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SIM8900_硬件设计手册_V1 01(151013)_图文

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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

文档名称:

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文档控制号:

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

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

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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

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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

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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

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

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

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

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.

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

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

HPH_L

相接时为低电平,如果客户将

HS_DET

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

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

SIM8900_硬件设计手册_V1.01 39 2015-10-10

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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

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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。

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%。

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

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

Smart Machine Smart Decision

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

Smart Machine Smart Decision

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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联系地址:

芯讯通无线科技(上海)有限公司

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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

文档名称:

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状态:

文档控制号:

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

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

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

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

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

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.

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

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

HPH_L

相接时为低电平,如果客户将

HS_DET

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

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

SIM8900_硬件设计手册_V1.01 39 2015-10-10

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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

Smart Machine Smart Decision

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

Smart Machine Smart Decision

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

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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。

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%。

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

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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

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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

SIM8900_硬件设计手册_V1.01 60 2015-10-10

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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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