G2L系列 核心板 -RZ/G2L 處理器簡介|框架圖|功耗|原理圖及硬件設計指南

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

目標應用有工業HMI、智能恒溫器、家電、對講機/門鈴、POS終端、家庭安全攝像頭、條碼掃描器、工業網關等

RZ/G2L應用處理器框圖

為了讓更多工程師用戶可以更好的了解這顆穩定易用的處理器，更便捷的將其用于產品開發，作為國內主流嵌入式ARM板卡供應商的飛凌嵌入式與瑞薩電子強勢合作，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；支持多功能定時器脈沖單元，支持 Toggle、PWM、互補 PWM 和復位同步 PWM 模式，支持死區時間補償計數器功能；多種顯示接口 MIPI-DSI、RGB，最高支持 1920x1080 分辨率；板載 QSPI Flash，單獨存儲 uboot，更穩定；源自瑞薩汽車電子的技術積累，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合高兩個版本，默認采用2mm合高連接器） 。適用于對空間要求苛刻的應用場景。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定性。并采用無鉛工藝，符合環保要求。同時，對信號完整性以及電源完整性進行了嚴格把控，通過仿真，為系統穩定運行提供理論依據；核心板的4個角預留固定孔位，以應對高強度震動場景；此外還具有更為人性化的防呆設計。

二、OKG2LD-C開發板

FET-G2LD-C核心板提供的評估套件OKG2LD-C開發板，預留豐富的常用接口，并且添加了RS485、CAN等接口的EMC防護參考設計，讓用戶便捷開發，輕松選型。

三、RZ/G2L系列 Linux系統整機功耗表

很多小伙伴對FET-G2LD-C核心板和OK-G2LD-C開發板的功耗比較關心，因此小編針對RZ/G2L系列整套開發板和單獨核心板分別進行了初步的功耗測試，測試結果如下圖所示：

注：

1、峰值電流:啟動過程中的最大電流值；

2、穩定值電流:啟動后停留在開機界面時的電流值。??

四、RZ / G2L核心板硬件設計說明

FET-G2LD-C核心板已經將電源、存儲電路集成于一個小巧的模塊上，所需的外部電路非常簡潔,構成只需要電源、啟動配置即可運行,如下圖所示：

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

G2L核心板引腳定義，可以聯系飛凌嵌入式索取

1、G2L設計最小系統原理圖

?

?

?

?

?

注：最小系統包G2L核心板供電電源，系統燒寫電路，以及調試串口電路。其它的RZ/ G2L核心板外圍電路的設計可參考飛凌嵌入式“OK-G2Lx-C底板說明”。

2、RZ/G2L系列底板硬件設計指南

電源部分：

需要嚴格遵守以下上電時序：

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信號作為核心板PMIC的使能信號（VIN_PWR_BAD#）；核心板PMIC的Power?Good信號作為底板其他電源的使能信號（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，因此在進行時序控制的時候，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。?

檢查上電時序是否滿足要求，是否存在RZ/G2底板或者外設先上電導致電流倒灌的問題，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或者指示燈，以方便板卡調試。

檢查各設備的電源網絡名稱是否正確。

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計是否正確。

檢查DCDC電路布局是否符合對應芯片手冊要求，通常需要確保高頻電路是最小的回流路徑。

啟動部分：

檢查BOOT電路是否滿足啟動要求，BOOT配置是否能對應所需啟動介質。

建議預留RESET按鍵。

檢查RZ/G2底板設計是否預留調試接口（調試串口）。

檢查RZ/G2底板設計是否預留燒寫接口（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是否直接驅動電源開關芯片，或者添加了相關的門電路；

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

飛凌G2L系列開發板為了統一接口，使用了Type-C的插座，因此使用撥碼開關選擇USB0_OTG_ID電平，以實現主從設備的識別。用戶在設計自己的底板時，可以使用其他接口；

SD卡供電需要受控，否則系統軟復位后卡可能不能正常識別；

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

檢查網絡PHY芯片是否正確連接MDC、MDIO總線；

檢查網口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，開發板的用戶提供了豐富的開發資料。

Linux4.19資料包括：

使用手冊、編譯指導手冊、Linux內核源碼、文件系統、出廠鏡像、開發環境VM Ubuntu鏡像、SD燒寫卡制卡工具、USB OTG燒寫工具、QT測試例程源碼、應用筆記*、開發環境Docker部署包*。

硬件資料包括：

硬件手冊、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、芯片數據手冊、核心板2D CAD圖、底板2D CAD圖、引腳功能復用表*、設計指導*。