扩展端口

ECU 扩展端口为一个 26 针插座:

  • RAMN 主 PCB 主要使用 M20-7831346 连接器(2.54mm 间距,两排各 13 针)。
  • ECU A 扩展(垂直连接)使用 Amphenol 68021-226HLF 连接器。
  • ECU B、C 和 D 扩展(水平连接)使用 SAMTEC SSQ-113-03-G-D 连接器(SSQ-113-23-L-D、SSQ-113-23-F-D、SSQ-113-23-T-D 也应兼容)。

所有 ECU 共享一套通用的硬件外设配置,因此编程更加简便,且发生配置错误的可能性更低。例如,PA1 引脚始终被配置为 ADC。在底盘扩展中,该引脚连接到方向盘电位器;而在动力总成扩展中,则连接到制动电位器。每个扩展都配备了不同的传感器和电路,但 ECU 仍然共享相同的外设配置。这也意味着二进制输入(如手刹)被当作 ADC 输入处理,而非简单的 GPIO 输入。

设计自定义扩展

您可以使用 SAMTEC SSQ-113-03-G-D 连接器创建可与其他扩展堆叠的新扩展(参见“扩展”部分),但需避免产生冲突。为了快速上手,我们建议您从 hardware/V1_revB/5_debugger 文件夹中复制调试器扩展,并使用 KiCAD 进行修改。该扩展采用了可堆叠的 SAMTEC SSQ-113-03-G-D 连接器,并已包含所有可能的信号——只需删除您不需要的部分即可。

以下引脚由原始 RAMN 扩展主动使用

  • PA1:ADC(ECU B、C、D)。
  • PA4:ADC(ECU B、C、D)。
  • PA5:ADC(ECU B、C、D)。
  • PB2:GPIO 输出,SPI2 通信的 CS 引脚(用于 ECU A 的显示屏,或 ECU D 的 LED 驱动器)。
  • PB12:GPIO 输出,ST7789 显示屏的 DC 引脚(ECU A)或 LED 驱动器的 LE 引脚(ECU D)。
  • PB13:SPI2 SCK(ECU A、D)。
  • PB14:SPI2 MISO(ECU A)——目前未使用,但保留以备将来使用。
  • PB15:SPI2 MOSI(ECU A、D)。

以下引脚始终空闲,可用于创建与任何 RAMN ECU 兼容的新扩展部分引脚已为您预配置,方便使用,但您也可以根据需要自由配置

  • PA2:空闲,预配置为 LPUART1_TX。
  • PA3:空闲,预配置为 LPUART1_RX。
  • PA6:空闲。
  • PA7:空闲。
  • PB0:空闲。
  • PB1:空闲。
  • PB10:空闲,预配置为 I2C2_SCL。
  • PB11:空闲,预配置为 I2C2_SDA。
  • PA8:空闲,预配置为额外的 SPI 片选引脚。

尽管 PB13PB14PB15 已被占用,但 SPI 协议支持复用,因此您也可以将它们用于扩展,但仅限于 SPI 通信。您只需为每个要连接的 SPI 设备分配一个不CS PIN,并复用已定义的 SPI2 SCK(PB13)、**SPI2 MOSI(PB15)**和 **SPI2 MISO(PB14)**引脚。请注意,对于 ECU A 和 D,您需要共享 SPI 带宽,但可以将原有扩展的带宽限制到最低水平。

如果您在选择引脚时需要帮助,请阅读创建新扩展”部分。有关引脚功能,请参阅 STML552 数据手册(表 21)。通常,您可以使用以下接口:

  • LPUART1(UART 接口)。
  • I2C2(I2C 接口,主设备或从设备)。
  • SPI2(SPI 接口。在 ECU A 和 D 上,必须与现有应用共享总线)。
  • OCTOSPI1(非普通 SPI,而是一种通常用于外部闪存的接口)。
  • ADC(模数转换器)
  • Timers/PWM(输入或输出)。
  • GPIO(输入或输出)。
  • External interrupts
警告

尽管大多数接口可以同时使用,但仍存在一些冲突,因此请务必检查兼容性问题(参见创建新扩展):

  • OCTOSPI1 不能与 I2C2 同时使用。
  • 对于 ECU A 和 D,SPI2 只能以主模式使用。
  • 如果希望在 ECU A 上使用(目前未使用的)SD 卡读卡器,则需要将 PB10 用作 SD 卡的 SPI 片选引脚。

如果可用引脚不足,可以考虑制作仅兼容单一 ECU 的扩展板(例如,您可以制作一个重新分配 PA1PA2PA5 的扩展板,但该扩展板仅与 ECU A 兼容,且您需要为 ECU A 采用不同的外设配置)。

警告

请避免从 3V3 引脚汲取超过几毫安的电流,因为该引脚直接连接到 ECU 的电源,而 ECU 的电源容量有限。相反,应从 5V 引脚获取电源,该引脚直接连接到 USB 5V 线路。

引脚排列

扩展端口的引脚排列如下所示。

ECU 扩展端口连接 ECU 扩展端口连接

所有 ECU 的引脚排列相同,但根据其在电路板上的位置,引脚方向有所不同。请参考以下 KiCAD 截图,以确保引脚方向正确。

ECU A 扩展端口布局 ECU A 扩展端口布局

ECU B 扩展端口布局 ECU B 扩展端口布局

ECU C 扩展端口布局 ECU C 扩展端口布局

ECU D 扩展端口布局 ECU D 扩展端口布局