900 CH62 PCL5 1DL 4UL
EGPRS GSM900 CH62 PCL8 1DL 4UL
I
MAX
3.0
mA
mA
mA
A
峰值电流
(射频突发)
功率控制在最大输出功率
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 51 2015-10-10
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6.10 静电防护
模块没有专门针对静电放电做保护。因此,用户在生产、装配和操作模块时必须注意静电防护。模块
测试的性能参数如下表:
表 32:ESD性能参数(温度:25℃,湿度:45%)
引脚
VBAT
GND
SIM卡
AUDIO
Antenna port(125PIN)
RESET
PWRKEY
接触放电
TBD
TBD
TBD
TBD
TBD
TBD
TBD
空气放电
TBD
TBD
TBD
TBD
TBD
TBD
TBD
6.11 模块工作频段
下表列出了模块的工作频段,符合3GPP TS 05.05技术规范。
表 33:模块工作频段
频段
GSM850
EGSM900
DCS1800
PCS1900
WCDMA B1
WCDMA B5
WCDMA B8
CDMA BC0
TDSCDMA 1.9G
TDSCDMA 2G
LTE B1
LTE B3
LTE B8
LTE B38
LTE B39
LTE B40
LTE B41
1
接收
869 ~ 894MHz
925 ~ 960MHz
1805 ~ 1880MHz
1930 ~ 1990MHz
2110 ~2170 MHz
869~894MHz
925 ~ 960MHz
869~894MHz
1880~1920 MHz
2010~2025 MHz
2110~2170 MHz
1805~1880 MHz
925~960 MHz
2570~2620 MHz
1880~1920 MHz
2300~2400 MHz
2496~2690 MHz
发射
824 ~ 849MHz
880 ~ 915MHz
1710 ~ 1785MHz
1850 ~ 1910MHz
1920~ 1980 MHz
824~849MHz
880 ~ 915 MHz
824~849MHz
1880~1920MHz
2010~2025MHz
1920~1980 MHz
1710~1785 MHz
880~915 MHz
2570~2620 MHz
1880~1920 MHz
2300~2400 MHz
2496~2690 MHz
物理信道
128~251
0~124,975~1023
512~885
512~810
TX: 9612~9888
RX: 10562~10838
TX: 4132~4233
RX: 4357~4458
TX: 2712~2863
RX: 2937~3088
1~799 ;991~1023
9400~9600
10054~10121
TX: 18000~18599
RX: 0~599
TX: 19200~19949
RX: 1200~1949
TX: 21450~21799
RX: 3450~3799
37750~38249
38250~38649
38650~39649
39650~41589
注:
1
、
SIM8900
仅支持半频段B41,带宽为100MHz(2555~2655 MHz),信道范围40240~41240。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 52 2015-10-10
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6.12 射频特性
下表列出了模块的传导射频输出功率,符合3GPP TS 05.05技术规范,3GPP TS 134 121-1标准。
表 34:传导输出功率
频段
GSM850、EGSM900
DCS1800、PCS1900
WCDMA
CDMA BC0
TDSCDMA
LTE
标准输出功率 (dBm)
33dBm
30dBm
24 dBm
25 dBm
24 dBm
23 dBm
输出功率公差(dBm)
±2
±2
+1/-3
±2
+1/-3
±2.7
6.13 模块传导接收灵敏度
下表列出了模块的传导接收灵敏度,是在静态条件下测试。
表 35:传导接收灵敏度
频段
GSM850、EGSM900
DCS1800、PCS1900
WCDMA B1
WCDMA B5
WCDMA B8
CDMA BC0
TDSCDMA 1.9G
TDSCDMA 2G
LTE FDD/TDD
接收灵敏度(典型值)
< -108dBm
< -108dBm
<-109 dBm
<-109 dBm
<-109 dBm
<-110 dBm
<-110 dBm
<-110 dBm
见表 36
接收灵敏度(最大值)
3GPP要求
3GPP要求
3GPP要求
3GPP要求
3GPP要求
3GPP要求
3GPP要求
3GPP要求
3GPP要求
表 36:LTE 参考灵敏度3GPP要求 (QPSK)
E-UTRA
频段编号
1
2
3
4
5
6
7
8
1.4 MHz 3 MHz
-
-102.7
-101.7
-104.7
-103.2
-
-
-102.2
-
-99.7
-98.7
-101.7
-100.2
-
-
-99.2
5 MHz
-100
-98
-97
-100
-98
-100
-98
-97
10 MHz
-97
-95
-94
-97
-95
-97
-95
-94
15 MHz
-95.2
-93.2
-92.2
-95.2
-93.2
20 MHz
-94
-92
-91
-94
-92
双工模式
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 53 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
9
10
11
12
13
14
17
18
19
20
21
22
23
24
25
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
-
-
-
-101.7
-
-
-
-104.7
-101.2
-
-
-106.2
-106.2
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-98.7
-
-
-
-
-101.7
-98.2
-
-
-102.2
-102.2
-
-
-
-
-
-
-
-99
-100
-100
-97
-97
-97
-97
-100
-100
-97
-100
-97
-100
-100
-96.5
-100
-100
-100
-100
-100
-100
-100
-100
-99
-99
-99
-96
-97
-97
-94
-94
-94
-94
-97
-97
-94
-97
-94
-97
-97
-93.5
-97
-97
-97
-97
-97
-97
-97
-97
-96
-96
-96
-94.2
-95.2
-95.2
-95.2
-91.2
-95.2
-92.2
-91.7
-95.2
-95.2
-95.2
-95.2
-95.2
-95.2
-95.2
-95.2
-94.2
-94.2
-94.2
-93
-94
-
-
-90
-91
-90.5
-94
-
-94
-94
-94
-94
-94
-94
-93
-93
-93
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
TDD
TDD
TDD
TDD
TDD
TDD
TDD
TDD
TDD
TDD
TDD
6.14 WIFI主要射频性能
下表列出了,WIFI传导下的主要射频性能。
发射功率(最小速率)
发射功率(最大速率)
EVM(最大速率)
发射性能
802.11B 802.11G
19
18
20%
17
15
-27
802.11N
16
13
-30
dBm
dBm
dB
dBm
dBm
接收灵敏度
最小速率下
最大速率下
接收性能
802.11B
802.11G
-92
-89
-91
-74.5
802.11N
-90
-72.5
6.15 BT主要射频性能
下表列出了,BT传导下的主要射频性能。
发射功率
接收灵敏度
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 54 2015-10-10
发射性能
DH5 2DH5
10 6
3DH5
6
dBm
dBm
接收性能
DH5
2DH5
-94.5 -94.5
3DH5
-86
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6.16 GNSS的主要射频性能
下表列出了,BT传导下的主要射频性能。
GNSS工作频段: 1575.42MHZ
GNSS载噪比CN0:39dB/Hz
GNSS灵敏度:
GNSS启动时间
捕获(冷启)捕获(热启)跟踪
-148 -156 -160
热启 温启 冷启
<5s
<15s
<50s
dBm
7. 生产
7.1. 模块的顶视图和底视图
TBD
图42:模块顶视图和底视图
7.2. 推荐焊接炉温曲线图
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 55 2015-10-10
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图43:模块推荐焊接炉温曲线图
注意:关于模块运输、生产等方面的介绍请参考《
Module secondary-SMT-UGD
》。
7.3. 湿敏特性 (MSL)
SIM8900模块符合湿敏等级3。
在温度<30度和相对湿度<60%的环境条件下,干燥包装根据IPC/JEDEC标准执行J-STD-020C规范。在
温度<40度和相对湿度<90%的环境条件下,在未拆封的情况下保质期至少6个月。
拆封后,表22列出了不同的湿敏等级对应的模块保质期的时间。
表 37:湿度灵敏度等级区分
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 56 2015-10-10
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等级
1
2
2a
3
4
5
5a
6
工厂环境≦+30℃/60%RH
无限期保质在环境≦+30℃/85% RH条件下
1 年
4 周
168小时
72小时
48小时
24小时
强制烘烤后再使用。经过烘烤,模块必须在标签上规定的时限内贴片。
拆封后,在温度<30度和相对湿度<60%的环境条件下,需168小时内进行SMT贴片。如不满足上述条
件需进行烘烤。
注:氧化风险:烘焙
SMD
封装可能会导致金属氧化和,如果过度会导致电路板装配过程中的可焊性问题。
烘烤
SMD
封装的温度和时间,因此限制可焊性的考虑。烘焙时间的累积,在温度大于
90
°
C
和高达
125
°
C
应不超过
96
小时。
7.4. 烘烤需求
由于模块的湿敏特性,SIM8900在进行回流焊前应该进行充分的烘烤,否则模块可能在回流焊过程中
造成永久性的损坏。SIM8900应该在温度40°C +5°C /-0°C和相对湿度小于5%的低温容器中进行192小时
的烘烤,或者将模块至于80°C±5°C的高温容器中进行72小时的烘烤。客户应当注意到,托盘是不耐高温
的,客户应将模块拿出托盘进行烘烤,否则托盘可能会被高温损坏。
表 38:烘烤需求
烘烤温度
40°C±5°C
120°C±5°C
湿度
<5%
<5%
烘烤时间
192 小时
4 小时
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 57 2015-10-10
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8. 支持外围器件列表
表 39:支持显示屏型号列表
厂商
ForceLead
Himax
型号
FL10801
HX8357C
规格
(F)WVGA(480*8xx)
HVGA(320*480)
表 40:支持触摸屏型号列表
厂商 型号
Goodix(匯頂)
GT9131
Goodix(匯頂)
GT950
规格
Mutual-cap
Mutual-cap
10x18
12x26
2-finger
2-finger
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 58 2015-10-10
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9. 附录
a) 相关文档
表 41:相关文档
序号
[1]
[2]
文档名称
GSM 07.07:
GSM 07.10:
注释
Digital cellular telecommunications (Phase 2+); AT command set for
GSM Mobile Equipment (ME)
Support GSM 07.10 multiplexing protocol
Digital cellular telecommunications (Phase 2+); Use of Data
Terminal Equipment – Data Circuit terminating Equipment (DTE –
DCE) interface for Short Message Service (SMS) and Cell
Broadcast Service (CBS)
Digital cellular telecommunications system (Phase 2+);
Specification of the SIM Application Toolkit for the Subscriber
Identity Module – Mobile Equipment (SIM – ME) interface
Digital cellular telecommunications system (Phase 2+);
Specification of the Subscriber Identity Module – Mobile
Equipment (SIM – ME) interface
Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Alphabets
and language-specific information
Digital cellular telecommunications system (Phase 2); Mobile
Station (MS) conformance specification; Part 1: Conformance
specification
AN_Serial Port
[3] GSM 07.05:
[4] GSM 11.14:
[5]
[6]
[7]
[8]
GSM 11.11:
GSM 03.38:
GSM 11.10
AN_Serial Port
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 59 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
b) 术语和解释
表 42:术语和解释
术语
ADC
AMR
CS
CSD
CTS
DTE
DTR
DTX
EFR
EGSM
ESD
ETS
FR
GPRS
GSM
HR
IMEI
Li-ion
MO
MS
MT
PAP
PBCCH
PCB
PCL
PCS
PDU
PPP
RF
RMS
RX
SIM
SMS
TDD
TE
TX
UART
URC
USSD
电话本缩写
FD
LD
MC
ON
RC
SM
NC
解释
Analog-to-Digital Converter
Adaptive Multi-Rate
Coding Scheme
Circuit Switched Data
Clear to Send
Data Terminal Equipment (typically computer, terminal, printer)
Data Terminal Ready
Discontinuous Transmission
Enhanced Full Rate
Enhanced GSM
Electrostatic Discharge
European Telecommunication Standard
Full Rate
General Packet Radio Service
Global Standard for Mobile Communications
Half Rate
International Mobile Equipment Identity
Lithium-Ion
Mobile Originated
Mobile Station (GSM engine), also referred to as TE
Mobile Terminated
Password Authentication Protocol
Packet Broadcast Control Channel
Printed Circuit Board
Power Control Level
Personal Communication System, also referred to as GSM 1900
Protocol Data Unit
Point-to-point protocol
Radio Frequency
Root Mean Square (value)
Receive Direction
Subscriber Identification Module
Short Message Service
Time Division Distortion
Terminal Equipment, also referred to as DTE
Transmit Direction
Universal Asynchronous Receiver & Transmitter
Unsolicited Result Code
Unstructured Supplementary Service Data
SIM fix dialing phonebook
SIM last dialing phonebook (list of numbers most recently dialed)
Mobile Equipment list of unanswered MT calls (missed calls)
SIM (or ME) own numbers (MSISDNs) list
Mobile Equipment list of received calls
SIM phonebook
Not connect
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 60 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
c) 复用功能
表 43:复用功能
GPIO
4
5
6
7
20
21
111
112
0(29)
1(30)
2
3
12
13
14
15
16
17
18
19
8
9
10
11
模块引脚
82
81
59
58
80
79
78
77
92(23)
91(24)
90
89
74
73
76
75
70
69
72
71
116
10
11
83
复用功能
SPI
MOSI
MISO
CS_N
CLK
MOSI
MISO
CS_N
CLK
-
-
-
-
_
_
_
_
MOSI
MISO
CS_N
CLK
MOSI
MISO
CS_N
CLK
UART
TX
RX
CTS
RTS
TXD
RXD
CTS
RTS
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
I2C
_
_
SDA
SCL
SDA
SCL
_(SDA)
_(SCL)
_
_
_
_
SDA
SCL
_
_
SDA
SCL
_
_
SDA
SCL
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 61 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
d)
安全警告
在使用或者维修任何包含模块的终端或者手机的过程中要留心以下的安全防范。终端设备上应当告知
用户以下的安全信息。否则SIMCom 将不承担任何因用户没有按这些警告操作而产生的后果。
表 44:安全警告
标识 要求
当在医院或者医疗设备旁,观察使用手机的限制。如果需要请关闭终端或者手机,否则医疗
设备可能会因为射频的干扰而导致误操作。
登机前关闭无线终端或者手机。为防止对通信系统的干扰,飞机上禁止使用无线通信设备。
忽略以上事项将违反当地法律并有可能导致飞行事故。
不要在易燃气体前使用移动终端或者手机。当靠近爆炸作业、化学工厂、燃料库或者加油站
时要关掉手机终端。在任何潜在爆炸可能的电器设备旁操作移动终端都是很危险的。
手机终端在开机的状态时会接收或者发射射频能量。当靠近电视、收音机、电脑或者其它电
器设备时会对其产生干扰。
道路安全第一! 在驾驶交通工具时不要用手持终端或手机,请使用免提装置。在使用手持终
端或手机前应先停车。
GSM手机终端在射频信号和蜂窝网下操作,但不能保证在所用的情况下都能连接。例如,没
有话费或者无效的SIM卡。当处于这种情况而需要紧急服务,记得使用紧急电话。为了能够
呼叫和接收电话,手机终端必须开机而且要在移动信号足够强的服务区域。当一些确定的网
络服务或者电话功能在使用时不允许使用紧急电话,例如功能锁定,键盘锁定。在使用紧急
电话前,要解除这些功能。一些网络需要有效的SIM卡支持。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 62 2015-10-10
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上海市长宁区金钟路633号 晨讯科技大楼A座
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电话:+86 21 3235 3300
传真:+86 21 3235 3301
网址:/wm
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 63 2015-10-10
2024年8月3日发(作者:悟悦欣)
SIM8900_硬件设计手册_V1.01
Smart Machine Smart Decision
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SIM8900硬件设计手册
1.01
2015-10-10
发布
SIM8900_硬件设计手册_V1.01
前言
感谢使用SIMCom提供的SIM8900模块。本产品可以提供数据通讯业务。使用前请仔细阅读用户手
册,您将领略其完善的功能和简洁的操作方法。
本公司不承担由于用户不正常操作造成的财产损失或者人身伤害责任。请用户按照手册中的技术规格
和参考设计开发相应的产品。同时注意使用移动产品应该关注的一般安全事项。
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修改。
版权声明
本手册版权属于SIMCom,任何人未经我公司书面同意复制、引用或者修改本手册都将承担法律责任
Copyright © Shanghai SIMCom Wireless Solutions Ltd. 2015
。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 2 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
目录
目录...........................................................................................................................................................................3
表格索引...................................................................................................................................................................5
图片索引...................................................................................................................................................................6
1. 绪论.................................................................................................................................................................8
2. 模块综述.........................................................................................................................................................8
2.1 模块主要特性..........................................................................................................................................9
2.2 模块功能框图........................................................................................................................................10
3. 模块封装.......................................................................................................................................................12
3.1. 引脚分布图............................................................................................................................................12
3.2. 模块引脚描述........................................................................................................................................13
3.3. 机械尺寸................................................................................................................................................19
4. 接口应用.......................................................................................................................................................21
4.1. 供电........................................................................................................................................................21
4.1.1. 电源引脚.............................................................................................................................................22
4.2. 开机关机................................................................................................................................................22
4.2.1. 模块开机.............................................................................................................................................22
4.2.2. 模块关机.............................................................................................................................................23
4.2.3. 模块复位.............................................................................................................................................23
4.3. VCOIN电源...........................................................................................................................................24
4.4. 电源输出................................................................................................................................................25
4.5. 串口........................................................................................................................................................25
4.6. MIPI接口................................................................................................................................................27
4.6.1. LCM 接口..........................................................................................................................................27
4.6.2. MIPI Camera 接口............................................................................................................................29
4.7. 音频接口................................................................................................................................................31
4.7.1 受话器接口电路.................................................................................................................................31
4.7.2 麦克风接收电路.................................................................................................................................32
4.7.3 耳机接口电路.....................................................................................................................................33
4.7.4 喇叭接口电路.....................................................................................................................................34
4.8. USB接口................................................................................................................................................34
4.8.1 36
4.9. 充电接口................................................................................................................................................36
4.9.1 充电检测.............................................................................................................................................37
4.9.2 充电控制.............................................................................................................................................37
4.9.3 BAT_.37
4.10. UIM卡接口............................................................................................................................................38
4.11. I2C总线接口..........................................................................................................................................38
4.12. 模数转换器(ADC)............................................................................................................................39
4.13. 40
4.14. 天线接口................................................................................................................................................40
4.14.1 MAIN天线.............................................................................................................................................40
4.14.2 DRX天线...............................................................................................................................................41
4.14.3 GNSS天线.............................................................................................................................................42
4.14.4 WiFi/BT天线.........................................................................................................................................44
4.14.5 FM天线..................................................................................................................................................44
5. PCB布局.......................................................................................................................................................46
5.1 模块PIN分布..........................................................................................................................................46
5.2 PCB布局原则.........................................................................................................................................46
5.2.1 天线.....................................................................................................................................................46
5.2.2. 电源.....................................................................................................................................................46
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 3 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
5.2.3
5.2.4
5.2.5
5.2.5
5.2.6
SIM卡..................................................................................................................................................46
47
.47
48
其他.....................................................................................................................................................48
6. 电气、可靠性...............................................................................................................................................49
6.1 绝对最大值............................................................................................................................................49
6.2 工作温度................................................................................................................................................49
6.3 工作电压................................................................................................................................................49
6.4 充电参数................................................................................................................................................49
6.5 数字接口特性........................................................................................................................................49
6.6 SIM_VDD特性......................................................................................................................................50
6.7 PWRKEY特性.......................................................................................................................................50
6.8 VCOIN特性...........................................................................................................................................50
6.9 耗流(VBAT=4.0V)................................................................................................................................50
6.10 静电防护................................................................................................................................................52
6.11 模块工作频段........................................................................................................................................52
6.12 射频特性................................................................................................................................................53
6.13 模块传导接收灵敏度............................................................................................................................53
6.14 WIFI主要射频性能................................................................................................................................54
6.15 BT主要射频性能...................................................................................................................................54
6.16 GNSS的主要射频性能..........................................................................................................................55
7. 生产...............................................................................................................................................................55
7.1. 模块的顶视图和底视图........................................................................................................................55
7.2. 推荐焊接炉温曲线图............................................................................................................................55
7.3. 湿敏特性 (MSL)....................................................................................................................................56
7.4. 烘烤需求................................................................................................................................................57
8. 支持外围器件列表.......................................................................................................................................58
9. 附录...............................................................................................................................................................59
a) 相关文档................................................................................................................................................59
b) 术语和解释............................................................................................................................................60
c) 复用功能................................................................................................................................................61
d) 安全警告................................................................................................................................................62
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 4 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
表格索引
表 1:模块主要特性........................................................................................................................................................9
表 2:引脚描述..............................................................................................................................................................13
表 3:引脚特性..............................................................................................................................................................17
表 4:RESET硬件参数..................................................................................................................................................24
表 5:电源描述..............................................................................................................................................................25
表 6:串口引脚定义......................................................................................................................................................25
表 7:串口硬件参数......................................................................................................................................................27
表 8:接口定义..............................................................................................................................................................27
表 9:电容触摸接口定义..............................................................................................................................................29
表 10:MIPI CAMERA接口定义..................................................................................................................................29
表 11:音频接口定义....................................................................................................................................................31
表 12:听筒输出性能参数............................................................................................................................................32
表 13:MIC输入性能参数.............................................................................................................................................32
表 14:耳机输出性能参数............................................................................................................................................33
表 15:音频功放参数....................................................................................................................................................34
表 16:VBUS输入范围..................................................................................................................................................35
表 17:USB OTG引脚定义...........................................................................................................................................36
表 18:VBUS输出特性参数..........................................................................................................................................36
表 19:I2C引脚..............................................................................................................................................................39
表 20:ADC性能参数....................................................................................................................................................39
表 21:模块内部MIPI走线长度....................................................................................................................................47
表 22:模块内部USB走线长度.....................................................................................................................................48
表 23:绝对最大值........................................................................................................................................................49
表 24:模块工作温度....................................................................................................................................................49
表 25:工作电压............................................................................................................................................................49
表 26:充电参数............................................................................................................................................................49
表 27:数字接口特性(1.8V).....................................................................................................................................49
表 28:SIM_VDD特性...................................................................................................................................................50
表 29:PWRKEY特性...................................................................................................................................................50
表 30:VCOIN特性........................................................................................................................................................50
表 31:耗流....................................................................................................................................................................50
表 32:ESD性能参数(温度:25℃,湿度:45%)..................................................................................................52
表 33:模块工作频段....................................................................................................................................................52
表 34:传导输出功率....................................................................................................................................................53
表 35:传导接收灵敏度................................................................................................................................................53
表 36:LTE 参考灵敏度3GPP要求 (QPSK)..............................................................................................................53
表 37:湿度灵敏度等级区分........................................................................................................................................56
表 38:烘烤需求............................................................................................................................................................57
表 39:支持显示屏型号列表........................................................................................................................................58
表 40:支持触摸屏型号列表........................................................................................................................................58
表 41:相关文档............................................................................................................................................................59
表 42:术语和解释........................................................................................................................................................60
表 43:复用功能............................................................................................................................................................61
表 44:安全警告............................................................................................................................................................62
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 5 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
图片索引
图1:模块功能框图.......................................................................................................................................................10
图2:模块引脚图(顶视图).............................................................................................................................................12
图3:三维尺寸(单位:MM)....................................................................................................................................19
图4:推荐PCB封装尺寸(单位:MM).....................................................................................................................20
图5:VBAT 输入参考电路...........................................................................................................................................21
图6:LDO供电参考电路...............................................................................................................................................21
图7:DC-DC电源参考电路...........................................................................................................................................21
图8:非电池供电时连接示意图...................................................................................................................................22
图9:VBAT跌落的最低电压.........................................................................................................................................22
图10:使用PWRKEY驱动电路开机.............................................................................................................................22
图11:使用PWRKEY按键电路开机.............................................................................................................................23
图12:使用PWRKEY开机时序图.................................................................................................................................23
图13:使用按键电路复位.............................................................................................................................................23
图14:使用三极管复位模块.........................................................................................................................................24
图15:外部电容给RTC供电..........................................................................................................................................24
图16:不可充电电池给RTC供电..................................................................................................................................24
图17:可充电电池给RTC供电......................................................................................................................................25
图18:串口连接图.........................................................................................................................................................26
图19:TX连接示意图....................................................................................................................................................26
图20:RX连接示意图....................................................................................................................................................26
图21:LCM电路.............................................................................................................................................................28
图22:背光驱动示意图.................................................................................................................................................28
图23:正确的CAMERA连接示意图............................................................................................................................30
图24:错误的CAMERA连接示意图............................................................................................................................30
图25:MIPI CAMERA参考电路...................................................................................................................................30
图26:扬声器接口电路.................................................................................................................................................31
图27:麦克风差分接口电路.........................................................................................................................................32
图28:耳机接口电路.....................................................................................................................................................33
图29:使用内部音频功放推荐电路.............................................................................................................................34
图30:USB内部示意图..................................................................................................................................................35
图31:USB连接图.........................................................................................................................................................35
图32:USB_OTG连接示意图.......................................................................................................................................36
图33:充电示意图.........................................................................................................................................................37
图34:充电电路连接图.................................................................................................................................................37
图35:充电连接示意图.................................................................................................................................................38
图36:USIM卡接口电路...............................................................................................................................................38
图37:I2C外置电路示意图...........................................................................................................................................39
图38:MAIN天线接口连接电路...................................................................................................................................40
图39:MAIN天线接口简化连接电路...........................................................................................................................41
图40:WIFI_BT天线接口连接电路..............................................................................................................................44
图41:模块顶视图和底视图.........................................................................................................................................55
图42:模块推荐焊接炉温曲线图.................................................................................................................................56
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 6 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
版本历史
日期
2015-10-10
版本
1.01
变更描述
作者
宋家林
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 7 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
1. 绪论
本文档描述了模块的硬件应用接口,包括相关应用场合的电路连接以及射频接口等。可以帮助用户快
速的了解模块的接口定义、电气性能和结构尺寸的详细信息。结合本文档和其他的应用文档,用户可以快
速的使用模块来设计移动通讯应用方案。
2. 模块综述
SIM8900模块采用高通的MSM8909方案,MSM8909是采用28nm CMOS工艺的Cortex™-A7处理器,内
部集成4核,主频高达1.3GHz,芯片可以支持GSM、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000,LTE制式,是一
款高集成度的芯片产品。
SIM8900模块可支持的空中接口及频段包括:GSM/EGPRS GSM850/GSM900/DCS1800/PCS1900全频
段,WCDMA B1/B5/B8,CDMA2000 1X/EVDO BC0,TDSCDMA B34/B39,FDD-LTE B1/B3/B8,TDD-LTE
1
B38/B39/B40/B41
。
SIM8900支持丰富的多媒体功能,包括:高清1080p低功耗影音播放、800万像素照相机、高清LCD显
示(HD 720p)。
模块的物理接口为126脚的焊盘,提供如下硬件接口:
z 两路串口,包括一路四线串口和一路两线串口
z LCM(MIPI 接口)
z 两路Camera接口(MIPI数据)
z 一路高速USB接口
z 三路音频输入接口
z 三路音频输出接口
z 两路UIM卡接口
z GPIO接口
z 默认四路I2C接口
z 一路Micro SD卡接口
z 一路ADC接口
z 支持GNSS,WiFi,Bluetooth,FM功能
注:
1
、
SIM8900
仅支持半频段B41,带宽为100MHz(2555~2655 MHz),信道范围40240~41240。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 8 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
2.1 模块主要特性
表 1:模块主要特性
特性
MCU
存储
供电
操作系统
UIM卡
说明
四核1.3G Cortex™-A7
8GB EMMC+8Gb LPDDR2
电压范围:3.4V ~4.4V
Android OS 4.4
支持双卡双待
z GSM/EGRPS四频:GSM850/EGSM900/DCS1800/PCS1900
z WCDMA:B1/B5/B8
z TD-SCDMA: B34/B39
z CDMA2000 1X/EVDO: BC0
z LTE: B1/B3/B8/B38/B39/B40/B41
1
GSM/GPRS:
●
功率等级4: GSM850/EGSM900
●
功率等级1: DCS1800/PCS1900
频段
发射功率
EDGE:
●
功率等级 E2: GSM850/EGSM900
●
功率等级 E1: DCS1800/PCS1900
TD-SCDMA
●
功率等级2: B34/B39
CDMA
●
功率等级3:BC0
UMTS:
z 功率等级3: B1/B5/B8
LTE:
z 功率等级3: LTE B1/B3/B8/B38/B39/B40/B41
1
●
GPRS Class B, multi-slot class 12 operation, coding scheme: CS1-4, DL
●
传输速率
●
●
●
●
●
maximum speed: 107kbps; UL maximum speed: 85.6kbps
EDGE multi-slot class 33 operation, coding scheme: MSC1-9, DL maximum
speed: 296kbps; UL maximum speed: 236.8kbps
TD-SCDMA 2.8Mbps(DL) 2.2Mbps(UL)
CDMA DORA 3.1Mbps(DL) 1.8Mbps(UL)
UMTS R99: 384 kbps DL/UL
DC-HSDPA Category 24 - 42.2 Mbps, HSUPA Category 7 - 11.5 Mbps
LTE Category 4 - 150 Mbps (DL) 50 Mbps (UL)
蓝牙
规格:V2.1+EDR , 3.0+HS, V4.0 BLE
接收灵敏度:GFSK -94dBm , DQPSK -92dBm , 8-DPSK -86 dBm
支持SoftAP功能,802.11 b/g/n
加密方式:WFA WPA/WPA2
Qos: WFA WMM , WMM PS
射频性能:11b功率19 dBm,EVM≤35%;
11g 功率17dBm , EVM<-25dB ;
11n功率16 dBm,EVM<-28dB
工作频率:65-108MHZ
支持类别:RDS/RBDS
频道切换时间:30ms/channel
音频失真度: SINAD≥60dB
Wi-Fi/WAPI
FM
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 9 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
GNSS
2
GNSS工作频段: 1575.42MHZ
GNSS载噪比CN0:39dB/Hz
GNSS灵敏度:捕获灵敏度-148dBm(冷启)
捕获灵敏度-156dBm(热启)
跟踪灵敏度-160dBm
GNSS启动时间:热启动<5s,温启动<15s,冷启动<50s
媒体播放器(Mp3、支持 MP4 30帧
MP4)
MP3支持音频格式
AMR/MIDI/WAV/MP3/AAC/AAC+
MP4支持视频格式
存储卡
U盘功能
UIM卡接口
天线接口
温度范围
物理尺寸
软件升级
MPEG-4/ H.263,H.264
支持Micro-SD卡(最大32G),支持热插拔,SD3.0
支持
支持的SIM卡:1.8V,3V
LTE/GSM/WCDMA, GNSS, WIFI/BT、FM
z 工作温度:TBD
z 存储温度:-40℃ ~ +90℃
尺寸:44*39*2.8 mm
重量:TBD
USB升级
注:1、SIM8900仅支持半频段B41,带宽为100MHz(2555~2655 MHz),信道范围40240~41240。
2、表中数据是在外加LNA条件下得到的测试结果
2.2 模块功能框图
下图列出了模块的主要功能部分:
z MSM8909基带
z PM8909射频
z 天线接口
z MIPI
z AUDIO接口
z 串口、SD卡接口,SIM卡接口,I2C接口以及ADC接口等等
z EMCP
Main ANT
RESET
LDO
VRTC
AUDIO
ADC
充电管理
DRX ANT
GNSS
WIFI/BT
PMU
射频单元
PM8909
FM
SIM卡
SD卡
GPIO
TP
I2C
MIPI
UART
MSM8909
EMMC+LPDDR2
图1:模块功能框图
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 10 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 11 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
3. 模块封装
3.1. 引脚分布图
图2:模块引脚图(顶视图)
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 12 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
3.2. 模块引脚描述
表 2:引脚描述
引脚名称
供电
模块提供2个VBAT 电源pin脚。
SIM8900采用单电源供电,电压范围,
VBAT从 3.4V到4.4V。电源要能够提
建议外部加齐纳
供足够的峰值电流以保证在GSM突发
二极管作浪涌保
护
模式时高达2A的峰值耗流。
充电输入电源。OTG功能时的5V输出
脚。
当系统电源VBAT没电时给实时时钟
提供电流输入。当VBAT有电而且后
备电池电压过低时可以给后备电池进
行充电。
1.2V电源输出,用于Camera供电
1.8V电源输出,用于Camera 供电
2.85V电源输出
2.9V电源输出
SD卡供电引脚
UIM供电引脚
UIM供电引脚
VCOIN引脚上接
3V纽扣电池或者
电容
100mA
100mA
100mA
150mA
500mA
50mA
50mA
引脚序号
I/O
描述 备注
VBAT 49、50 I
VBUS 51 I/O
VCOIN
LDO2_1P2
LDO6_1P8
LDO17_2P85
LDO8_2P9
SD_LDO11
UIM2_LDO15
UIM1_LDO14
68
6
7
8
9
94
103
107
3、15、22、25、
28、47、48、
53、55、56、
60、62、64、
66、85、87、
93、102、111、
115、118
119
120
121
122
123
124
125
126
1
2
116
117
77
78
79
80
I/O
O
O
O
O
O
O
O
GND 接地
显示接口(MIPI)
MIPI_DS_CLKN
MIPI_DS_CLKP
MIPI_DS_D0N
MIPI_DS_D0P
MIPI_DS_D1N
MIPI_DS_D1P
MIPI_DS_D2N
MIPI_DS_D2P
MIPI_DS_D3N
MIPI_DS_D3P
LCD_ID
LCD_RST
串口
UART1_RTS
UART1_CTS
UART1_RX
UART1_TX
O
I
I
O
UART1请求发送
UART1清除发送
UART1数据接收
UART1数据发送
不用的引脚,保
持悬空
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
LCD ID引脚
LCD复位引脚
MIPI LCM数据线
MIPI LCM时钟线
MIPI LCM时钟线
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 13 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
UART0_RX
UART0_TX
UIM卡接口
UIM2_RST
UIM2_DAT
UIM2_CLK
UIM1_RST
UIM1_DAT
UIM1_CLK
Front Camera
MIPI_CSI1_D0N
MIPI_CSI1_D0P
MIPI_CSI1_CLKN
MIPI_CSI1_CLKP
CAM1_MCLK
CAM1_RST
CAM1_PWDN
CAM1_ID
Main Camera
CAM0_ID
CAM0_RST
CAM0_PWDN
CAM0_MCLK
MIPI_CSI0_D0N
MIPI_CSI0_D0P
MIPI_CSI0_D1N
MIPI_CSI0_D1P
MIPI_CSI0_CLKN
MIPI_CSI0_CLKP
音频接口
MIC_GND
MIC1P
MIC2P
MIC3P
HPH_R
HPH_GND
HPH_L
REC_P
REC_N
SPK_P
SPK_N
HS_DET
SD卡接口
SD_DET
81
82
104
105
106
108
109
110
26
27
29
30
31
32
33
10
11
12
13
14
16
17
18
19
20
21
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
I
O
O
I/O
O
O
I/O
O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I
I
I
O
O
O
O
O
O
I
UART2数据接收
UART2数据发送
UIM2卡复位
UIM2卡数据
UIM2卡时钟
UIM1卡复位
UIM1卡数据
UIM1卡时钟
Front Camera MIPI 信号线
Front Camera MIPI 信号线
Front Camera MIPI 时钟线
Front Camera MIPI 时钟线
Front Camera 主时钟信号线
Front Camera 复位信号线
Front Camera 休眠信号线
Front Camera ID信号线
Main Camera ID信号线
Main Camera 复位信号
Main Camera 休眠信号
Main Camera 主时钟
Main Camera MIPI 数据线
Main Camera MIPI 时钟线
MIC参考GND
主MIC
耳机MIC
消噪MIC
耳机右声道
耳机参考GND
耳机左声道
听筒输出
Class_D
功放输出
耳机插拔检测
95 I/O
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 14 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
SD_CMD
SD_CLK
SD_DATA0
SD_DATA1
SD_DATA2
SD_DATA3
ADC
ADC
I2C
CAM_I2C_SDA
CAM_I2C_SCL
I2C_SDA
I2C_SCL
SMB_I2C_SDA
SMB_I2C_SCL
TP
TP_I2C_SCL
TP_I2C_SDA
TP_INT
TP_RST
USB接口
USB_DP
USB_DM
USB_ID
天线接口
96
97
98
99
100
101
67
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
AI
测量范围软件配置
0.1~1.7或0.3~4.5
23
24
59
58
76
75
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I2C信号
I2C信号
I2C信号
I2C信号
内部上拉到
VREG_L6_1P8
内部上拉到
VREG_L6_1P8
内部上拉到
VREG_L5_1P8
71
72
73
74
I/O
I/O
I
O
内部上拉到
VREG_L6_1P8
86
85
114
I/O
I/O
I
连接
GSM/WCDMA/TDSCDMA/CDMA200
0/LTE主天线
连接
WCDMA/TDSCDMA/CDMA2000/LTE
分集天线
连接FM天线
WIFIBT天线
GNSS天线
ANT_MAIN 86 I/O
ANT_DRX
ANT_FM
ANT_WIFI
ANT_GNSS
GPIO
GPIO0
GPIO1
GPIO2
GPIO3
GPIO56
GPIO52
65
63
54
61
92
91
90
89
88
84
I
I
I/O
I
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 15 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
GPIO16
GPIO17
其他功能脚
RESET
BAT_CON_TEM
PWRKEY
PWM
70
69
57
46
52
4
I/O
I/O
I
I
I
O
拉低复位模块
电池温度检测脚
通过拉低PWRKEY可以实现模块的开
启和关闭
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 16 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
表 3:引脚特性
引脚
1
2
4
5
10
11
12
13
14
16
17
18
19
20
21
23
24
26
27
29
30
31
32
33
52
57
58
59
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
88
89
电源域
VREG_L2_1P2
名称
MIPI_DS_D3N
MIPI_DS_D3P
PWM
LCD_TE
CAM1_ID
CAM0_ID
CAM0_RST
CAM0_PWDN
CAM0_MCLK
MIPI_CSI0_D0N
MIPI_CSI0_D0P
MIPI_CSI0_D1N
MIPI_CSI0_D1P
MIPI_CSI0_CLKN
MIPI_CSI0_CLKP
CAM_I2C_SDA
CAM_I2C_SCL
MIPI_CSI1_D0N
MIPI_CSI1_D0P
MIPI_CSI1_CLKN
MIPI_CSI1_CLKP
CAM1_MCLK
CAM1_RST
CAM1_PWDN
PWRKEY
RESET
I2C_SCL
I2C_SDA
ADC
VCOIN
GPIO17
GPIO16
TP_I2C_SCL
TP_I2C_SDA
TP_INT
TP_RST
SMB_I2C_SCL
SMB_I2C_SDA
UART1_RTS
UART1_CTS
UART1_RX
UART1_TX
UART0_RX
UART0_TX
GPIO11
GPIO52
GPIO56
GPIO3
MSM8909
-
-
MPP_2**
GPIO_24
GPIO_9
GPIO_10
GPIO_35*
GPIO_34*
GPIO_26
-
-
-
-
-
GPIO_29
GPIO_30
-
-
-
-
GPIO_27
GPIO_28*
GPIO_33
-
-
GPIO_7
GPIO_6
MPP_4**
-
GPIO_17
GPIO_16
GPIO_19
GPIO_18
GPIO_13*
GPIO_12*
GPIO_15
GPIO_14
GPIO_112*
GPIO_111*
GPIO_21*
GPIO_20*
GPIO_5*
GPIO_4
GPIO_11*
GPIO_52
GPIO_56
GPIO_3
复位状态
-
-
-
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
-
-
-
-
-
-
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
-
-
-
-
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
-
-
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
-
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
BH-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
B-PD:nppukp
备注
检测范围软件可配
VREG_L5_1P8
VREG_L2_1P2
VREG_L5_1P8
VREG_L2_1P2
VREG_L5_1P8
Dvdd(1.8V)
Dvdd(1.8V)
VREG_L5_1P8
0.1~1.7或0.3~4.5
2.0~3.25
VREG_L5_1P8
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 17 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
90 GPIO2 GPIO_2 B-PD:nppukp
91 GPIO1 GPIO_1 B-PD:nppukp
92 GPIO0 GPIO_0 B-PD:nppukp
94 SD_LDO11 - -
95 VREG_L5_1P8 SD_DET GPIO_38* B-PD:nppukp
96 SD_CMD - -
97 SD_CLK - -
98 SD_DATA0 - -
VREG_L12_SDC
99 SD_DATA1 - -
100 SD_DATA2 - -
101 SD_DATA3 - -
103 UIM2_LDO15 - -
104 UIM2_RST GPIO_51 BH-PD:nppukp
VREG_L15
105 UIM2_DAT GPIO_49* BH-PD:nppukp
106 UIM2_CLK GPIO_50* BH-PD:nppukp
107 UIM1_LDO14 -
108 UIM1_RST GPIO_55 BH-PD:nppukp
VREG_L14
109 UIM1_DAT GPIO_53 BH-PD:nppukp
110 UIM1_CLK GPIO_54 BH-PD:nppukp
116 LCD_ID GPIO_8 B-PD:nppukp
VREG_L5_1P8
117 LCD_RST GPIO_25* B-PD:nppukp
119 MIPI_DS_CLKN - -
120 MIPI_DS_CLKP - -
121 MIPI_DS_D0N - -
122 MIPI_DS_D0P - -
VREG_L2_1P2
123 MIPI_DS_D1N - -
124 MIPI_DS_D1P - -
125 MIPI_DS_D2N - -
126 MIPI_DS_D2P - -
说明:
*:可唤醒系统的中断引脚
**:电源芯片(PM8909)引脚
B:Bidirectional digital with CMOS input
H:High-voltage tolerant
NP:pdpukp = default no-pull with programmable options following the colon (:)
PD:nppukp = default pulldown with programmable options following the colon (:)
PU:nppdkp = default pullup with programmable options following the colon (:)
KP:nppdpu = default keeper with programmable options following the colon (:)
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 18 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
3.3. 机械尺寸
图3:三维尺寸(单位:mm)
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 19 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
图4:推荐PCB封装尺寸(单位:mm)
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 20 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
4. 接口应用
4.1. 供电
模块VBAT的电压输入范围是3.4V到4.4V,推荐电压为4.0V。在GSM频段,模块以最大功率发射时,
电流峰值瞬间最高可达到2A,从而导致在VBAT上有较大的电压跌落。
建议靠近VBAT使用一个大电容稳压,推荐使用100µF钽电容(CA低 ESR)和一个1µF~10µF的陶瓷电
容(CB)并联。增加并联的33PF和10PF电容可以有效去除高频干扰。同时为防止浪涌对芯片的损坏,建
议在模块VBAT引脚使用一个5.1V/500mW的齐纳二极管。 PCB布局时,电容和二极管应尽可能靠近模块
的VBAT引脚。
图5:VBAT 输入参考电路
DC输入电压为+5V,使用LDO供电的推荐电路如下图所示:
图6:LDO供电参考电路
如果输入(DC)和输出(VBAT)的压差很大,建议采用开关稳压器。尤其是在当模块突发时电流达
到2A的情况下,开关稳压器效率优势明显。下图是DC-DC供电参考设计电路。
图7:DC-DC电源参考电路
注意:
模块带充电功能,如果客户使用图
6
、图
7
的方式设计电源,需要在软件中关闭充电功能,或者在
VBAT
通路上串接肖特基二极管,防止电流反向流入电源芯片。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 21 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
如果客户不使用电池供电,请注意在模块的46脚(电池温度检测脚)连接一个10K电阻下拉到GND,
防止模块开机后软件判断电池温度异常,导致关机。连接示意图如下:
图8:非电池供电时连接示意图
客户可以直接用3.7V的锂离子电池给模块供电,也可以使用镍镉或者镍锰电池给模块供电,但请注意
镍镉或者镍锰电池最大电压不能超过模块的最大允许电压,否则会损坏模块。当使用电池时,VBAT引脚
和电池之间的阻抗应当小于150mΩ。
4.1.1. 电源引脚
VBAT引脚(49、50)用于电源输入,47、48脚的GND可用来连接电源的地,
在用户的设计中,请特别注意电源部分的设计,确保即使在模块耗电流达到2A时,VBAT的跌落也不
要低于2.9V。如果电压跌落低于2.9V, 模块可能会关机。从VBAT引脚到电源的PCB布线要足够宽以降低在
传输突发模式下的电压跌落。
图9:VBAT跌落的最低电压
4.2. 开机关机
当超过模块的温度和电压上限时不要开启模块。在极端的情况下这样的操作会导致模块永久性的损
坏。
4.2.1. 模块开机
用户通过拉低PWRKEY引脚可以使模块开机。拉低时间至少2秒。此引脚已在模块内部上拉到1.8V电
源。推荐电路如下图:
图10:使用PWRKEY驱动电路开机
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 22 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
1.8V
R
PWRKEY
1K
PMU
图11:使用PWRKEY按键电路开机
下图是开机时序说明:
图12:使用PWRKEY开机时序图
4.2.2. 模块关机
用户可以使用PWRKEY引脚关机
4.2.2.1 PWRKEY关机
用户可以通过把PWRKEY 信号拉低至少1秒用来关机。关机电路可以参考开机电路的设计。模块检测
到关机动作以后,屏幕会有提示窗弹出,确认是否执行关机动作。
用户可以通过长时间拉低PWRKEY来实现强制关机,拉低时间至少15秒。
4.2.3. 模块复位
SIM8900模块支持复位功能,用户可以通过拉低模块的RESET引脚来快速重启模块。推荐电路如下:
Reset
1K
PMU
图13:使用按键电路复位
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 23 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
图14:使用三极管复位模块
RESET引脚为高电平时电压典型值为1.8V,所以对于电平为3V或3.3V的客户不可以直接使用MCU的
GPIO驱动该引脚,需要加隔离电路,RESET的硬件参数可以参考下表:
表 4:RESET硬件参数
引脚
RESET
描述
输入高电平
输入低电平
拉低有效时间
最小值
1.0
-
500
典型值
-
-
最大值
-
0.65
-
单位
V
V
ms
4.3. VCOIN电源
当VBAT断开后,用户需要保存实时时钟,则VCOIN引脚不能悬空,应该外接大电容或者电池,当外
接大电容时,推荐值为100uF,能保持实时时钟1分钟。RTC电源使用外部大电容或电池给模块内部的RTC
供电时参考设计电路如下:
z 外部电容供电
图15:外部电容给RTC供电
z 不可充电电池供电
图16:不可充电电池给RTC供电
z 可充电电池供电
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 24 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
VCOIN
可充电
电池
RTC
电路
图17:可充电电池给RTC供电
这个VCOIN电源典型值为3.0V,当VBAT断开时耗流约3uA,VCOIN的硬件参数请参考表 30:VCOIN
特性。
4.4. 电源输出
SIM8900有多路电源输出。用于LCD,Camera, touch panel等等。
在应用时,建议在各路电源增加并联的33PF和10PF电容可以有效去除高频干扰。
表 5:电源描述
信号
LDO2_1P2
LDO6_1P8
LDO17_2P85
LDO8_2P9
SD_LDO11
UIM1_LDO14
UIM2_LDO15
可编程范围(V)
-
-
-
-
1.75~3.337
1.75~3.337
1.75~3.337
默认电压(V)
1.2
1.8
2.85
2.9
2.95
1.8/3.3
1.8/3.3
驱动电流(mA)
100
100
100
150
500
50
50
4.5. 串口
SIM8900提供两个用于通讯的串口。其中UART1带硬件流控,引脚定义如下表:
表 6:串口引脚定义
名称
UART1_RTS
UART1_CTS
UART1_RX
UART1_TX
UART0_RX
UART0_TX
可以参考下图连接方式:
引脚
77
78
79
80
81
82
方向
O
I
I
O
I
O
功能
UART1请求发送
UART1清除发送
UART1数据接收
UART1数据发送
UART2数据接收
UART2数据接发送
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 25 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
图18:串口连接图
当客户使用的串口电平与模块不匹配的时候,可以使用下图来实现电平匹配,这里只列出TX和RX上
的匹配电路,其他引脚可以参考这两个电路。
图19:TX连接示意图
图20:RX连接示意图
注意:当使用图
19
、图
20
进行电平隔离时,需要注意
LDO6_1P8
的输出时序,只有
LDO6_1P8
正常输出以
后,串口才可以正常通信。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 26 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
表 7:串口硬件参数
描述
输入低电平
输入高电平
输出低电平
输出高电平
最小值
-
1.17
-
1.35
最大值
0.63
0.45
-
单位
V
V
V
V
注意:
1.
模块串口为
CMOS
接口,不能直接连接
RS232
信号。如果需要,请使用
RS232
转换芯片
.
2.
如果模块的
1.8V
输出不能满足客户端的高电平范围,请客户增加一个电平转换电路。
4.6. MIPI接口
SIM8900支持Moble Industry Processor Interface(MIPI)接口用于Camera和LCM。模块最大支持HD(720P)
显示,其中MIPI接口Main Camera最大支持8MP。
MIPI为高速信号线,在Layout阶段请严格按照阻抗、长度要求走线,详细的走线介绍请参考章节
“0.0.5.2.4MIPI”
4.6.1. LCM 接口
SIM8900模块支持MIPI接口的LCM显示屏,并带有兼容屏的识别信号。屏的分辨率最高可以支持到
1280*720。信号接口如下表所示,在Layout时,MIPI信号线请严格控制差分100欧姆阻抗及信号线等长。
模块的MIPI接口为1.2V电源域,当客户需要兼容屏设计时,可以使用模块的116脚(LCD_ID)或者ADC,
同时模块可以提供2.8V电源给LCM使用,LCM接口如下:
表 8:接口定义
名称
LCD_ID
LCD_RST
MIPI_DS_CLKN
MIPI_DS_CLKP
MIPI_DS_D0N
MIPI_DS_D0P
MIPI_DS_D1N
MIPI_DS_D1P
MIPI_DS_D2N
MIPI_DS_D2P
MIPI_DS_D3N
MIPI_DS_D3P
PWM
LCD_TE
LDO6_1P8
引脚
116
117
119
120
121
122
123
124
125
126
1
2
4
5
7
输入/输出
I
O
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
O
I/O
O
描述
LCM识别引脚
LCM复位引脚
MIPI时钟线
MIPI数据线
背光控制信号
帧同步信号
电源
LDO17_2P85 8 O
电源
模块的116脚为LCD_ID,这个脚内部为GPIO,当用作LCD_ID时,请客户确认LCM内部电路,如果LCM
内部使用电阻分压方式,请注意电压要满足GPIO的高电平或低电平范围;当屏内部使用电阻分压方式时,
我们建议将LCM的ID引脚连接到ADC。
MIPI属于高速信号线,为避免EMI干扰,建议在靠近LCM一侧放置共模电感,参考电路如下图:
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 27 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
图21:LCM电路
LCM需要背光电路,背光驱动电路可参考图22,调整背光亮度可以通过模块的4脚(PWM)来实现。
图22:背光驱动示意图
注意:
1.
背光电路应该根据
LCM
的背光电路选择芯片,客户应该仔细阅读
LCM
文档,选择正确的驱动芯片。
本文档提供的参考电路为串联型背光驱动电路。
2.
模块没有提供电阻触摸屏接口,如果客户需要使用电阻触摸,需要外部增加检测芯片。模块可以提
供
I2C
接口。
4.6.1.1 电容触摸接口
模块提供一组I2C接口可以用于连接电容触摸,同时提供了所需的电源和中断脚,电容触摸软件默认
接口引脚定义如下表:
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 28 2015-10-10
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表 9:电容触摸接口定义
名称
TP_I2C_SCL
TP_I2C_SDA
TP_INT
TP_RST
LDO6_1P8
引脚
71
72
73
74
7
输入/输出
O
I/O
I
O
O
描述
电容触摸的I2C接口
中断
复位
电源
注意:电容触摸的接口定义可以由软件调整,客户可以根据设计需要变更
GPIO
和
I2C
。上表中为软件默
认配置,客户按上表设计硬件接口无需修改软件。
4.6.2. MIPI Camera 接口
SIM8900模块支持MIPI接口Camera,并提供Camera专用电源。主camera为CSI0接口,支持两组数据线,
可以支持8M像素。前camera为CSI1接口,支持一组数据线,可以支持5M像素。模块提供Camera所需的电
源,包括2.9V,2.85V和1.8V,客户无需外加LDO。
MIPI camera的相关接口如下表:
表 10:MIPI camera接口定义
名称
CAM0_ID
CAM0_RST
CAM0_PWDN
CAM0_MCLK
MIPI_CSI0_D0N
MIPI_CSI0_D0P
MIPI_CSI0_D1N
MIPI_CSI0_D1P
MIPI_CSI0_CLKN
MIPI_CSI0_CLKP
CAM_I2C_SDA
CAM_I2C_SCL
MIPI_CSI1_D0N
MIPI_CSI1_D0P
MIPI_CSI1_CLKN
MIPI_CSI1_CLKP
CAM1_MCLK
CAM1_RST
CAM1_PWDN
CAM1_ID
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 29 2015-10-10
引脚
11
12
13
14
16
17
18
19
20
21
23
24
26
27
29
30
31
32
33
10
输入/输出
I
O
O
O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
O
O
O
I
描述
主camera的ID
主camera的复位信号
主camera的休眠信号
主camera的时钟信号
主camera的MIPI数据线
主camera的MIPI时钟线
I2C数据
I2C时钟
前camera的MIPI数据线
前camera的MIPI时钟线
前camera时钟信号
前camera的复位信号
前camera的休眠信号
前camera的ID
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如果客户设计使用带自动对焦功能的CAMERA模组,请注意模块的I2C不能直接连接到AF设备,AF
设备的I2C应该连接到CAMERA的驱动芯片,正确连接如下图:
图23:正确的CAMERA连接示意图
错误的连接如下图:
图24:错误的CAMERA连接示意图
MIPI接口速率较高,客户在走线阶段请按100欧姆阻抗进行控制,同时请注意走线长度的要求,不建
议在MIPI信号线上增加小电容,这样可能会影响MIPI数据的上升沿时间,进而导致MIPI数据无效。详细的
规则请参考章节“0.0.5.2.4MIPI”推荐按下图连接MIPI camera。
100nF
LDO17_2P85
LDO8_2P9
LDO6_1P8
LDO6_1P8
100nF
2.2uF2.2uF
MIPI_CSI0_CLKN
MIPI_CSI0_CLKP
MIPI_CSI0_D0N
MIPI_CSI0_D0P
MIPI_CSI0_D1N
MIPI_CSI0_D1P
CMMCLK
CMRST
CMPDN
SCL0
SDA0
1 AGND
2 VCM
4 AVDD
6 DVDD
8 VDD_IO
7 GND
3 MCP
5 MCN
13 GND
15 MDP0
17 MDN0
19 GND
27 MDP1
29 MDN1
26 GND
12 MCLK
22 RESET
24 PWDN
18 SCL
20 SDA
图25:MIPI Camera参考电路
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 30 2015-10-10
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注意:某些模组
DVDD
供电为
1.5V
,需要通过模块输出的
1.8V
分压到
1.5V
来供电。具体供电范围请参
考
camera
的规格书。
4.7. 音频接口
模块提供三路模拟音频输入,MIC1P, MIC2P可以用于连接麦克风,MIC3P用于连接消噪MIC。模块同
时提供三路模拟音频输出(HPH_L/R、REC_P/N、SPK_P/N),音频pin脚定义如下表:
表 11:音频接口定义
名称
MIC_GND
MIC1P
MIC2P
MIC3P
HPH_R
HPH_GND
HPH_L
REC_P
REC_N
SPK_P
SPK_N
HS_DET
引脚
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
输入/输出
-
I
I
I
O
-
O
O
O
O
O
I
描述
音频输入参考GND
手持通路音频输入
耳机通路音频输入
消噪MIC输入
耳机输出右声道
耳机参考GND
耳机输出左声道
听筒输出正极
听筒输出负极
喇叭输出正极
喇叭输出负极
耳机检测
建议用户根据实际应用情况来选用下面的电路,以得到更好的声音效果。参考电路如下图所示:
4.7.1 受话器接口电路
图26:扬声器接口电路
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 31 2015-10-10
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表 12:听筒输出性能参数
参数
输出功率
输出电压
负载
阻抗
测试条件
16 Ω load f = 1.02 kHz, 6 dB gain THD+N < 1%
32 Ω load f = 1.02 kHz, 6 dB gain THD+N < 1%
6 dB gain mode f = 1.02 kHz
1.5 dB gain mode f = 1.02 kHz
关闭时
最小
120.0
235.0
1.8
1.0
10.7
1.0
典型
124.5
243.0
2.0
1.2
32
-
最大
-
-
2.1
1.3
-
-
单位
mW
mW
Vrms
Vrms
Ω
MΩ
4.7.2
麦克风接收电路
图27:麦克风差分接口电路
表 13:MIC输入性能参数
参数 测试条件
Microphone amplifier gain = 0 dB (minimum gain)
Input referred noise Single-ended, A-weighted, capless
Signal-to-noise ratio Single-ended, A-weighted, capless
THD+N ratio f = 1.02 kHz; single-ended input;
Analog input = -1 dBV 200 Hz to 20 kHz bandwidth; capless
Microphone amplifier gain = 12 dB (typical gain)
Input referred noise Single-ended, A-weighted, capless
Signal-to-noise ratio Single-ended, A-weighted, capless
THD+N ratio f = 1.02 kHz; single-ended input;
Analog input = -1 dBV 200 Hz to 20 kHz bandwidth; capless
Microphone amplifier gain = 24 dB (maximum gain)
Input referred noise Single-ended, A-weighted, capless
Signal-to-noise ratio Single-ended, A-weighted, capless
THD+N ratio f = 1.02 kHz; single-ended input;
Analog input = -1 dBV 200 Hz to 20 kHz bandwidth; capless
General requirements
Single-ended 1 kHz input. Input signal
Full-scale input voltage
level required to get 0 dBFS digital output
Input impedance
Capless input
Input disabled
Input capacitance Capless input
最小
-
92.0
-
典型
19.3
94.0
-86.0
最大 单位
25.1 µVrms
- dB
-70.0 dB
-
91.0
-
5.9
92.5
-85.0
7.1
-
-70
µVrms
dB
dB
-
84.2
-
3.4
85.4
-82.4
4.2 µVrms
- dB
-76.0 dB
-0.5
1.0
3.0
-
0
-
-
-
0.5
-
-
15
dBV
MΩ
MΩ
pF
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 32 2015-10-10
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4.7.3 耳机接口电路
模块集成一路立体声耳机接口。建议客户在设计阶段预留ESD器件,防止ESD损坏。
模块的45脚(HS_DET)可以复用为中断,软件中默认该引脚为耳机中断,用户可以通过该引脚来实
现耳机的插拔检测。
图28:耳机接口电路
注意:
1.
图
36
中的耳机座为常闭的方式,如果客户使用的为常开方式的耳机座请按实际引脚修改检测电路并
相应的修改软件。
2.
我们推荐耳机检测脚
HS_DET
与
HPH_L
形成检测电路(上图中的连接方式),因为在芯片内部
HPH_L
有下拉电阻,可以保证
HS_DET
与
HPH_L
相接时为低电平,如果客户将
HS_DET
与
HPH_R
相连接,
请在
HPH_R
上预留
1K
下拉电阻的位置。
表 14:耳机输出性能参数
参数
输出功率
输出电压
负载
阻抗
测试条件
16 Ω load f = 1.02 kHz, 0 dB FS; VDD_CP* = 1.95 V
32 Ω load f = 1.02 kHz, 0 dB FS; VDD_CP* = 1.95 V
16 Ω load f = 1.02 kHz, 0 dB FS; VDD_CP* = 1.95 V
32 Ω load f = 1.02 kHz, 0 dB FS; VDD_CP* = 1.95 V
关闭时
最小
15.6
27.0
0.50
0.96
13.0
1.0
典型
21.5
30.8
0.59
0.99
16/32
-
最大
25.5
32.0
0.64
1.00
-
-
单位
mW
mW
Vrms
Vrms
Ω
MΩ
*:VDD_CP模块内部连接1.95V
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 33 2015-10-10
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4.7.4 喇叭接口电路
模块内部集成有一个Class-D类音频功放,输出端为SPK_P/SPK_N,音频功放参数如下表:
表 15:音频功放参数
测试条件
15 μH + 8 Ω + 15 μH, Vdd = 3.6 V
功率
15 μH + 4 Ω + 15 μH, Vdd = 3.6 V
(f = 1 kHz, gain = 12 dB,
15 μH + 8 Ω + 15 μH, Vdd = 3.8 V
THD+N ≤ 1%)
15 μH + 8 Ω + 15 μH, Vdd = 4.2 V
1 W Pout, VDD_SPKR = 4.2 V
THD+N 800 mW Pout, VDD_SPKR = 4.2 V
(1 kHz)
600 mW Pout, VDD_SPKR = 3.8 V
500 mW Pout, VDD_SPKR = 3.6 V
500 mW Pout, 15 μH + 8 Ω + 15 μH
效率
1 W Pout, 15 μH + 4 Ω + 15 μH
(Vdd = 3.7 V)
输出阻抗
漏电流
开启时间
关闭时
参数 最小
584
862
662
819
-
-
-
-
82.0
73.0
25
-
-
典型
631
953
710
879
-85.0
-75.0
-75.0
-76.0
84.0
78.0
-
0.1
0.2
最大
-
-
-
-
-75.0
-45.0
-70.0
-71.0
-
-
-
1.0
10.0
单位
mW
mW
mW
mW
dB
dB
dB
dB
%
%
kΩ
µA
ms
使用内部音频功放时外围推荐电路如下:
图29:使用内部音频功放推荐电路
4.8. USB接口
SIM8900支持一路USB 2.0 High speed接口,在Layout时一定要控制90欧姆差分阻抗,并根据模块内部
的走线长度来控制外部走线长度,有关USB走线的详细要求请看章节“0.0.5.2.5USB”。
模块同时支持OTG功能。在OTG功能下,模块的VBUS可以输出5V电源给外部设备供电。
模块内部电路如下图:
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 34 2015-10-10
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图30:USB内部示意图
充电时的电压输入范围如下表:
表 16:VBUS输入范围
名称
VBUS
输入范围
描述 最小
4.0
典型
-
最大 单位
6.3 V
模块的USB插入检测是通过VBUS实现的,当检测到有VBUS电压时,系统会判断USB数据线上是否有
数据,如果有数据,则认为是USB数据线,如果没有数据,系统会判断为充电器插入。因此客户如果需要
使用USB功能,请一定要连接VBUS到数据线上的5V电源。
USB为高速模式,建议在靠近USB连接器一侧串接共模电感,可以有效抑制EMI干扰。同时USB接口
为外部接口,建议增加TVS管,防止插拔数据线时引起的静电损坏,客户在选择TVS时请注意负载电容要
小于1pf。连接示意图如下:
图31:USB连接图
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 35 2015-10-10
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4.8.1 USB OTG
SIM8900模块可以提供USB HOST功能,模块可以提供5V的电源输出,输出引脚为51脚(VBUS)该
功能使用的引脚如下表:
表 17:USB OTG引脚定义
引脚名称
VUSB
USB_DM
USB_DP
USB_ID
引脚
51
112
113
114
描述
+5V电源输出
USB数据-
USB数据+
USB识别
在OTG模式下,VBUS输出性能如下表:
表 18:VBUS输出特性参数
参数
V
OTG
描述
输出范围
输出纹波
测试条件 最小
4.75
-
-
-
典型
5
100
100
550
950
最大 单位
5.25 V
-
-
-
mV
mV
mA
C
BATT
= 10 µF,
C
USBIN
= 4.7 µF, no load
C
BATT
= 10 µF,
V
OTG-SS
电池端电压跌落
C
USBIN
= 4.7 µF, no load
I
OTG
VBUS的输出能力可以通过软件控制。
USB OTG的推荐电路图如下图:
VBUS
USB_DP
USB_DM
USB_ID
1uF
VBUS
USB_DP
USB_DM
USB_ID
GND
<1pF
GND
设备
图32:USB_OTG连接示意图
4.9. 充电接口
SIM8900支持充电功能,内部使用了高通SMB1360充电芯片,该芯片集成了高效率的特点,内部集成
了15bit的电池电压检测ADC,以及16bit的电流检测ADC,充电电流最大可以到1.5A。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 36 2015-10-10
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图33:充电示意图
4.9.1
充电检测
当VCHG引脚电压高于4.0V时,模块内部会产生一个硬件中断,软件通过判断USB_DP/USB_DM的状
态来识别是充电器插入还是USB数据线插入。
4.9.2 充电控制
SIM8900模块可以对过放的电池进行充电,其充电过程包括涓流充电、预充电、恒流、恒压充电等状
态。当VBAT电压低于3.4V时,模块为预充电状态;当VBAT在3.4V~4.35V之间时,采用对锂电池最优化
的恒流加恒压方式充电。目前软件的充电截止电压为4.35V,回冲电压为4.25V.
关于充电的相关参数请参考“表 26:充电参数”。
4.9.3 BAT_CON_TEM
SIM8900模块带有电池温度检测功能,用户可以通过BAT_CON_TEM(46脚)来实现。这需要电池内
部集成一个常温为10KR的热敏电阻(负温度系数),将热敏电阻连接到BAT_CON_TEM脚。在充电过程
中,软件会读取BAT_CON_TEM引脚的电压,来判断电池温度是否过高,如果发现温度过高或过低,会立
刻停止充电,防止电池损坏。电池充电连接示意图如下图所示:
适配器或USB
51
VBUS
BAT_CON_TEM
46
BAT_ID
VBAT
热敏电阻
GND
SMB1360
0.02Ω
VBAT
50
VBAT
49
GND
48
系统电源
GND
47
模块
System
电池
图34:充电电路连接图
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 37 2015-10-10
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如果客户使用的电池没有热敏电阻,或客户使用电源适配器对模块进行供电,只连接VBAT和GND,
此时为防止系统判断电池温度异常,导致无法充电,客户应该在BAT_CON_TEM引脚并联一个10KΩ的电
阻到GND,可以防止开机后软件判断电池温度异常而导致关机。
如果客户同时设计有AC充电器和USB接口,需要注意防止两个接口同时接入时引起的系统串电问题,
建议在VUSB和适配器通路上串接一个二极管,如下图所示:
图35:充电连接示意图
4.10. UIM卡接口
SIM8900可以同时支持两路USIM卡接口,实现双卡双待。可自动识别1.8V和3.0V卡。
下图是SIM卡推荐接口电路。为了保护SIM卡,建议使用ST(
)公司的ESDA6V1-5W6器件来做静
电保护。SIM卡的外围电路的器件应该靠近SIM卡座。
参考电路如下:
图36:USIM卡接口电路
SIM8900模块支持2G频段,模块在此频段工作时比较容易引起掉卡问题,因此对SIM卡的摆放位置以
及走线都有较严格的要求,具体走线要求请参考“0.0.5.2.3 SIM卡”
4.11. I2C总线接口
SIM8900模块默认支持4路硬件I2C总线接口。引脚定义及默认功能如下表:
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 38 2015-10-10
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表 19:I2C引脚
名称
CAM_I2C_SDA
CAM_I2C_SCL
I2C_SCL
I2C_SDA
TP_I2C_SCL
TP_I2C_SDA
SMB_I2C_SCL
引脚
23
24
58
59
71
72
75
内部连接充电芯片SMB1360
电容触摸屏
SENSOR
Camera
默认功能
SMB_I2C_SDA 76
通过软件配置接口的复用功能。SIM8900模块最多可以提供6组I2C、5组SPI、两组串口,引脚的复用
功能请参考“8c)复用功能”
模块内部有I2C的上拉,客户在使用I2C时不需要再连接上拉电阻,模块内部的I2C连接示意图如下:
图37:I2C外置电路示意图
注意:
SMB_I2C_SDA/SCL
这组
I2C
由于内部有挂接充电芯片,因此这组
I2C
不可复用成其他功能。
4.12. 模数转换器(ADC)
SIM8900模块提供一路16bit分辨率的ADC,该ADC由电源管理芯片提供,其性能参数如下表:
表 20:ADC性能参数
输入电压范围
描述
测量范围可软件编程选择
最小值
0.1
0.3
典型值
-
-
最大值
1.7
4.5
单位
V
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ADC 分辨率
模拟输入带宽
采样频率
误差
INL
DNL
Offset error
Gain error
-
-
-
-
-
-
-
16
100
2.4
-
-
-
-
-
-
-
±8
±4
±1
±1
bits
kHz
MHz
LSB
LSB
%
4.13. PWM
PWM引脚可以用来做LCM的背光调节,通过调整占空比来调节背光亮度。背光控制电路可以参考图
22:背光驱动示意图
4.14. 天线接口
模块提供了MAIN天线,DRX天线,GNSS天线,WiFi/BT天线及FM天线五个天线接口。为保证客户产
品具有良好的无线性能,客户选择的天线,应满足在工作频带内输入阻抗为50欧姆,且驻波系数小于2的
要求。
4.14.1 MAIN天线
模块提供了MAIN 天线接口引脚Pin86 MAIN_ANT,用户主板上的天线应该使用特性阻抗50欧姆的微
带线或者带状线与模块的天线引脚连接。
为了方便天线调试和认证测试, 应该增加一个射频连接器和天线匹配网络,推荐电路图如下:
图38:MAIN天线接口连接电路
图中,R101,C101,C102是天线匹配器件,具体元件值在天线厂调试好天线后方可确定。其中,R101
默认贴0R,C101和C102默认不贴。
若天线和模块输出端之间能够放置的元件较少的情况下,或者在设计中不需要射频测试头时,天线匹
配电路可以简化如下图所示:
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 40 2015-10-10
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图39:MAIN天线接口简化连接电路
在上图中,R101默认贴0R,C101和C102默认不贴。
4.14.2 DRX天线
模块提供了DRX 天线接口引脚Pin65 DRX_ANT,用户主板上的天线应该使用特性阻抗50欧姆的微带
线或者带状线与模块的天线引脚连接。
为了方便天线调试和认证测试, 应该增加一个射频连接器和天线匹配网络,推荐电路图如下:
CC
图40:DRX天线接口连接电路
图中,R102,C103,C104是天线匹配器件,具体元件值在天线厂调试好天线后方可确定。其中,R102
默认贴0R,C103和C104默认不贴。
若天线和模块输出端之间能够放置的元件较少的情况下,或者在设计中不需要射频测试头时,天线匹
配电路可以简化如下图所示:
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 41 2015-10-10
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图41:DRX天线接口简化连接电路
在上图中,R102默认贴0R,C103和C104默认不贴。
4.14.3 GNSS天线
模块提供了GNSS天线引脚Pin61脚 GNSS_ANT, 用户主板上的天线应该使用特性阻抗50欧姆的微带
线或者带状线与模块的天线引脚连接。
模块内部没有集成LNA,为了保证GNSS接收性能, 外部需要另外增加LNA电路,或者使用外置有源
天线。推荐的电路连接方式如下图所示:
VDD
10 ohm
47nH
GNSS 有源天线
GND
GNSS_ANT
GND
匹配电路
C1
C2
33pF
L1
L2
模块
图42:连接有源天线
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 42 2015-10-10
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图43:外部加LNA
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 43 2015-10-10
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4.14.4 WiFi/BT天线
模块提供了WiFi/BT天线引脚Pin54脚 WIFI_BT_ANT, 用户主板上的天线应该使用特性阻抗50欧姆的
微带线或者带状线与模块的天线引脚连接。
为了方便天线调试和认证测试, 应该增加一个射频连接器和天线匹配网络,推荐电路图如下:
图40:WiFI_BT天线接口连接电路
图中,R301,C301,C302是天线匹配器件,具体元件值在天线厂调试好天线后方可确定。其中,R301
默认贴0R,C301和C302默认不贴。
若天线和模块输出端之间能够放置的元件较少的情况下,或者在设计中不需要射频测试头时,天线匹
配电路可以简化如下图所示:
图45:WIFI_BT天线接口简化连接电路
在上图中,R301默认贴0R,C301和C302默认不贴。
4.14.5 FM天线
模块提供了FM天线引脚Pin63 FM_ANT天线。用户主板上的天线应该使用特性阻抗50欧姆的微带线
或者带状线与模块的天线引脚连接。
为了方便天线调试和认证测试, 应该增加一个射频连接器和天线匹配网络,推荐电路图如下:
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 44 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
图41:FM天线接口连接电路
若天线和模块输出端之间能够放置的元件较少的情况下,或者在设计中不需要射频测试头时,天线匹
配电路可以简化如下图所示:
图47:FM天线接口简化连接电路
在上图中,R301默认贴0R,C301和C302默认不贴。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 45 2015-10-10
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5. PCB布局
一款产品性能的好坏,很大程度上取决于PCB走线。前面已经介绍如果PCB布局不合理可能会引发掉
卡等干扰问题,解决这些干扰的途径往往是重新设计PCB,如果前期能够规划一个良好的PCB布局,从而
使PCB走线顺畅,可以省下很多时间,当然也可以节省很多成本,本章主要介绍客户在PCB布局阶段应注
意的一些事项,最大程度减少干扰问题,缩短客户的研发周期。
SIM8900模块是一款自带安卓操作系统的智能模块,其包括了高速USB、MIPI等敏感数据线,对信号
线的长度、阻抗也有严格的要求,如果高速信号处理不好,会引起严重的EMI问题,更严重的还会影响到
USB的识别,LCM的显示,因此使用SIM8900模块时对PCB设计的要求也比以前的2G模块要高很多,请客
户仔细阅读本章节,减少后续硬件调试周期。
客户在使用SIM8900模块时,要求PCB至少使用4层通孔设计,这样便于阻抗控制,信号线屏蔽处理。
5.1 模块PIN分布
在PCB布局之前,首先要了解模块的pin分布,根据pin定义的分布来合理布局相关器件及接口,请参
考图2确定模块功能脚的分布。
5.2 PCB布局原则
在PCB布局阶段主要注意的几个方面:
5.2.1
天线
天线部分设计,SIM8900模块一共有5个天线接口,他们分别是:ANT_MAIN,ANT_DRX,ANT_GNSS,
ANT_FM,ANT_WIFI。在元件摆放以及射频走线时需注意:
z 射频测试头用于测试传导射频性能,应尽量靠近模块的天线引脚放置;
z 天线匹配电路需靠近天线端放置;
z 模块的天线引脚至天线匹配电路的连线必须进行50欧姆阻抗控制;
z 模块的天线引脚至天线连接器之间的器件及连线必须远离高速信号线和强干扰源,避免和
相邻层任何信号线交叉或者平行。
z 模块的天线引脚与天线连接器之间的射频线的长度应尽量短,应绝对避免出现横穿整个
PCB板的情况。
z 如果天线的连接采用同轴射频线的方式,则应注意避免使同轴射频线横跨在SIM卡、电源
电路以及高速数字电路等部分,以尽量减少相互之间的影响。
5.2.2. 电源
电源走线不仅要考虑VBAT,也要考虑电源的回流GND。VBAT正极的走线一定要短,要粗,走线一
定要先经过大电容、齐纳二极管再到模块的电源PIN。模块的47,48这两个pin脚用来连接电源的GND,一
定要保证这2个pin到电源的GND路径最短,最通畅。这样可以保证整个电源的电流路径最短,干扰也可以
最小。
5.2.3 SIM卡
SIM卡面积较大,并且本身没有防EMI干扰器件,比较容易受干扰,所以在布局时,首先保证SIM卡远
离天线及产品内部的天线延长线,尽量靠近模块放置,在PCB走线时,注意保护SIM_CLK信号,SIM卡的
SIM_DATA、SIM_RST和SIM_VDD信号要远离电源,远离高速信号线。如果处理不好容易引起不识卡或
掉卡等情况,因此在设计时请遵循以下原则:
z 在PCB布局阶段一定要将SIM卡座远离GSM天线;
z SIM卡走线要尽量远离RF线、VBAT和高速信号线,同时SIM卡走线不要太长;
z SIM卡座的GND要和模块的GND保持良好的联通性,使二者GND等电位;
z 为防止SIM_CLK对其他信号干扰,建议将SIM_CLK做保护处理;
z 建议在SIM_VDD信号线上靠近SIM卡座放置一个100nF电容;
z 在靠近SIM卡座的地方放置TVS,该TVS的寄生电容不应大于50pF的,和模块之间串联51
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 46 2015-10-10
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Ω电阻可以增强ESD防护;
z SIM卡信号线增加22pf对地电容,防止射频干扰。
z VBAT的回流路径有大电流通过,因此SIM卡走线尽量避开VBAT的回流路径。
5.2.4
MIPI
MIPI为高速信号线,客户在layout阶段一定要注意保护,使其远离容易被干扰的信号线,最好上下左
右包GND处理,走线为差分对的方式,做100欧姆差分阻抗匹配,为保证阻抗的一致性,请不要跨接不同
的GND平面。
MIPI接口在选择ESD器件时请选择小容值的TVS,建议寄生电容小于1pF。
MIPI走线要求如下:
z 走线总长度不超过305mm
z 要求控制100欧姆差分阻抗,误差±10%。
z 组内差分线长度误差控制在1mm以内。
z 组与组之间长度误差控制在2mm以内。
关于走线长度,请客户参考下表中的模块内部走线长度来实现上述要求:
表 21:模块内部MIPI走线长度
Pin
119
120
121
122
123
124
125
126
1
2
16
17
18
19
20
21
26
27
29
30
信号
MIPI_DSI_CLKN
MIPI_DSI_CLKP
MIPI_DSI_D0N
MIPI_DSI_D0P
MIPI_DSI_D1N
MIPI_DSI_D1P
MIPI_DSI_D2N
MIPI_DSI_D2P
MIPI_DSI_D3N
MIPI_DSI_D3P
MIPI_CSI0_D0N
MIPI_CSI0_D0P
MIPI_CSI0_D1N
MIPI_CSI0_D1P
MIPI_CSI0_CLKN
MIPI_CSI0_CLKP
MIPI_CSI1_D0N
MIPI_CSI1_D0P
MIPI_CSI1_CLKN
MIPI_CSI1_CLKP
长度(mm)
22.67
21.26
22.7
22.21
20.01
20.07
22.56
22.32
22.49
22.99
9.2
8.6
9.09
9.13
10.15
10.25
17.11
17.55
17.46
17.4
长度误差(P-N)
-1.41
-0.49
0.06
-0.24
0.50
-0.60
0.04
0.10
0.44
-0.06
5.2.5
USB
模块支持高速USB接口,速率达到480Mbps,客户在原理图设计阶段建议增加一个共模电感,可以有
效抑制EMI干扰,如果客户需要增加静电防护,请一定选择寄生电容小于1pF的TVS管。在Layout时请参考
以下注意事项:
z 共模电感请靠近USB连接器一侧
z 要求控制90欧姆差分阻抗,误差±10%。
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z 差分线长度误差控制在6mm以内。
z 如果USB有充电功能,请注意VBUS走线尽量宽。
z 如果有测试点,尽量避免走线分叉,将测试点放到走线的通路上。
表 22:模块内部USB走线长度
Pin
113
112
信号
USB_DP
USB_DM
长度(mm)
27.6
27.4
长度误差(P-N)
0.2mm
5.2.5
Audio
模块支持3路模拟音频信号。 模拟信号容易受到高速数字信号的干扰。所以请远离高速数字信号线。
用户可以在音频通路上增加33pF
模块支持GSM制式,
GSM信号可以通过耦合和传导的方式干扰音频。
和10pF电容来滤除耦合干扰。33pF的电容主要滤除GSM850/EGSM900频段的干扰,10pF电容主要
滤除DCS1800/PCS1900频段的干扰。TDD的耦合干扰和用户的PCB设计有很大关系,有些情况下
GSM850/EGSM900频段的TDD比较严重,而有些情况下DCS1800/PCS1900频段的TDD干扰比较严
重。因此用户可以根据实际测试结果选择需要的滤波电容,甚至有时不需要贴滤波电容。
GSM天线是TDD主要的耦合干扰源,因此用户在PCB布局和走线时要注意将音频走线远离GSM天线和
VBAT。音频的滤波电容最好靠近模块端放置一组,靠近接口端再放置一组。音频输出要按照差分信号规则
走线。
传导的干扰主要由于VBAT的电压跌落引起,如果Audio PA直接由VBAT供电,则比较容易在SPK输出端
听到“吱吱”的声音,因此在原理图设计时最好在Audio PA的输入端并联一些大容值电容和串联磁珠。
TDD和GND也有很大关系,如果GND处理不好,很多高频的干扰信号会通过旁路电容等器件干扰到MIC、
Speaker,所以用户在PCB设计阶段要保证GND的良好性能。
5.2.6 其他
模块的串口接口也要保持尽量短的距离,走线时最好走在一组,不要分散走线。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 48 2015-10-10
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6. 电气、可靠性
6.1 绝对最大值
下表显示了模块能承受的绝对最大值,超过这些极限值将可能导致模块永久性损坏。
表 23:绝对最大值
参数
VBAT
VBUS
峰值电流
最小值
典型值
最大值
7
10.5
3
单位
V
V
A
6.2 工作温度
下表显示了模块的工作温度范围:
表 24:模块工作温度
参数
工作温度
存储温度
最小值
TBD
TBD
典型值
最大值
TBD
TBD
单位
℃
℃
6.3 工作电压
表 25:工作电压
参数
VBAT
VBUS
硬件关机电压
最小值
3.4
4.0
2.5
典型值
5
2.8
最大值
4.4
6.3
-
单位
V
V
V
6.4 充电参数
表 26:充电参数
参数
VBUS
VBAT CC
VBAT CV
VBAT OV
恒流充电电流
最小值
4.0
TBD
TBD
TBD
-
典型值
5
-
3.49
最大值
6.3
TBD
TBD
TBD
1500
-
单位
V
V
V
V
mA
V
UVLO(Under-voltage lockout)
-
6.5 数字接口特性
表 27:数字接口特性(1.8V)
参数
V
IH
V
IL
V
OH
描述
输入高电平电压
输入低电平电压
输出高电平电压
最小值
1.17
-
1.35
典型值
-
-
-
最大值
-
0.63
-
单位
V
V
V
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V
OL
输出低电平电压
-
-
0.45 V
6.6 SIM_VDD特性
表 28:SIM_VDD特性
参数
V
O
I
O
描述
输出电压
输出电流
最小值
-
-
-
典型值
3
1.80
-
最大值
-
-
50
单位
V
mA
6.7 PWRKEY特性
表 29:PWRKEY特性
参数
PWRKEY
描述
高电平
低电平
有效时间
最小值
1.4
-
2000
典型值
-
-
最大值
-
0.6
单位
V
V
ms
6.8 VCOIN特性
表 30:VCOIN特性
参数
VCOIN
-IN
I
RTC-IN
VCOIN
-OUT
I
RTC-OUT
描述
VCOIN 输入电压
VCOIN 耗流
VCOIN 输出电压
VCOIN 输出电流
最小值
2.0
-
-
-
典型值
3.0
3.0
最大值
3.25
5
-
2
单位
V
uA
V
mA
6.9 耗流(VBAT=4.0V)
表 31:耗流
参数 描述
电源电压
VBAT
发射瞬间电
压跌落
I
VBAT
条件
电压必须在最大值与最小值之间
通常条件,最大射频输出功率
关机模式
GSM睡眠功耗(双卡双待):
( BS-PA-MFRMS=9 )
( BS-PA-MFRMS=5)
( BS-PA-MFRMS=2)
GSM待机功耗
平均电流
WCDMA睡眠功耗(双卡双待):
64帧
128帧
256帧
512帧
WCDMA待机功耗
通话耗流
GSM900 CH62 32dBm
最小值
3.4
典型值 最大值
4.0 4.4
TBD
单位
V
mV
uA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 50 2015-10-10
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WCDMA2100 CH10700 22.5 dBm
数传
GPRS GSM900 CH62 PCL5 1DL 4UL
EGPRS GSM900 CH62 PCL8 1DL 4UL
I
MAX
3.0
mA
mA
mA
A
峰值电流
(射频突发)
功率控制在最大输出功率
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6.10 静电防护
模块没有专门针对静电放电做保护。因此,用户在生产、装配和操作模块时必须注意静电防护。模块
测试的性能参数如下表:
表 32:ESD性能参数(温度:25℃,湿度:45%)
引脚
VBAT
GND
SIM卡
AUDIO
Antenna port(125PIN)
RESET
PWRKEY
接触放电
TBD
TBD
TBD
TBD
TBD
TBD
TBD
空气放电
TBD
TBD
TBD
TBD
TBD
TBD
TBD
6.11 模块工作频段
下表列出了模块的工作频段,符合3GPP TS 05.05技术规范。
表 33:模块工作频段
频段
GSM850
EGSM900
DCS1800
PCS1900
WCDMA B1
WCDMA B5
WCDMA B8
CDMA BC0
TDSCDMA 1.9G
TDSCDMA 2G
LTE B1
LTE B3
LTE B8
LTE B38
LTE B39
LTE B40
LTE B41
1
接收
869 ~ 894MHz
925 ~ 960MHz
1805 ~ 1880MHz
1930 ~ 1990MHz
2110 ~2170 MHz
869~894MHz
925 ~ 960MHz
869~894MHz
1880~1920 MHz
2010~2025 MHz
2110~2170 MHz
1805~1880 MHz
925~960 MHz
2570~2620 MHz
1880~1920 MHz
2300~2400 MHz
2496~2690 MHz
发射
824 ~ 849MHz
880 ~ 915MHz
1710 ~ 1785MHz
1850 ~ 1910MHz
1920~ 1980 MHz
824~849MHz
880 ~ 915 MHz
824~849MHz
1880~1920MHz
2010~2025MHz
1920~1980 MHz
1710~1785 MHz
880~915 MHz
2570~2620 MHz
1880~1920 MHz
2300~2400 MHz
2496~2690 MHz
物理信道
128~251
0~124,975~1023
512~885
512~810
TX: 9612~9888
RX: 10562~10838
TX: 4132~4233
RX: 4357~4458
TX: 2712~2863
RX: 2937~3088
1~799 ;991~1023
9400~9600
10054~10121
TX: 18000~18599
RX: 0~599
TX: 19200~19949
RX: 1200~1949
TX: 21450~21799
RX: 3450~3799
37750~38249
38250~38649
38650~39649
39650~41589
注:
1
、
SIM8900
仅支持半频段B41,带宽为100MHz(2555~2655 MHz),信道范围40240~41240。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 52 2015-10-10
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6.12 射频特性
下表列出了模块的传导射频输出功率,符合3GPP TS 05.05技术规范,3GPP TS 134 121-1标准。
表 34:传导输出功率
频段
GSM850、EGSM900
DCS1800、PCS1900
WCDMA
CDMA BC0
TDSCDMA
LTE
标准输出功率 (dBm)
33dBm
30dBm
24 dBm
25 dBm
24 dBm
23 dBm
输出功率公差(dBm)
±2
±2
+1/-3
±2
+1/-3
±2.7
6.13 模块传导接收灵敏度
下表列出了模块的传导接收灵敏度,是在静态条件下测试。
表 35:传导接收灵敏度
频段
GSM850、EGSM900
DCS1800、PCS1900
WCDMA B1
WCDMA B5
WCDMA B8
CDMA BC0
TDSCDMA 1.9G
TDSCDMA 2G
LTE FDD/TDD
接收灵敏度(典型值)
< -108dBm
< -108dBm
<-109 dBm
<-109 dBm
<-109 dBm
<-110 dBm
<-110 dBm
<-110 dBm
见表 36
接收灵敏度(最大值)
3GPP要求
3GPP要求
3GPP要求
3GPP要求
3GPP要求
3GPP要求
3GPP要求
3GPP要求
3GPP要求
表 36:LTE 参考灵敏度3GPP要求 (QPSK)
E-UTRA
频段编号
1
2
3
4
5
6
7
8
1.4 MHz 3 MHz
-
-102.7
-101.7
-104.7
-103.2
-
-
-102.2
-
-99.7
-98.7
-101.7
-100.2
-
-
-99.2
5 MHz
-100
-98
-97
-100
-98
-100
-98
-97
10 MHz
-97
-95
-94
-97
-95
-97
-95
-94
15 MHz
-95.2
-93.2
-92.2
-95.2
-93.2
20 MHz
-94
-92
-91
-94
-92
双工模式
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 53 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
9
10
11
12
13
14
17
18
19
20
21
22
23
24
25
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
-
-
-
-101.7
-
-
-
-104.7
-101.2
-
-
-106.2
-106.2
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-98.7
-
-
-
-
-101.7
-98.2
-
-
-102.2
-102.2
-
-
-
-
-
-
-
-99
-100
-100
-97
-97
-97
-97
-100
-100
-97
-100
-97
-100
-100
-96.5
-100
-100
-100
-100
-100
-100
-100
-100
-99
-99
-99
-96
-97
-97
-94
-94
-94
-94
-97
-97
-94
-97
-94
-97
-97
-93.5
-97
-97
-97
-97
-97
-97
-97
-97
-96
-96
-96
-94.2
-95.2
-95.2
-95.2
-91.2
-95.2
-92.2
-91.7
-95.2
-95.2
-95.2
-95.2
-95.2
-95.2
-95.2
-95.2
-94.2
-94.2
-94.2
-93
-94
-
-
-90
-91
-90.5
-94
-
-94
-94
-94
-94
-94
-94
-93
-93
-93
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
FDD
TDD
TDD
TDD
TDD
TDD
TDD
TDD
TDD
TDD
TDD
TDD
6.14 WIFI主要射频性能
下表列出了,WIFI传导下的主要射频性能。
发射功率(最小速率)
发射功率(最大速率)
EVM(最大速率)
发射性能
802.11B 802.11G
19
18
20%
17
15
-27
802.11N
16
13
-30
dBm
dBm
dB
dBm
dBm
接收灵敏度
最小速率下
最大速率下
接收性能
802.11B
802.11G
-92
-89
-91
-74.5
802.11N
-90
-72.5
6.15 BT主要射频性能
下表列出了,BT传导下的主要射频性能。
发射功率
接收灵敏度
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 54 2015-10-10
发射性能
DH5 2DH5
10 6
3DH5
6
dBm
dBm
接收性能
DH5
2DH5
-94.5 -94.5
3DH5
-86
Smart Machine Smart Decision
6.16 GNSS的主要射频性能
下表列出了,BT传导下的主要射频性能。
GNSS工作频段: 1575.42MHZ
GNSS载噪比CN0:39dB/Hz
GNSS灵敏度:
GNSS启动时间
捕获(冷启)捕获(热启)跟踪
-148 -156 -160
热启 温启 冷启
<5s
<15s
<50s
dBm
7. 生产
7.1. 模块的顶视图和底视图
TBD
图42:模块顶视图和底视图
7.2. 推荐焊接炉温曲线图
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 55 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
图43:模块推荐焊接炉温曲线图
注意:关于模块运输、生产等方面的介绍请参考《
Module secondary-SMT-UGD
》。
7.3. 湿敏特性 (MSL)
SIM8900模块符合湿敏等级3。
在温度<30度和相对湿度<60%的环境条件下,干燥包装根据IPC/JEDEC标准执行J-STD-020C规范。在
温度<40度和相对湿度<90%的环境条件下,在未拆封的情况下保质期至少6个月。
拆封后,表22列出了不同的湿敏等级对应的模块保质期的时间。
表 37:湿度灵敏度等级区分
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 56 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
等级
1
2
2a
3
4
5
5a
6
工厂环境≦+30℃/60%RH
无限期保质在环境≦+30℃/85% RH条件下
1 年
4 周
168小时
72小时
48小时
24小时
强制烘烤后再使用。经过烘烤,模块必须在标签上规定的时限内贴片。
拆封后,在温度<30度和相对湿度<60%的环境条件下,需168小时内进行SMT贴片。如不满足上述条
件需进行烘烤。
注:氧化风险:烘焙
SMD
封装可能会导致金属氧化和,如果过度会导致电路板装配过程中的可焊性问题。
烘烤
SMD
封装的温度和时间,因此限制可焊性的考虑。烘焙时间的累积,在温度大于
90
°
C
和高达
125
°
C
应不超过
96
小时。
7.4. 烘烤需求
由于模块的湿敏特性,SIM8900在进行回流焊前应该进行充分的烘烤,否则模块可能在回流焊过程中
造成永久性的损坏。SIM8900应该在温度40°C +5°C /-0°C和相对湿度小于5%的低温容器中进行192小时
的烘烤,或者将模块至于80°C±5°C的高温容器中进行72小时的烘烤。客户应当注意到,托盘是不耐高温
的,客户应将模块拿出托盘进行烘烤,否则托盘可能会被高温损坏。
表 38:烘烤需求
烘烤温度
40°C±5°C
120°C±5°C
湿度
<5%
<5%
烘烤时间
192 小时
4 小时
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 57 2015-10-10
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8. 支持外围器件列表
表 39:支持显示屏型号列表
厂商
ForceLead
Himax
型号
FL10801
HX8357C
规格
(F)WVGA(480*8xx)
HVGA(320*480)
表 40:支持触摸屏型号列表
厂商 型号
Goodix(匯頂)
GT9131
Goodix(匯頂)
GT950
规格
Mutual-cap
Mutual-cap
10x18
12x26
2-finger
2-finger
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9. 附录
a) 相关文档
表 41:相关文档
序号
[1]
[2]
文档名称
GSM 07.07:
GSM 07.10:
注释
Digital cellular telecommunications (Phase 2+); AT command set for
GSM Mobile Equipment (ME)
Support GSM 07.10 multiplexing protocol
Digital cellular telecommunications (Phase 2+); Use of Data
Terminal Equipment – Data Circuit terminating Equipment (DTE –
DCE) interface for Short Message Service (SMS) and Cell
Broadcast Service (CBS)
Digital cellular telecommunications system (Phase 2+);
Specification of the SIM Application Toolkit for the Subscriber
Identity Module – Mobile Equipment (SIM – ME) interface
Digital cellular telecommunications system (Phase 2+);
Specification of the Subscriber Identity Module – Mobile
Equipment (SIM – ME) interface
Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Alphabets
and language-specific information
Digital cellular telecommunications system (Phase 2); Mobile
Station (MS) conformance specification; Part 1: Conformance
specification
AN_Serial Port
[3] GSM 07.05:
[4] GSM 11.14:
[5]
[6]
[7]
[8]
GSM 11.11:
GSM 03.38:
GSM 11.10
AN_Serial Port
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b) 术语和解释
表 42:术语和解释
术语
ADC
AMR
CS
CSD
CTS
DTE
DTR
DTX
EFR
EGSM
ESD
ETS
FR
GPRS
GSM
HR
IMEI
Li-ion
MO
MS
MT
PAP
PBCCH
PCB
PCL
PCS
PDU
PPP
RF
RMS
RX
SIM
SMS
TDD
TE
TX
UART
URC
USSD
电话本缩写
FD
LD
MC
ON
RC
SM
NC
解释
Analog-to-Digital Converter
Adaptive Multi-Rate
Coding Scheme
Circuit Switched Data
Clear to Send
Data Terminal Equipment (typically computer, terminal, printer)
Data Terminal Ready
Discontinuous Transmission
Enhanced Full Rate
Enhanced GSM
Electrostatic Discharge
European Telecommunication Standard
Full Rate
General Packet Radio Service
Global Standard for Mobile Communications
Half Rate
International Mobile Equipment Identity
Lithium-Ion
Mobile Originated
Mobile Station (GSM engine), also referred to as TE
Mobile Terminated
Password Authentication Protocol
Packet Broadcast Control Channel
Printed Circuit Board
Power Control Level
Personal Communication System, also referred to as GSM 1900
Protocol Data Unit
Point-to-point protocol
Radio Frequency
Root Mean Square (value)
Receive Direction
Subscriber Identification Module
Short Message Service
Time Division Distortion
Terminal Equipment, also referred to as DTE
Transmit Direction
Universal Asynchronous Receiver & Transmitter
Unsolicited Result Code
Unstructured Supplementary Service Data
SIM fix dialing phonebook
SIM last dialing phonebook (list of numbers most recently dialed)
Mobile Equipment list of unanswered MT calls (missed calls)
SIM (or ME) own numbers (MSISDNs) list
Mobile Equipment list of received calls
SIM phonebook
Not connect
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c) 复用功能
表 43:复用功能
GPIO
4
5
6
7
20
21
111
112
0(29)
1(30)
2
3
12
13
14
15
16
17
18
19
8
9
10
11
模块引脚
82
81
59
58
80
79
78
77
92(23)
91(24)
90
89
74
73
76
75
70
69
72
71
116
10
11
83
复用功能
SPI
MOSI
MISO
CS_N
CLK
MOSI
MISO
CS_N
CLK
-
-
-
-
_
_
_
_
MOSI
MISO
CS_N
CLK
MOSI
MISO
CS_N
CLK
UART
TX
RX
CTS
RTS
TXD
RXD
CTS
RTS
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
I2C
_
_
SDA
SCL
SDA
SCL
_(SDA)
_(SCL)
_
_
_
_
SDA
SCL
_
_
SDA
SCL
_
_
SDA
SCL
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 61 2015-10-10
Smart Machine Smart Decision
d)
安全警告
在使用或者维修任何包含模块的终端或者手机的过程中要留心以下的安全防范。终端设备上应当告知
用户以下的安全信息。否则SIMCom 将不承担任何因用户没有按这些警告操作而产生的后果。
表 44:安全警告
标识 要求
当在医院或者医疗设备旁,观察使用手机的限制。如果需要请关闭终端或者手机,否则医疗
设备可能会因为射频的干扰而导致误操作。
登机前关闭无线终端或者手机。为防止对通信系统的干扰,飞机上禁止使用无线通信设备。
忽略以上事项将违反当地法律并有可能导致飞行事故。
不要在易燃气体前使用移动终端或者手机。当靠近爆炸作业、化学工厂、燃料库或者加油站
时要关掉手机终端。在任何潜在爆炸可能的电器设备旁操作移动终端都是很危险的。
手机终端在开机的状态时会接收或者发射射频能量。当靠近电视、收音机、电脑或者其它电
器设备时会对其产生干扰。
道路安全第一! 在驾驶交通工具时不要用手持终端或手机,请使用免提装置。在使用手持终
端或手机前应先停车。
GSM手机终端在射频信号和蜂窝网下操作,但不能保证在所用的情况下都能连接。例如,没
有话费或者无效的SIM卡。当处于这种情况而需要紧急服务,记得使用紧急电话。为了能够
呼叫和接收电话,手机终端必须开机而且要在移动信号足够强的服务区域。当一些确定的网
络服务或者电话功能在使用时不允许使用紧急电话,例如功能锁定,键盘锁定。在使用紧急
电话前,要解除这些功能。一些网络需要有效的SIM卡支持。
SIM8900_硬件设计手册_V1.01 62 2015-10-10
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联系地址:
芯讯通无线科技(上海)有限公司
上海市长宁区金钟路633号 晨讯科技大楼A座
邮编:200335
电话:+86 21 3235 3300
传真:+86 21 3235 3301
网址:/wm
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