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SIM5360_硬件设计手册_V1.06
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SIM5360 硬件设计手册
版本:
1.06
日期:
2016-11-17
状态:
发布
文档控制号:
SIM5360_硬件设计手册_V1.06
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文档名称:
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Smart Machine Smart Decision
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前言
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感谢使用 SIMCom 提供的 SIM5360 系列模块。本产品具有标准 AT 命令接口,可以提供
WCDMA/GSM 语音、HSPA+数据通讯、短消息等业务。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。
D
此模块主要用于语音或者数据通讯,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特
别是 HSPA+/WCDMA/GSM 产品应该关注的一般安全事项。
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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
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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. 2016。
Smart Machine Smart Decision
目录
版本历史 ....................................................................................................................................................... 9
E
1.1
1.2
1.3
1.4
绪论................................................................................................................................................... 10
模块综述 ....................................................................................................................................... 10
硬件接口 ........................................................................................................................................ 11
模块功能框图 ................................................................................................................................ 11
模块主要特性 ............................................................................................................................... 12
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1.
模块封装 .............................................................................................................................................. 13
2.1 引脚分布图 ................................................................................................................................... 13
2.2 模块引脚描述 ............................................................................................................................... 16
2.3 机械尺寸 ....................................................................................................................................... 19
2.4 推荐封装 ....................................................................................................................................... 21
3
接口应用 .............................................................................................................................................. 22
3.1 电源接口 ....................................................................................................................................... 22
3.1.1 电源引脚 ................................................................................................................................ 22
3.1.2 电源设计 ................................................................................................................................ 22
3.1.3 RTC 电源 ................................................................................................................................ 24
3.2 复位功能 ....................................................................................................................................... 25
3.3 最小耗流 ....................................................................................................................................... 26
3.4 开机关机 ....................................................................................................................................... 27
3.4.1 模块开机 ................................................................................................................................ 27
3.4.2 模块关机 ................................................................................................................................ 28
3.5 串口 ............................................................................................................................................... 29
3.5.1 串口引脚定义......................................................................................................................... 30
3.5.2 串口接口应用......................................................................................................................... 31
3.6 SD/MMC 接口............................................................................................................................... 32
3.6.1 SD 引脚定义........................................................................................................................... 32
3.6.2 SD 接口应用........................................................................................................................... 33
3.7 USIM 接口..................................................................................................................................... 33
3.7.1 USIM 引脚定义 ...................................................................................................................... 33
3.7.2 USIM 接口应用 ...................................................................................................................... 34
3.7.3 USIM 卡座的选择 .................................................................................................................. 35
3.8 I2C 总线接口 ................................................................................................................................ 36
3.8.1 I2C 引脚定义 .......................................................................................................................... 36
3.8.2 信号描述 ................................................................................................................................ 36
3.8.3 I2C 接口应用 .......................................................................................................................... 36
3.9 键盘接口 ....................................................................................................................................... 36
3.9.1 键盘引脚定义......................................................................................................................... 36
3.9.2 键盘接口应用......................................................................................................................... 37
3.10
USB Interface ............................................................................................................................. 38
3.10.1
USB 接口应用..................................................................................................................... 38
3.11
SPI 接口 ..................................................................................................................................... 39
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Smart Machine Smart Decision
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3.11.1
SPI 引脚定义....................................................................................................................... 39
3.12
GPIO接口................................................................................................................................... 39
3.12.1
GPIO 引脚定义 ................................................................................................................... 39
3.12.2
GPIO 应用 .......................................................................................................................... 40
3.13
PCM 接口 .................................................................................................................................. 42
3.13.1
PCM 引脚定义 .................................................................................................................... 42
3.13.2
PCM 信号描述 .................................................................................................................... 42
3.13.3
PCM 接口应用 .................................................................................................................... 45
3.14
GNSS (GPS 和 GLONASS) ..................................................................................................... 47
3.14.1
GNSS 技术指标 .................................................................................................................. 47
3.14.2
GNSS 工作模式 .................................................................................................................. 47
3.14.3
GNSS 应用 .......................................................................................................................... 48
3.15
多功能接口 ................................................................................................................................ 49
3.15.1
电流源 ................................................................................................................................. 49
3.15.2
模数转换 ADC.................................................................................................................... 50
3.15.3
LDO 输出 ............................................................................................................................ 50
射频特性 .............................................................................................................................................. 51
4.1 射频特性 ....................................................................................................................................... 51
4.2 工作技术规格 ............................................................................................................................... 52
4.3 天线设计 ....................................................................................................................................... 53
5
电气可靠性与工作模式 ...................................................................................................................... 55
5.1 电气参数 ....................................................................................................................................... 55
5.2 工作模式 ....................................................................................................................................... 55
5.2.1 工作模式 ................................................................................................................................ 56
5.3 耗流 ............................................................................................................................................... 57
5.4 静电防护 ....................................................................................................................................... 58
6
生产 ...................................................................................................................................................... 59
6.1 模块的顶视图和底视图 ............................................................................................................... 59
6.2 推荐焊接炉温曲线图 ................................................................................................................... 59
6.3 湿敏特性 (MSL) ........................................................................................................................... 60
6.4 烘烤要求 ....................................................................................................................................... 60
6.5 钢网规格 ....................................................................................................................................... 61
7
附录 ...................................................................................................................................................... 62
A. 系统设计 ............................................................................................................................................ 62
B. SIM5360 GPIOs 列表 ........................................................................................................................ 63
C.数字接口特性 ...................................................................................................................................... 64
D. 相关文档............................................................................................................................................. 65
E. 术语和解释 ......................................................................................................................................... 67
F. 安全警告 ............................................................................................................................................. 69
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4
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Smart Machine Smart Decision
表格索引
表 1: SIM5360 系列频段 .............................................................................................................................................. 10
表 2: 模块主要特性 ..................................................................................................................................................... 12
表 3: 引脚定义 ............................................................................................................................................................. 15
表 4: IO 参数 ................................................................................................................................................................. 16
表 5: 引脚描述 ............................................................................................................................................................. 16
E
表 6: 引脚定义 ............................................................................................................................................................. 22
FI
L
表 7: 推荐齐纳二极管型号.......................................................................................................................................... 23
表 8: 最小功能模式下的耗流 (BS-PA-MFRMS=5)................................................................................................... 26
表 9: 开机时序 ............................................................................................................................................................. 27
表 10: 关机时序参数 ................................................................................................................................................... 29
AL
表 11: 串口引脚描述.................................................................................................................................................... 30
表 12: 串口电气参数 ................................................................................................................................................... 31
TI
表 13: SD 引脚描述 ...................................................................................................................................................... 32
表 14: SD 电气参数 ...................................................................................................................................................... 33
EN
表 15: USIM 引脚描述.................................................................................................................................................. 33
表 16: USIM 电气参数.................................................................................................................................................. 34
表 17: Amphenol USIM 卡座引脚描述 ........................................................................................................................ 35
D
表 18: I2C 引脚描述 ..................................................................................................................................................... 36
表 19: 键盘引脚描述 ................................................................................................................................................... 36
FI
表 20: 键盘接口复用 ................................................................................................................................................... 37
表 21: USB 电气参数.................................................................................................................................................... 38
N
表 22: SPI 引脚描述...................................................................................................................................................... 39
O
表 23: SPI 电气参数...................................................................................................................................................... 39
表 24: GPIO 引脚描述 .................................................................................................................................................. 39
C
表 25: GPIO 电气特性 .................................................................................................................................................. 40
表 26: LED 状态........................................................................................................................................................... 41
表 27: 控制状态 ........................................................................................................................................................... 41
表 28: PCM 引脚描述 ................................................................................................................................................... 42
M
表 29: PCM 电气特性 ................................................................................................................................................... 42
O
表 30: 辅助 PCM 时序 ................................................................................................................................................. 43
表 31: 首要 PCM 时序 ................................................................................................................................................. 45
C
表 32: GNSS 技术指标 ................................................................................................................................................ 47
表 33: ISINK 电气特性 ................................................................................................................................................. 49
M
表 34: ADC 电气参数 ................................................................................................................................................... 50
SI
表 35: LDO 电气参数 ................................................................................................................................................... 50
表 36: 传导射频传输功率............................................................................................................................................ 51
表 37: 工作频段 ........................................................................................................................................................... 51
表 38: 传导接收灵敏度................................................................................................................................................ 51
表 39: GPRS/EDGE 数据速率 ...................................................................................................................................... 52
表 40: HSDPA 数据速率 .............................................................................................................................................. 52
表 41: 绝对最大值 ....................................................................................................................................................... 55
表 42: 推荐工作电压 ................................................................................................................................................... 55
SIM5360_硬件设计手册_V1.06
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Smart Machine Smart Decision
表 43: 工作温度 ........................................................................................................................................................... 55
表 44: 工作模式 ........................................................................................................................................................... 56
表 45: 耗流数据(VBAT=3.8V) .................................................................................................................................... 57
表 46: ESD 性能参数(温度:25℃,湿度:45%) ................................................................................................ 58
表 47: 模块湿敏特性 ................................................................................................................................................... 60
表 48: 模块烘烤要求 ................................................................................................................................................... 60
表 49: SIM5360 GPIOs 列表........................................................................................................................................ 63
E
表 50: 数字接口特性 ................................................................................................................................................... 64
FI
L
表 51: 相关文档 ........................................................................................................................................................... 65
表 52: 术语和解释 ....................................................................................................................................................... 67
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TI
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表 53: 安全警告 ........................................................................................................................................................... 69
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Smart Machine Smart Decision
图片索引
图 1: SIM5360 功能框图 .............................................................................................................................................. 11
图 2: 模块引脚图(TOP 面透视图)............................................................................................................................... 14
图 3: Top 尺寸 (单位:mm) ........................................................................................................................................ 19
图 4: Side 尺寸 (单位:mm) ........................................................................................................................................ 20
图 5: Bottom 尺寸 (单位:mm) ................................................................................................................................... 20
E
图 6: 推荐 PCB 封装尺寸(单位:毫米) ................................................................................................................ 21
FI
L
图 7: GSM/GPRS 突发发射的 VBAT 电压跌落 ........................................................................................................ 22
图 8: 电源输入参考电路.............................................................................................................................................. 23
图 9: LDO 供电参考电路 ............................................................................................................................................. 23
图 10: DC-DC 电源参考电路 ....................................................................................................................................... 24
AL
图 11: 外部电容给 RTC 供电 ...................................................................................................................................... 24
图 12: 不可充电电池给 RTC 供电 .............................................................................................................................. 25
TI
图 13: 可充电电池给 RTC 供电 .................................................................................................................................. 25
图 14: 复位电路 ........................................................................................................................................................... 25
EN
图 15: 使用 PWRKEY 开机时序图 ............................................................................................................................. 27
图 16: 使用 PWRKEY 关机时序图 ............................................................................................................................. 28
图 17: UART1 全功能串口 Full Modem ...................................................................................................................... 29
D
图 18: 三线串口 Null modem (UART1 和 UART2) .................................................................................................... 30
图 19: 在三线串口 Null Modem 模式下 RI 的电平变化 ............................................................................................ 31
FI
图 20: 在全功能串口 Full Modem 模式下 RI 的电平变化 ........................................................................................ 31
图 21: 电平转换电路 ................................................................................................................................................... 32
N
图 22: SD 接口应用电路 .............................................................................................................................................. 33
O
图 23: USIM 卡参考电路.............................................................................................................................................. 34
图 24: Amphenol USIM 卡座 ........................................................................................................................................ 35
C
图 25: 按键接口参考电路............................................................................................................................................ 37
图 26: USB 接口连接图 ............................................................................................................................................... 38
图 27: 网络指示灯参考电路........................................................................................................................................ 40
图 28: 飞行模式开关 ................................................................................................................................................... 41
M
图 29: 辅助 PCM 同步信号 ......................................................................................................................................... 43
O
图 30: 辅助 PCM 外部 CODEC 到模块的传输时序 ................................................................................................. 43
图 31: 辅助 PCM 模块到外部 CODEC 的传输时序 .................................................................................................. 43
C
图 32: 首要 PCM 同步信号 ......................................................................................................................................... 44
图 33: 首要 PCM 外部 CODEC 到模块的传输时序 ................................................................................................. 44
M
图 34: 首要 PCM 模块到外部 CODEC 的传输时序 .................................................................................................. 45
SI
图 35: PCM 与 NAU8810GY CODEC 参考电路 ......................................................................................................... 46
图 36: PCM 与 WM8960 CODEC 参考电路................................................................................................................ 46
图 37: GNSS 有源天线电路 ......................................................................................................................................... 48
图 38:GNSS 无源天线电路........................................................................................................................................ 48
图 39: 电流源参考电路................................................................................................................................................ 49
图 40: 主天线匹配电路(MAIN_ANT) ........................................................................................................................ 53
图 41: 分集接收天线匹配电路 (AUX_ANT) ............................................................................................................ 53
图 42: 模块顶视图和底视图........................................................................................................................................ 59
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Smart Machine Smart Decision
图 43: 模块推荐焊接炉温曲线图(无铅工艺) ........................................................................................................ 59
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图 44: 系统设计 ........................................................................................................................................................... 62
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Smart Machine Smart Decision
版本
变更描述
作者
2014-02-28
1.01
初版
李兵
2014-04-18
1.02
增加 UART2 描述信息
李兵
2014-07-28
1.03
修改 SIM5360 引脚名称
更新表 2
更新图 2
李兵
2015-04-30
1.04
更新图 43
增加表 29,GNSS 技术规范
修改图 35: 主动天线电路
2015-08-19
1.05
更新图 6 和图 14
增加 NAU8810GY CODEC 描述和参考电路
2016-11-17
1.06
修改图 43,模块贴片炉温曲线
修改表 20 和表 49,关于 keypad 复用为 GPIO 序 Libing
号。
FI
L
日期
E
版本历史
李兵
AL
胡立瑞
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TI
Libing
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Smart Machine Smart Decision
1. 绪论
1.1
E
本文档描述了SIM5360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SIM5360模块接口定义、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。
FI
L
模块综述
TI
AL
SIM5360模块可支持4频GSM/GPRS/EDGE和2频UMTS /HSPA+,工作的频段为:GSM850、
EGSM900、DCS1800、PCS1900 MHz和WCDMA 2100/900MHz(SIM5360E), 1900/850 MHz
(SIM5360A), 2100/850 MHz(SIM5360J)
。
SIM5360模块尺寸为30* 30 *2.9mm,集成丰富的功能,几乎可以满足所有用户应用中的对空间
尺寸的要求,如智能电话,PDA手机,工业手持设备,机器对机器,车辆应用等。
EN
用户可以根据无线网络的配置选择适合的模块。下表为SIM5360系列支持的频段描述。
SIM5360J
SIM5360E
SIM5360A
频段
D
网络制式
FI
表 1: SIM5360 系列频段
GSM 850MHz
EGSM 900MHz
GSM
PCS1900MHz
N
DCS1800MHz
O
WCDMA 850MHz
WCDMA 900MHz
C
WCDMA
WCDMA 1900MHz
HSDPA
HSUPA
GPS
GLONASS
M
SI
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C
GNSS
WCDMA 2100MHz
O
HSPA
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Smart Machine Smart Decision
1.2
硬件接口
1.3
EN
TI
AL
FI
L
E
模块和用户的物理接口为82 pins的SMT焊盘,提供了模块的所有硬件接口。
电源接口
一路USB接口,可模拟出五路串口,用于数据传输,调试和下载软件等
一路全功能串口
一路SD卡接口
一路USIM卡接口
可编程的通用输入输出接口(GPIO)
2个模数转换(ADC)输入接口
低压差线性稳压器(LDO)输出
一路电流源输入(Current Sink Source)
一路PCM(数字音频)接口
按键(Keypad)接口。最多可支持25个按键
一路SPI接口
实时时钟(RTC)电源输入
一路I2C接口
FI
下图为SIM5360模块的主要功能部分:
D
模块功能框图
WCDMA
RF
Frontend
M
GSM/WCDMA
RF Frontend
O
DIV Antenna
DDR
GNSS
RF
NAND
Flash
C
Main Antenna
N
GNSS Antenna
Processor
Transceiver
SI
M
C
O
GSM PA
SMT Interface
Qualcomm
Chip
Vbat*
WCDMA
PA
Vbat*
Power
Management
XO
19.2MHz
USIM
UART
MMC/SD
I2C
PCM
USB
Interrupt
GPIOs
ADC
Status LED
LDO
SPI
Keypad(Multiplex with GPIOs)
Sink Current Source
{
RTC
Power On
Reset
Vbat*
XO
32.768kHz
图 1: SIM5360 功能框图
SIM5360_硬件设计手册_V1.06
11
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Smart Machine Smart Decision
1.4
模块主要特性
表 2: 模块主要特性
特性
说明
供电
电压范围:3.4V ~4.2V
数据传输特性
●
●
●
E
FI
L
●
AL
●
UMTS/HSPA+/EDGE/GPRS双模
GPRS 移动台等级B;时隙等级12;编码格式:CS-1,CS-2,CS-3
和 CS-4。
EDGE时隙等级12;编码格式:MCS-1,MCS-2,MCS-3 和 MCS-4。
UMTS为 R99 版本,下行传输数据:最大 384 kbps;上行传输数
据:最大 384 kbps。
HSDPA 数据传输:最大 14.4 Mbps; HSUPA数据传输:最大 5.76
Mbps。
电路交换(CSD)传输速率:9.6, 14.4, 64 kbps。
TI
●
全球导航卫星系统引擎 (支持GPS和格洛纳斯GLONASS)
● 协议: NMEA
工作模式:
● 移动台辅助(Mobile-assisted)模式
● 移动基准(Mobile-based)模式
● 单机(Standalone)模式
● MT, MO, CB, Text和PDU模式
● 短消息(SMS)存储设备:SIM卡或者移动台(默认)
● 支持CSD或者GPRS的SMS的传输方式,用户可以选择优先传输模
式。
N
FI
D
全球导航卫星系统GNSS
EN
●
支持的USIM卡:1.8V,3V
支持数字音频接口: PCM 接口.
支持回声消除(Echo cancellation)和噪声抑制(noise suppression.)
C
USIM卡接口
O
短消息(SMS)
O
M
音频特性(可选)
M
C
串口(UART)接口
SI
USB接口
语音编解码器模式:
● GSM : HR/FR/EFR/AMR
● WCDMA : AMR
默认支持一路标准的全功能串口模式
● 可以通过串口发送AT命令
●
支持USB2.0 slave模式
● 通过USB可以虚拟出 5 个串口,用于发送AT、软件调试和GNSS
数据
●
分集接收
●
通讯录管理
支持类型:SM, FD, LD, RC, ON, MC.
USIM应用工具包
支持 SAT class 3, GSM 11.14 Release 99
支持USAT
实时时钟(RTC)
●
SIM5360_硬件设计手册_V1.06
支持UMTS分集接收
支持RTC时钟
12
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Smart Machine Smart Decision
尺寸:30*30*2.9mm
重量:5.7 g
软件升级
●
通过USB接口升级软件
●
PCM接口可以复用为GPIO。
使用外部编解码器实现模拟音频功能。
支持长帧同步(long frame sync)模式和短帧同步(short frame sync)
模式。
支持 8 位 A-law, μ-law和 16 位线性数据格式。
支持master和slave模式;长帧同步只支持PCM master模式
●
PCM接口
●
●
工作温度: -30°C ~ +80°C
● 扩展温度: -40℃ ~ +85℃
● 存储温度: -45℃ ~ +90℃
FI
L
●
E
物理尺寸
温度范围
EN
2.1
TI
2 模块封装
AL
●
引脚分布图
SI
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D
SIM5360连接客户应用平台的所有硬件接口均通过82个引脚焊盘(金属半孔)引出。图 2是
SIM5360引脚分布图。
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RXD
CTS
RTS
GND
GND
VBAT
VBAT
GND
68
67
66
65
64
63
62
61
DCD
RI
69
TXD
71
70
DTR
PCM_SYNC
75
72
PCM_CLK
76
PCM_IN
GND
77
PCM_OUT
GND
78
73
GNSS_ANT
79
74
GND
80
Smart Machine Smart Decision
1
60
GND
2
59
MAIN_ANT
PWRKEY
3
RESET
4
TI
EN
GND
57
GND
56
SDA
55
SCL
54
GPIO4
53
GPIO42
52
GPIO41
51
GPIO1
50
GPIO43
49
GPIO40
48
GPIO44
47
ADC1
46
ADC2
45
ISINK
44
VDD_EXT
43
GND
42
VRTC
41
GND
82
AUX_ANT
图 2: 模块引脚图(TOP 面透视图)
SI
M
C
O
M
VBAT
VBAT
GND
KBC4
GND
KBR3
KBC3
KBR1
KBC2
KBR4
KBR2
KBR0
SD_CLK
SD_DATA3
SD_DATA2
SD_DATA1
KBC0
SD_DATA0
KBC1
SD_CMD
35
81
34
GND
33
USIM_VDD
20
D
19
32
USIM_CLK
30
18
31
USIM_RST
FI
17
29
USIM_DATA
28
16
N
15
C
VDD_1V8
RESERVED
27
14
25
GND
26
USB_DP
13
O
12
24
USB_DN
SIM5360
23
11
22
10
21
GND
USB_VBUS
58
FI
L
9
40
UART2_TXD
SPI_CS
8
AL
7
38
UART2_RXD
39
6
37
5
36
GND
SPI_CLK
E
GND
GND
SIM5360_硬件设计手册_V1.06
14
2016-11-17
Smart Machine Smart Decision
引脚序号
引脚名称
1
GND
2
GND
3
PWRKEY
4
RESET
5
GND
6
SPI_CLK
7
UART2_RXD
8
UART2_TXD
9
SPI_CS
10
GND
11
USB_VBUS
12
USB_DN
13
USB_DP
14
GND
15
VDD_1V8
16
RESERVED
17
USIM_DATA
18
USIM_RST
19
USIM_CLK
20
USIM_VDD
21
SD_CMD
22
SD_DATA0
23
SD_DATA1
24
SD_DATA2
25
SD_DATA3
26
27
KBC1
28
29
KBR0
30
KBR2
31
KBC2
33
KBR1
35
KBR3
37
GND
39
VBAT
41
GND
43
GND
AL
TI
SD_CLK
34
KBR4
36
KBC4
38
VBAT
40
GND
42
VRTC
44
VDD_EXT
ISINK
46
ADC2
ADC1
48
GPIO44
GPIO40
50
GPIO43
51
NETLIGHT/GPIO1
52
GPIO41
53
GPIO42
54
GPIO4
55
SCL
56
SDA
57
GND
58
GND
59
MAIN_ANT
60
GND
61
GND
62
VBAT
63
VBAT
64
GND
65
GND
66
RTS
SI
M
C
49
O
C
O
47
N
KBC3
M
FI
D
KBC0
32
45
E
引脚名称
FI
L
引脚序号
EN
表 3: 引脚定义
SIM5360_硬件设计手册_V1.06
15
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Smart Machine Smart Decision
CTS
68
RXD
69
RI
70
DCD
71
TXD
72
DTR
73
PCM_OUT
74
PCM_IN
75
PCM_SYNC
76
PCM_CLK
77
GND
78
GND
79
GNSS_ANT
80
GND
81
GND
82
AUX_ANT
2.2
EN
描述
电源输入 Power input
PO
电源输出 Power output
IO
双向输入输出信号 Bidirectional input / output
DI
数字信号输入 Digital input
DO
数字信号输出 Digital output
AI
模拟信号输入 Analog input
N
FI
D
PI
引脚序号
描述
PI
SIM5360 模块提供 4 个 VBAT 电
源 pin 脚。模块采用单电源供电,
电压范围从 3.4V 到 4.2V。电源要
能够提供足够的峰值电流以保证
在突发模式时高达 2A 的峰值耗
流。
38,39,
62,63
M
C
O
M
供电
I/O
C
引脚名称
O
表 5: 引脚描述
VBAT
TI
表 4: IO 参数
类型
VRTC
42
I/O
VDD_EXT
44
PO
VDD_1V8
15
PO
SI
FI
L
AL
模块引脚描述
E
67
SIM5360_硬件设计手册_V1.06
备注
RTC 电源供电。
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
不用的引脚,保持
LDO 输出,可以 SD 卡电路或其 悬空
他外部电路供电。该 LDO 的输出
电 压 可 通 过 AT 命 令 “AT+
CVAUXV”来设置、
1.8V SMPS 电源输出,用于外部
16
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Smart Machine Smart Decision
1,2,5,10,1
4,37,40,4
1,43,57,5
8,60,61,6
4,65,77,7
8,80,81
接地
3
DI
PWRKEY 保持低电平大于 180ms
开机;或者至少保持低电平 1s 关
机。
SD_CMD
21
I/O
SD 命令信号
SD_DATA0
22
I/O
SD 数据信号 0
SD_DATA1
23
I/O
SD 数据信号 1
SD_DATA2
24
I/O
SD 数据信号 2
SD_DATA3
25
I/O
SD 数据信号 3
SD_CLK
26
DO
SD 时钟信号
USIM_DATA
17
I/O
USIM 卡数据
USIM_RST
USIM_CLK
18
19
DO
DO
USIM 卡复位
USIM 卡时钟
USIM_VDD
20
PO
SPI_CLK
6
DO
SPI 时钟
O
UART2_RXD
/SPI_MISO
7
DI
UART2接收信号 / SPI MISO 信
号
8
DO
UART2发送信号 / SPI MOSI信
号
9
DO
SPI 片选信号
C
电平转换电路供电。
11
PI
USB 检测信号输入
USB_DN
12
I/O
USB信号负极
GND
O
SPI_CS
EN
TI
不用的引脚,保持
悬空
FI
USIM 卡供电,支持 1.8V 或者
3V USIM 卡
USIM 接 口 的 所
有信号,应加以
ESD/ EMC 保护。
N
C
/
M
UART2_TXD
SPI_MOSI
D
USIM 卡接口
SPI/UART2 接口
AL
SD 接口
FI
L
PWRKEY
E
开关机
不用的引脚,保持
悬空
USB 接口
SI
M
USB_VBUS
USB_DP
13
I/O
USB信号正极
RTS
66
DO
请求发送
CTS
67
DI
清除发送
兼容 USB 2.0 规
范
不用的引脚,保持
悬空
UART1 interface
SIM5360_硬件设计手册_V1.06
模块内部 RXD 有
一个 12kR 下拉
17
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Smart Machine Smart Decision
RXD
68
DI
数据接收
RI
69
DO
振铃指示
DCD
70
DO
数据载波检测
TXD
DTR
71
72
DO
DI
数据发送
电阻
不用的引脚,保持
悬空
数据终端准备
E
I2C 接口
55
DO
I2C 时钟信号输出
SDA
56
I/O
I2C 数据信号
KBR0
29
DO
键盘驱动线 0
KBR1
33
DO
键盘驱动线 1
KBR2
30
DO
键盘驱动线 2
KBR3
35
DO
键盘驱动线 3
KBR4
34
DO
键盘驱动线 4
这些引脚可以配
制成 GPIO
KBC0
28
DI
KBC1
27
DI
FI
不用的引脚,保持
悬空
KBC2
31
DI
键盘感应线 2
KBC3
32
DI
键盘感应线 3
KBC4
36
DI
键盘感应线 4
73
DO
PCM_IN/GPIO0
AL
TI
D
键盘感应线0
键盘感应线 1
N
DI
PCM_SYNC/GPIO
2
75
DO
PCM_CLK/GPIO3
76
DO
NETLIGHT/GPIO1
51
DO
GPIO4
54
DI
GPIO40
49
DO
GPIO41
52
DO
M
C
74
O
M
PCM_OUT/GPIO5
C
PCM 接口
EN
键盘接口
FI
L
SCL
O
模块内部I2C没有
上拉电阻. 通过
外部 2.2kR电阻上
拉到VDD_1V8 电
源
.
不用的引脚,保持
悬空
PCM 数 据 输 出 , 也 可 复 用 为
GPIO5。
模块 PCM_IN 引脚,也可复用为
wake/interrupt 输入。
不用的引脚,保持
PCM 同 步 信 号 , 也 可 复 用 为 悬空
GPIO2。
PCM 时 钟 信 号 , 也 可 复 用 为
GPIO3。
SI
GPIOs
SIM5360_硬件设计手册_V1.06
网络状态驱动输出信号,也可复
用为 GPIO1。
飞行模式控制输入信号,也可复
用为 GPIO4。
指示模块工作模式的输出引脚,
也可复用为 GPIO40。
模块给主机的 wake/interrupt 信
号,也可复用为通用输入输出引
18
不用的引脚,保持
悬空
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Smart Machine Smart Decision
脚 GPIO41。
GPIO43
50
DI
主机给模块的 wake/interrupt 信
号,也可复用为通用输入输出引
脚 GPIO43。
GPIO44
48
I/O
通用输入输出
GPIO42
53
I/O
通用输入输出
E
RF 接口
MAIN _ANT
59
GNSS_ANT
79
AI
GNSS 天线
AUX_ANT
82
AI
分集接收天线
RESET
4
DI
系统复位,低电平输入有效
ISINK
45
DI
电流源
ADC1
47
AI
ADC 输入 1
ADC2
46
AI
ADC 输入 2
RESERVED
16
FI
L
主天线
TI
参考 3.13.1
EN
参考 3.13.3
保留
D
2.3
AL
其他功能接口
SI
M
C
O
M
C
O
下图为 SIM5360.的机械尺寸。
N
FI
机械尺寸
图 3: Top 尺寸 (单位:mm)
SIM5360_硬件设计手册_V1.06
19
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TI
AL
FI
L
E
Smart Machine Smart Decision
SI
M
C
O
M
C
O
N
FI
D
EN
图 4: Side 尺寸 (单位:mm)
SIM5360_硬件设计手册_V1.06
图 5: Bottom 尺寸 (单位:mm)
20
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Smart Machine Smart Decision
2.4
N
FI
D
EN
TI
AL
FI
L
E
推荐封装
SI
M
C
O
M
C
O
图 6: 推荐 PCB 封装尺寸(单位:毫米)
SIM5360_硬件设计手册_V1.06
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Smart Machine Smart Decision
3 接口应用
3.1
电源接口
FI
L
E
SIM5360包括4个 VBAT引脚(引脚62&63, 38&39),用于模块内部RF电路和基带电路供电,
4个VBAT引脚必须连接。由于GSM/GPRS系统存在每4.615ms射频突发,电流峰值达到2A以上,引
起VBAT电压下降,因此电源系统必须能够提供2A以上的电流能力。下图是最大发射功率时,VBAT
电压纹波。
4.615ms
TI
577us
AL
测试条件: VBAT =4.0V, 最大供电电流 =2A, CA=100 µF 钽电容(ESR=0.7Ω) 和CB=1µF。图 8 为应用
电路。
EN
IVBAT
Max:200mV
FI
D
VBAT
Burst:2A
O
电源引脚
C
3.1.1
N
图 7: GSM/GPRS 突发发射的 VBAT 电压跌落
表 6: 引脚定义
引脚名称
最小值
典型值
最大值
单位
POWER
VBAT
3.4
3.8
4.2
V
O
M
引脚类型
电源设计
M
C
3.1.2
SI
如果VBAT引脚的输入电压低于3.3V,模块可能低压关机。GSM/GPRS突发发射工作时电流消
耗超过2A,为了确保VBAT不会低于3.3V,推荐使用大容值的钽电容(100uF)。如果电源电流不
能输出2A,用户必须使用更大容值电容(推荐1000uF以上)。
为了提升RF性能和系统稳定性,推荐增加一些陶瓷电容(0.1uF/1uF等),电容应尽可能靠近
VBAT引脚放置。同时客户在PCB走线的时候,走线宽度为80mil或者更多,这样可以增减小从供电端
到VBAT走线的阻抗。推荐电路如下:
为了避免VBAT电压过冲损坏模块,建议使用一个齐纳二极管(zener diode)
。齐纳二极管反向
SIM5360_硬件设计手册_V1.06
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Smart Machine Smart Decision
击穿电压选择5.1V,耗散功率大于500毫瓦。
料号
功率
封装
1
On semi
MMSZ5231BT1G
500mW
SOD123
2
Prisemi
PZ3D4V2H
500mW
SOD323
3
Vishay
MMSZ4689-V
500mW
SOD123
4
Crownpo
CDZ55C5V1SM
500mW
0805
GND
64
VBAT
CA
100uF
38
VBAT
39
37
VBAT
GND
40
5.1V
500mW
C104
100uF
C105
100nF
FI
GND
CB
1uF
TI
VBAT
GND
63
61
FB101
EN
62
D
MODULE
VBAT
FI
L
制造商
AL
序号.
E
表 7: 推荐齐纳二极管型号
O
N
图 8: 电源输入参考电路
C
电源供电电路
DC输入电压为+5V,使用LDO供电的推荐电路如下图所示:
M
2
+
1
C102
1uF
Vout
Vin
On/Off
PWR_CTRL
3
SI
VBAT
4
FB 5
R101
100K
+ C103
C104
330uF 100nF
R103
470R
R102
47K
M
C
O
C101
100uF
U101 MIC29302
GND
DC INPUT
图 9: 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。
注意:由于电源纹波,DCDC可能会使RF性能降低
SIM5360_硬件设计手册_V1.06
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Smart Machine Smart Decision
C101
100uF
+ C102
1uF
5
On/Off
PWR_CTRL
GND
U101 LM2596- ADJ
1
Vin
Vout 2
DC INPUT
FB101
L101
100uH
FB 4
D102
C103
330uF
MBR360
3
+
VBAT
270 ohm@100Mhz
C104
100nF
R101
2.2K
R102
FI
L
E
1K
AL
图 10: DC-DC 电源参考电路
电源电压检测
N
RTC 电源
O
3.1.3
FI
D
EN
TI
使用 AT 命令“AT+CBC”命令来监测电源电压。这个命令有两个参数:电池状态和电压值(mV)。
并会返回电池的容量百分比和电池的实际电压(VBAT 这个引脚的电压)。在正常操作模式下,软
件会以一定的间隔连续测量电压值。当电池电压值低于通过 AT 命令“AT+CVALARM”设置的电压
值的时候,会提示警告。如果电池电压低于通过 AT 命令“AT+CPMVT”设置的电压值的时候,模块
会自动关机,不再响应 AT 命令。
注意:低压报警功能默认不开启,用户可以通过 AT 命令“AT+CVALARM”打开。自动关机也是默
认不支持的,用户需要 AT 命令“AT+CPMVT”来设置,请参考文档 1
模块
VRTC
大电容
RTC
电路
SI
M
C
O
M
C
在模块没有供电的状态下,用户需要保存实时时钟和保持系统工作,则RTC引脚不能悬空,应
该外接大电容或者电池。RTC 电流需求小于 10uA。使用外部大电容或电池给模块内部的RTC供电
参考设计电路如下。
外部电容供电
图 11: 外部电容给 RTC 供电
不可充电电池供电
SIM5360_硬件设计手册_V1.06
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Smart Machine Smart Decision
模块
VRTC
RTC
电路
FI
L
E
不可充
电电池
图 12: 不可充电电池给 RTC 供电
可充电电池供电
AL
模块
VRTC
TI
D
EN
可充电
电池
RTC
电路
FI
图 13: 可充电电池给 RTC 供电
N
推荐使用钮扣式可充电电池(Coin-type),如精工科技(Seiko) ML414H-IV01E。
3.2
复位功能
C
O
注意:不使用这个功能的时候,VRTC 引脚可以悬空
O
M
SIM5360 通过PIN4 RESET脚来复位模块,当AT命令和“AT+CPOF”和PWRKEY无效的时候可拉
低模块的RESET脚作为紧急复位。这个引脚是内部上拉,参考电路如下:
VDD_1V8
C
4.7K
M
RESET
Reset
Impulse
RESET_N
Reset
Logic
C106
100nF
SI
MODULE
RESET
Treset >50ms
图 14: 复位电路
SIM5360_硬件设计手册_V1.06
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Smart Machine Smart Decision
注意:推荐低电平时间:50ms
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