G2L系列 核心板 -RZ/G2L 處理器簡介|框架圖|功耗|原理圖及硬件設(shè)計(jì)指南

RZ/G2L是瑞薩在智能工控領(lǐng)域的一款高性能、超高效處理器。RZ/G2L采用Arm Cortex-A55內(nèi)核，運(yùn)行頻率高達(dá)1.2GHz，內(nèi)部集成Arm?Cortex-M33@200MHz。配備Mali-G31?GPU@500MHz圖形處理器及多種顯示接口，并具有豐富的行業(yè)應(yīng)用接口，主要應(yīng)用于各種具有視頻輸出的工控行業(yè)。

目標(biāo)應(yīng)用有工業(yè)HMI、智能恒溫器、家電、對(duì)講機(jī)/門鈴、POS終端、家庭安全攝像頭、條碼掃描器、工業(yè)網(wǎng)關(guān)等

RZ/G2L應(yīng)用處理器框圖

為了讓更多工程師用戶可以更好的了解這顆穩(wěn)定易用的處理器，更便捷的將其用于產(chǎn)品開發(fā)，作為國內(nèi)主流嵌入式ARM板卡供應(yīng)商的飛凌嵌入式與瑞薩電子強(qiáng)勢合作，推出了搭載RZ/G2L處理器的FET-G2LD-C核心板！

一、FET-G2LD-C核心板

FET-G2LD-C核心板采用Cortex-A55+Cortex-M33 異構(gòu)處理器RZ/G2L；豐富的接口資源 2x 1000Mbps Ethernet（GMAC）、2x CAN-FD、7x UART、USB 2.0、SPI、IIC、MTU、ADC 等；支持多功能定時(shí)器脈沖單元，支持 Toggle、PWM、互補(bǔ) PWM 和復(fù)位同步 PWM 模式，支持死區(qū)時(shí)間補(bǔ)償計(jì)數(shù)器功能；多種顯示接口 MIPI-DSI、RGB，最高支持 1920x1080 分辨率；板載 QSPI Flash，單獨(dú)存儲(chǔ) uboot，更穩(wěn)定；源自瑞薩汽車電子的技術(shù)積累，安全、可靠；10年+供貨周期，批量采用有保障。

得益于集成式的電源方案，RZ/G2L系列核心板尺寸可以控制得非常小，僅有60mm x?38mm。在板對(duì)板超薄連接器的加持下，核心板到底板最高的部分（電感）距底板表面僅有5.6mm （因連接器有2mm合高與2.5mm合高兩個(gè)版本，默認(rèn)采用2mm合高連接器） 。適用于對(duì)空間要求苛刻的應(yīng)用場景。核心板采用沉金加樹脂塞孔的工藝，大大提升了焊接的可靠性以及穩(wěn)定性。并采用無鉛工藝，符合環(huán)保要求。同時(shí)，對(duì)信號(hào)完整性以及電源完整性進(jìn)行了嚴(yán)格把控，通過仿真，為系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供理論依據(jù)；核心板的4個(gè)角預(yù)留固定孔位，以應(yīng)對(duì)高強(qiáng)度震動(dòng)場景；此外還具有更為人性化的防呆設(shè)計(jì)。

二、OKG2LD-C開發(fā)板

FET-G2LD-C核心板提供的評(píng)估套件OKG2LD-C開發(fā)板，預(yù)留豐富的常用接口，并且添加了RS485、CAN等接口的EMC防護(hù)參考設(shè)計(jì)，讓用戶便捷開發(fā)，輕松選型。

三、RZ/G2L系列 Linux系統(tǒng)整機(jī)功耗表

很多小伙伴對(duì)FET-G2LD-C核心板和OK-G2LD-C開發(fā)板的功耗比較關(guān)心，因此小編針對(duì)RZ/G2L系列整套開發(fā)板和單獨(dú)核心板分別進(jìn)行了初步的功耗測試，測試結(jié)果如下圖所示：

注：

1、峰值電流:啟動(dòng)過程中的最大電流值；

2、穩(wěn)定值電流:啟動(dòng)后停留在開機(jī)界面時(shí)的電流值。??

四、RZ / G2L核心板硬件設(shè)計(jì)說明

FET-G2LD-C核心板已經(jīng)將電源、存儲(chǔ)電路集成于一個(gè)小巧的模塊上，所需的外部電路非常簡潔,構(gòu)成只需要電源、啟動(dòng)配置即可運(yùn)行,如下圖所示：

不過一般情況下，除最小系統(tǒng)外建議連接上一些外部設(shè)備，例如調(diào)試串口，否則用戶無法判斷系統(tǒng)是否啟動(dòng)。做好這些后，再在此基礎(chǔ)上根據(jù)飛凌嵌入式提供的核心板默認(rèn)接口定義來添加用戶需要的功能。

G2L核心板引腳定義，可以聯(lián)系飛凌嵌入式索取

1、G2L設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)原理圖

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注：最小系統(tǒng)包G2L核心板供電電源，系統(tǒng)燒寫電路，以及調(diào)試串口電路。其它的RZ/ G2L核心板外圍電路的設(shè)計(jì)可參考飛凌嵌入式“OK-G2Lx-C底板說明”。

2、RZ/G2L系列底板硬件設(shè)計(jì)指南

電源部分：

需要嚴(yán)格遵守以下上電時(shí)序：

通過DCDC芯片將輸入電壓將壓至5V向核心板供電，DCDC芯片的Power?Good信號(hào)作為核心板PMIC的使能信號(hào)（VIN_PWR_BAD#）；核心板PMIC的Power?Good信號(hào)作為底板其他電源的使能信號(hào)（PMIC_PGOOD）；

RZ/G2L核心板輸出的PMIC_PGOOD為開漏輸出，在核心板上有上拉電阻；PMIC_PGOOD在核心板上是10K上拉，因此在進(jìn)行時(shí)序控制的時(shí)候，需要注意下拉電阻的分壓；如果有必要，可以添加邏輯門，來避免分壓問題。?

檢查上電時(shí)序是否滿足要求，是否存在RZ/G2底板或者外設(shè)先上電導(dǎo)致電流倒灌的問題，如果存在需要在RZ/G2底板上添加緩沖芯片等防電流倒灌電路。

建議各路電源添加測試點(diǎn)或者指示燈，以方便板卡調(diào)試。

檢查各設(shè)備的電源網(wǎng)絡(luò)名稱是否正確。

檢查各路電源的走線是否能滿足電流的需求。

檢查各路電源的電壓設(shè)計(jì)是否正確。

檢查DCDC電路布局是否符合對(duì)應(yīng)芯片手冊(cè)要求，通常需要確保高頻電路是最小的回流路徑。

啟動(dòng)部分：

檢查BOOT電路是否滿足啟動(dòng)要求，BOOT配置是否能對(duì)應(yīng)所需啟動(dòng)介質(zhì)。

建議預(yù)留RESET按鍵。

檢查RZ/G2底板設(shè)計(jì)是否預(yù)留調(diào)試接口（調(diào)試串口）。

檢查RZ/G2底板設(shè)計(jì)是否預(yù)留燒寫接口（如SD接口等）。

接口部分：

檢查IIC總線上是否有相應(yīng)的上拉電阻；

檢查ADC輸入接口采樣電壓范圍為0~1.8V；

檢查各IIC、SPI等總線電平是否匹配；

檢查MIPI CSI等長、阻抗等是否滿足要求；

檢查MIPI DSI等長、阻抗等是否滿足要求；

檢查USB0_VBUSEN、USB1_VBUSEN是否直接驅(qū)動(dòng)電源開關(guān)芯片，或者添加了相關(guān)的門電路；

USB0_OVRCUR、USB1_OVRCUR需要連接到USB電源開關(guān)芯片的OC，如果沒有用到OVRCUR功能，這兩個(gè)引腳需要通過上拉電阻上拉到3.3V；

飛凌G2L系列開發(fā)板為了統(tǒng)一接口，使用了Type-C的插座，因此使用撥碼開關(guān)選擇USB0_OTG_ID電平，以實(shí)現(xiàn)主從設(shè)備的識(shí)別。用戶在設(shè)計(jì)自己的底板時(shí)，可以使用其他接口；

SD卡供電需要受控，否則系統(tǒng)軟復(fù)位后卡可能不能正常識(shí)別；

需要注意RGMII接口電平為1.8V，PHY芯片要配置好相應(yīng)的寄存器以及外圍電路，以確保電平匹配；

檢查網(wǎng)絡(luò)PHY芯片是否正確連接MDC、MDIO總線；

檢查網(wǎng)口PHY芯片的PHY地址是否沖突；

3、RZ/G2L系列用戶資料

飛凌為使用RZ / G2L系列核心板，開發(fā)板的用戶提供了豐富的開發(fā)資料。

Linux4.19資料包括：

使用手冊(cè)、編譯指導(dǎo)手冊(cè)、Linux內(nèi)核源碼、文件系統(tǒng)、出廠鏡像、開發(fā)環(huán)境VM Ubuntu鏡像、SD燒寫卡制卡工具、USB OTG燒寫工具、QT測試?yán)淘创a、應(yīng)用筆記*、開發(fā)環(huán)境Docker部署包*。

硬件資料包括：

硬件手冊(cè)、底板原理圖源文件（AD格式）、底板PCB源文件（AD格式）、底板原理圖PDF、芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)、核心板2D CAD圖、底板2D CAD圖、引腳功能復(fù)用表*、設(shè)計(jì)指導(dǎo)*。