合宙Air700EAQ硬件設(shè)計手冊——應(yīng)用接口2

Air700EAQ是一款基于移芯EC716E平臺設(shè)計的LTE Cat 1無線通信模組。

支持亞洲FDD-LTE的4G遠(yuǎn)距離無線傳 輸技術(shù)。

以極小封裝，極高性價比，滿足IoT行業(yè)的數(shù)傳應(yīng)用需求。

例如共享應(yīng)用場景，定位器場景，DTU數(shù) 傳場景等。

2.6 USB接口

Air700EAQ 的 USB 符合 USB2.0 規(guī)范，支持高速（480Mbps）、全速（12Mbps）模式和低速 （1.2Mbps）模式。

USB 接口可用于 AT 命令傳送，數(shù)據(jù)傳輸，軟件調(diào)試和軟件升級。

USB 管腳定義：

USB接口參考設(shè)計電路如下：

注意事項如下：

1. USB 走線需要嚴(yán)格按照差分線控制，做到平行和等長；

2. USB 走線的阻抗需要控制到差分 90 歐姆；

3. 需要盡可能的減少 USB 走線的 stubs，減少信號反射；USB 信號的測試點最好直接放在走線上以 減少 stub；

4. 盡可能的減少 USB 走線的過孔數(shù)量；

5. 在靠近 USB 連接器或者測試點的地方添加 TVS 保護(hù)管，由于 USB 的速率較高，需要注意 TVS 管 的選型，保證選用的 TVS 保護(hù)管的寄生電容小于 1pF

6. VBUS 作為 USB 插入喚醒作用，并不直接參與 USB 插入檢測，非必須，在不需要 USB 插入喚醒的 場景也可以不接。

2.7 USB 下載模式

Air700EAQ 模塊進(jìn)入 USB 下載模式：

1. 在開機(jī)之前，把 BOOT 上拉到 VDD_EXT

2. 給模塊上電，POWKEY 拉低，開機(jī)

3. 成功進(jìn)入下載模式后，PC端會虛擬出單個串口。

2.8 I2C

Air700EAQ 可支持兩路 I2C 接口：

• 兼容 Philips I2C 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議
  
• 支持 Fast mode （400Kbps）和 Slow mode（100Kbps）
  
• 只支持 master 模式，不支持 slaver 模式 ? 可通過軟件來配置內(nèi)部的上拉電阻，1.8K 或者 20K
  
• 理論上最多可支持 127 個從設(shè)備
  

I2C 的參考電路如下：

Air700EAQ 的 I2C 接口電壓固定 1.8V，能夠滿足大部分外設(shè)的直接需求。

但是如果要和 5V 或者以上 電平的外設(shè)通信，

那就必須要加電平轉(zhuǎn)換電路：

電平轉(zhuǎn)換用的 NMOS 管必須選用結(jié)電容小于 50pF 的型號，

推薦型號如下：

2.9 SIM 卡接口

Air700EAQ 支持 1 路 SIM 卡接口，支持 ETSI 和 IMT-2000 卡規(guī)范，支持 1.8V 和 3.0V USIM 卡。

下表介紹了 SIM 接口的管腳定義：

2.9. 1. SIM 接口參考電路

下圖是 SIM 接口的參考電路，使用 6pin 的 SIM 卡座

在SIM卡接口的電路設(shè)計中，為了確保SIM卡的良好的功能性能和不被損壞，

在電路設(shè)計中建議遵循以下設(shè)計 原則：

1. SIM卡座與模塊距離擺件不能太遠(yuǎn)，越近越好，盡量保證SIM卡信號線布線不超過20cm。

2. SIM卡信號線布線遠(yuǎn)離RF線和VBAT電源線。

3. 為了防止可能存在的USIM_CLK信號對USIM_DATA信號的串?dāng)_，兩者布線不要太靠近，在兩條走線之間增 加地屏蔽。且對USIM_RST_N信號也需要地保護(hù)。

4. 為了保證良好的ESD保護(hù)，建議加TVS管，并靠近SIM卡座擺放。選擇的ESD器件寄生電容不大于50pF。在 模塊和SIM卡之間也可以串聯(lián)22歐姆的電阻用以抑制雜散EMI，增強(qiáng)ESD防護(hù)。SIM卡的外圍電路必須盡量 靠近SIM卡座。

2.10. 功能管腳

2.10.1. MAIN_RI

MAIN_RI 信號動作:

如果模塊用作主叫方，MAIN_RI 會保持高電平，收到 URC 信息或者短信時除外。

而模塊用作被叫方時， MAIN_RI 的時序如下所示：

數(shù)據(jù)呼叫時模塊用作被叫方 MAIN_RI 時序:

模塊主叫時 MAIN_RI 時序:

收到 URC 信息或者短信時 MAIN_RI時序：

2.10.2. MAIN_DTR

模塊支持兩種睡眠模式：

睡眠模式 1：發(fā)送 AT+CSCLK=1，通過 MAIN_DTR 管腳電平控制模塊是否進(jìn)入睡眠

睡眠模式 2：發(fā)送 AT+CSCLK=2，模塊在串口空閑一段時間后自動進(jìn)入睡眠

具體參閱 2.20.2 睡眠模式

2.10.3. 狀態(tài)指示燈

Air700EAQ 用一個管腳來指示開機(jī)狀態(tài)，用兩個管腳信號來指示網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。

如下兩表分別描述了管腳定義和不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下的邏輯電平變化.

網(wǎng)絡(luò)指示管腳定義：

指示網(wǎng)絡(luò)管腳的工作狀態(tài)：

指示燈參考電路如下圖所示：

2.11. 省電功能

根據(jù)系統(tǒng)需求，有兩種方式可以使模塊進(jìn)入到低功耗的狀態(tài)。

對于AT版本使用“AT+CFUN”命令可以使模塊 進(jìn)入最少功能狀態(tài)。

2.11.1. 最少功能模式/飛行模式

最少功能模式可以將模塊功能減少到最小程度，此模式可以通過發(fā)送“AT+CFUN=”命令來設(shè)置。

參數(shù)可以選擇 0，1，4。

0：最少功能（關(guān)閉RF和SIM卡）；

1：全功能（默認(rèn)）；

4：關(guān)閉RF發(fā)送和接收功能；

如果使用“AT+CFUN=0”將模塊設(shè)置為最少功能模式，射頻部分和 SIM 卡部分的功能將會關(guān)閉。而串口依然 有效，但是與射頻部分以及 SIM 卡部分相關(guān)的 AT 命令則不可用。

如果使用“AT+CFUN=4”設(shè)置模塊，RF部分功能將會關(guān)閉，而串口依然有效。所有與RF部分相關(guān)的AT命令不 可用。

模塊通過“AT+CFUN=0”或者“AT+CFUN=4”設(shè)置以后，可以通過“AT+CFUN=1”命令設(shè)置返回到全功能狀態(tài)。

2.11.2. 睡眠模式（慢時鐘模式）

2.11.2.1 串口應(yīng)用

串口應(yīng)用下支持兩種睡眠模式：

• 睡眠模式 1：通過 MAIN_DTR 管腳電平控制模塊是否進(jìn)入睡眠
  
• 睡眠模式 2：模塊在串口空閑一段時間后自動進(jìn)入睡眠
  

（1）睡眠模式 1

開啟條件：

發(fā)送 AT 指令 AT+CSCLK=1

模塊進(jìn)入睡眠：

控制 MAIN_DTR 腳拉高，模塊會進(jìn)入睡眠模式 1

模塊退出睡眠： 拉低 MAIN_DTR 腳 50ms 以上，模塊會退出睡眠模式可以接受 AT 指令

模塊在睡眠模式 1 時的軟件功能：

不響應(yīng) AT 指令，但是收到數(shù)據(jù)/短信/來電會有 URC 上報

HOST 睡眠時，模塊收到數(shù)據(jù)/短信/來電如何喚醒 HOST：

MAIN_RI 信號

（2）睡眠模式 2

開啟條件：

發(fā)送 AT 指令 AT+CSLCK=2

模塊進(jìn)入睡眠：

串口空閑超過 AT+WAKETIM 配置的時間（默認(rèn) 5s），模塊自動進(jìn)入睡眠模式 2

模塊退出睡眠：

串口連續(xù)發(fā)送 AT 直到模塊回應(yīng)時即退出睡眠模式 2

注意此模式下不響應(yīng) MAIN_DTR 管腳動作

模塊在睡眠模式 2 時的軟件功能：

不響應(yīng) AT 指令，但是收到數(shù)據(jù)/短信/來電會有 URC 上報

HOST 睡眠時，模塊收到數(shù)據(jù)/短信/來電如何喚醒 HOST：

MAIN_RI 信號

2.11.2.2 USB 應(yīng)用

開啟條件：

USB HOST 必須支持 USB suspend/resume

模塊進(jìn)入睡眠：

HOST 發(fā)起 USB suspend

模塊退出睡眠：

HOST 發(fā)起 USB resume

HOST 睡眠時，模塊收到數(shù)據(jù)/短信/來電如何喚醒 HOST：

MAIN_RI 信號

2.12. 模式切換匯總

模式切換匯總：

好了，到這個部分，關(guān)于合宙Air700EAQ的硬件設(shè)計的應(yīng)用接口部分就介紹結(jié)束了。

下篇我們接著介紹Air700EAQ的硬件設(shè)計的射頻接口，電氣特性，結(jié)構(gòu)規(guī)格等硬件內(nèi)容。

未完待續(xù)。。。