TriBoard TC3X7硬件設計全解析：功能、配置與應用指南

引言

在電子設計領域，一款優質的評估板對于開發者來說至關重要。TriBoard TC3X7作為一款多功能的評估板，為我們提供了便捷的途徑來探索TriCore強大架構的能力。它配備了豐富的內存和外設，還具備片上調試功能接口，能讓開發者輕松進行TriCore應用程序的開發、下載和測試。接下來，我們就深入了解一下這款評估板的詳細信息。

文件下載：Infineon Technologies AURIX? TC387 5V評估板.pdf

一、TriBoard TC3X7概述

1.1 適用人群與文檔目的

這份用戶手冊主要面向設計、驗證、測試和軟件工程師，旨在幫助他們了解TriBoard的功能和連接方式。手冊涵蓋了TriBoard TC3X7 TH V2.0(1)和TriBoard TC3X7 V2.0兩種硬件類型的使用、配置和連接信息。

1.2 硬件類型差異

存在帶通孔插座（TriBoard TC3X7 TH）和焊接設備（TriBoard TC3X7）兩種不同的硬件。雖然所有電路板的原理圖基本相同，但由于空間原因（插座需要更多空間且有通孔），TC3X7周圍的元件布局會略有不同，但大多數元件的位置是一致的。

二、TriBoard TC3X7的特性

2.1 特性總結

• 控制器：采用英飛凌的TC3X7（TC397、TC387、TC377、TC367、TC337、TC327、TC3E7） AURIX? 2G控制器，封裝為LFBGA - 292。
• 通信接口：具備FlexRay? 2）收發器、高速CAN收發器（支持CAN - FD）、USB轉UART橋、以太網千兆PHY、LIN收發器等。
• 存儲與時鐘：配備串行Eeprom，默認使用20MHz晶體或可外接時鐘。
• 調試與配置：帶有USB miniWiggler JDS便于調試，8個低功耗狀態LED和8 - DIP開關用于配置，可訪問控制器的所有引腳。
• 尺寸：100mm x 160mm（EURO - Board）。

2.2 連接器

提供了豐富的連接器，包括標準電源連接器、Micro USB連接器、RJ45以太網連接器、JTAG接口的16針插頭、DAP相關的3 x 10針插頭、LIN和CAN的10針插頭、FlexRay?的2 x 10針插頭等，還有可選的ETK連接器、HSCT插座和Aurora連接器（僅用于仿真設備）。

2.3 組件

包含英飛凌的多電壓安全微處理器電源TLF35584QV、用于驗證電源的三個LED、指示各種狀態的LED、多個英飛凌的收發器、USB轉UART橋FT2232HL、集成的以太網精密收發器RTL8211FI - CG、8個通用LED、2K I2C串行Eeprom等，以及復位開關、啟用開關、通用開關和4 - 針DIP開關。零歐姆電阻可靈活配置系統功能。

三、TriBoard信息

3.1 焊接板與插座板

• 焊接板（TriBoard TC3X7 V2.0）：焊接板僅提供可用設備和有效的組裝選項，無需更改。
• 插座板（TriBoard TC3X7 TH V2.0(1)）：有兩種組裝選項，分別適用于帶PMSLE模塊和不帶PMS模塊的設備（TC337和TC327除外部分型號）以及帶PMS模塊和不帶PMSLE模塊的設備。使用不同設備時，需要對MOSFET Q506和線圈L503進行相應的組裝或移除操作。

3.2 可用設備與受限設備

• 可用設備：如TC397 B - Step（部分除外）、TC387、TC377（部分除外）、TC367、TC337（部分除外，計劃中，未測試）、TC327（計劃中，未測試）、TC3E7（計劃中，未測試）。
• 受限設備：如TC397 A - Step（部分除外）、TC357、TC3A7等，這些設備在以太網功能、啟動模式選擇或引腳連接方面存在限制。

3.3 電源供應

所有所需電壓通過英飛凌的多電壓安全微處理器電源TLF35584QV和微控制器本身（+1.25V）生成。供應設備有兩種類型，根據組裝設備的不同，電路板可使用5V或3.3V IO。TLF35584QV提供多種電壓，穩定的電源供應會在短時間后觸發上電復位，三個LED指示板上生成電壓的狀態，手動按下復位按鈕可執行上電復位。電路板需連接到+3.5V至+40V的直流電源，建議使用12V和500mA的電源。

3.3.1 故障安全處理

若設備未包含禁用或服務TLF35584的窗口看門狗和錯誤引腳監控的程序，TLF35584將進入故障安全狀態，此時可通過重新連接電源插頭或ENA按鈕（S502）退出該狀態。默認情況下，通過電阻R508關閉切換到故障安全狀態的功能，若要使用/評估TLF35584的所有安全功能，需移除組裝的R508，并確保軟件中對TLF35584進行正確初始化。

3.4 LED

板上有15個LED，分別用于指示不同的狀態，如切換LED、復位狀態、電源供應狀態、安全狀態信號、miniWiggler JDS激活狀態和調試運行模式等。

3.5 時鐘

板上固定組裝了20MHz的晶體，可通過更換Y101進行更改。

3.6 USB連接器

用于連接PC，可通過USB為電路板供電，使用ASCLIN0作為串行連接，還可通過DAS進行調試。連接PC前，需確保PC上安裝了最新的DAS軟件。

3.6.1 與PC的串行連接

首次將USB連接到PC時，會自動安裝所需驅動，并在PC上創建新的COM端口，可通過設備的ASCLIN0與電路板通信。若要使用通用引導加載程序通過CAN或ASCLIN0（P15.2和P15.3），需進行相應的電阻移除和組裝操作。

3.6.2 miniWiggler JDS

是一種低成本的調試工具，可訪問設備的JTAG。需確保使用最新的DAS版本，通過DAS服務器‘UDAS’進行調試。連接電路板和PC且DAS服務器運行時，綠色ACTIV LED會顯示工作連接狀態，RUN LED根據使用的調試器（客戶端）由DAS服務器開關控制。使用時需確保ACTIV LED亮起時，X401（OCDS1）和X402（DAP）上無連接或處于三態。默認情況下，miniWiggler連接到DAP，也可通過組裝不同的電阻連接到DAPE。

3.7 FlexRay?（E - RAY）

板上有2個IDC10插頭用于FlexRay?通信（通道A和B），速率可達10 Mbit/s。可使用適配器將其轉換為SUB - D 9。收發器通過零歐姆電阻連接到TriCore設備，若要在外部使用端口，需移除這些電阻。不同通道的連接引腳和使能、錯誤狀態讀取引腳有所不同，需注意TC327不支持FlexRay?。

3.8 串行Eeprom

通過TC3X7的P15.4和P15.5的I2C連接到2KBit的串行EEPROM，其從地址為0x50，數組的上半部分（80h - FFh）永久寫保護，包含預編程的EUI - 48?節點地址可用于以太網的MAC ID，另外128字節可由用戶寫入。若要斷開（禁用）EEPROM，需移除電阻R348和R349。需注意TC337沒有I2C模塊，只能通過位操作模擬I2C協議訪問eeprom。

3.9 MultiCAN

板上有兩個CAN收發器連接到TC3X7的CAN0和CAN1，通過IDC10插頭連接。若要在外部使用端口，需移除零歐姆電阻。CAN0和CAN1有不同的連接引腳選項，需注意TC337的CAN1僅可通過P00.0和P00.1使用。

3.10 LIN

板上有一個LIN收發器連接到TC3X7的ASCLIN1，通過IDC10插頭連接。若要斷開LIN，需移除電阻R364和R365。LIN可在主模式和從模式下使用，主模式下默認組裝了上拉電阻和電容，從模式下需移除上拉電阻并可能更改電容值。

3.11 以太網

提供RJ45連接器用于以太網連接，使用Realtek集成的10/100/1000M以太網精密收發器RTL8211FI - CG作為物理接口設備。PHY通過電阻和電阻陣列連接到TriCore設備，使用RGMII進行連接。需注意TC327和TC337不支持以太網，且RGMII使用的信號未連接到任何連接器。

3.12 HSCT（可選）

板上提供IEEE 1394插座用于通過HSCT連接到其他TC3XX。使用時需注意不要將其連接到任何IEEE 1394設備，否則可能損壞電路板和/或連接設備。若要在兩個TriBoard之間使用HSCT連接，需移除9個電阻以實現設備和連接器之間的短連接，但移除電阻后，部分端口信號將不再可用于80針Samtec連接器。需注意TC327和TC337不支持HSCT，且HSCT1僅可與TC397一起使用。

3.13 ADC

板上有6個ADC通道配備了低通濾波器，在特定引腳組裝了電容和串聯電阻。

3.14 其他外設

其他外設的信號可在不同連接器上獲取，板上沒有專門的插頭。

3.15 切換LED

狀態LED為低電平有效，可通過軟件控制。端口20的引腳11至14連接到單個LED，由正常微控制器電壓供電；端口33的引腳4至7連接到單個LED，由待機電壓供電，即使電路板處于待機模式，這些LED也可激活。

3.16 按鈕

板上有三個按鈕，復位按鈕（S501）用于對設備進行熱上電復位，ENA按鈕（S502）用于啟用/喚醒TLF35584，P33.11按鈕（S202）可由軟件用作輸入，也可由待機控制器在僅待機電源可用時對事件做出反應。

3.17 調試系統

3.17.1 OCDS1

OCDS1信號連接到IDC16插頭，工作電壓為微控制器的端口電源（默認+5V或+3.3V）。若需要連接器中的/BRKIN和/BRKOUT信號，需組裝0R電阻。連接調試硬件時，需確保miniWiggler JDS未激活（ACTIV LED熄滅），且DAP連接器（X402）上無硬件連接或硬件處于三態。若ACTIV LED亮起，需停止活動的DAS服務器‘UDAS’并/或移除與PC的USB連接。若組裝了R217、R218和R219而不是R214、R215和R216，則該連接器僅可用于DAP連接到DAPE；若所有這些電阻都未組裝，則連接器不可用。

3.17.2 DAP

板上有DAP連接器（X402），使用時需確保miniWiggler JDS未激活，且連接的OCDS1硬件已斷開或處于三態。

3.17.3 DAPE（僅仿真設備）

板上還有另一個DAP連接器（X403），用于連接到DAPE（僅在使用仿真設備時），使用條件與DAP類似。

3.17.4 DAP_SCR

額外的DAP連接器（X406）連接到DAP_SCR，可作為與待機控制器的專用DAP連接。若連接速度不夠快，可能需要移除R393和R394。

3.17.5 高速DAP/DAPE

若要以160 MHz使用DAP連接，需移除3個電阻以實現設備和連接器之間的短連接，但移除電阻后，板上的miniWiggler、OCDS1連接器、AGBT連接器的DAP/JTAG部分和ETK連接器將不可用。

3.17.6 AGBT（可選）

板上提供22針高速Samtec連接器（X405）用于通過AGBT進行高速連接，該連接器需自行組裝，僅在仿真設備上可用。AGBT通信的魯棒性取決于PCB高速設計質量和微控制器在板上的物理連接，建議使用微控制器正確焊接的電路板以確保AGBT在整個工作范圍內的最高可靠性。

3.17.7 ETK連接器（可選）

板上提供10針Samtec連接器（X404）用于連接到ETK，該連接器需自行組裝。

3.17.8 EmW Power（可選）

板上提供4針電源連接器（X502）用于以太網miniWiggler（EmW），該連接器需自行組裝。使用EmW時，需移除R522，并確保EmW始終連接；若未移除R522，則不應連接連接器的引腳4。

四、TriBoard配置

4.1 HW啟動配置

通過DIP開關進行硬件啟動配置，開關的ON位置相當于專用引腳的邏輯低電平。

4.1.1 默認引腳狀態

P14.4 / HWCFG6用于選擇默認引腳狀態，通過Dipswitch 1進行選擇。若Dipswitch 1設置為ON，則所有I/O引腳處于三態；否則，I/O引腳上的內部上拉設備啟用。更改Dipswitch 1后，需進行電源循環以使用新配置。若選擇三態，I/O引腳將處于浮動狀態，若在啟動期間需要特定引腳的特定電平，需添加所需的上拉或下拉設備。

4.1.2 啟動模式

不同的HWCFG[5...3]組合對應不同的啟動模式，如通過啟動模式索引選擇啟動模式、從閃存內部啟動、備用啟動模式等。

4.2 組裝選項

4.2.1 通用可選電阻

包括連接不同引腳和電源的電阻，部分電阻默認組裝，部分未組裝，可根據需要進行調整。

4.2.2 外設電阻

用于連接不同外設和電源的電阻，同樣部分電阻默認組裝，部分未組裝，可根據實際需求進行更改。

五、信號描述

5.1 電源信號

包括各種電源輸入、輸出和參考電壓信號，如VCC_IN、VIN、GND、V_UC等，不同信號有不同的電壓值和用途。

5.2 復位信號

如/PORST、/DBG_PORST、/ESR0、/ESR1等，用于指示復位狀態。

5.3 配置信號

如P14.5、P14.2等，用于選擇硬件配置和啟動模式。

5.4 時鐘信號

如XTAL1、XTAL2，用于晶體振蕩器的輸入和輸出。

5.5 調試信號

如/TRST、DAP0、DAP1等，用于調試設備。

5.6 外設信號

包括各種通信和控制信號，如ASCLIN、CAN、E - Ray、以太網等的收發信號，以及用于SPI和其他外設的信號。

六、連接器引腳分配

6.1 板上僅使用的信號

部分端口引腳僅在板上使用，未連接到任何連接器，如P32.0、P14.2等。

6.2 - 6.4 不同設備的連接器引腳分配

分別給出了TC397/TC387/TC377/TC3E7、TC367、TC337/TC327的連接器引腳分配表，包括總線擴展、外設、ADC、GTM/PORTS等連接器的引腳定義。

6.5 - 6.16 其他連接器引腳分配

包括電源連接器、USB連接器、FlexRay?連接器、CAN連接器、LIN連接器、HSCT連接器、以太網連接器、OCDS1連接器、DAP連接器、ETK連接器、以太網miniWiggler電源連接器和AGBT連接器的引腳分配圖。

七、原理圖和布局

7.1 已知問題

TriBoard TC3X7 TH V2.0(1)的R386在V2.0版本中通過繞線組裝；TriBoard TC3X7 V2.0目前未發現已知問題。

7.2 原理圖

提供了項目、時鐘、配置、調試、端口和ADC、板上外設、miniWiggler JDS和調試連接器、電源供應、連接器（插頭）和連接器（插座）的原理圖。

7.3 布局

給出了頂層和底層的組件布局圖。

7.4 帶尺寸標注的布局

提供了用于開發擴展板的尺寸標注圖，尺寸適用于