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載板硬體啟動

Modalix SoM Rev 2 透過採用標準化腳位配置的 260 針 SODIMM 連接器連接到載板,並可搭配任何與 NVIDIA Jetson Orin NX 或 Orin Nano 相容的載板使用。

請先確認腳位相容性

連接 SoM 與載板之前,請先確認兩者的電氣腳位相容。

先決條件

SDK 2.1 或更新版本,並已安裝 Palette 套件以提供圖形支援。您也應備妥 SoM 資料手冊、SoC 資料手冊以及 Modalix SoM Comparison Guide。

安全處理電路板​

  • 做好適當的 ESD 接地:使用防靜電手環與具 ESD 防護的工作墊。
  • 電路板通電時請勿觸碰。
  • 將電路板放在任何表面之前,請先將其裝入防靜電袋。
  • 拿取模組時請握住邊緣,避免觸碰板上的 IC 與元件。
  • 請使用隨附的電源供應器。
  • 上電後,請確認所有電源指示 LED 皆已亮起。
  • 讓水及其他導電液體遠離電路板,接觸到液體可能會損壞電路板。

載板元件​

參考硬體啟動使用的是 Waveshare 載板。任何符合 260 針 SODIMM 腳位定義的電路板皆可使用。下表中的編號對應這些視圖中的標示。

SoM 載板頂視圖,附有編號的元件標示
圖 1. 載板頂視圖
SoM 載板底視圖,附有編號的元件標示
圖 2. 載板底視圖
#元件
1用於 SiMa 系統模組的 260 針 SODIMM 插槽
212 針排針:電源供應、重設按鈕、強制復原設定、序列除錯、自動上電啟用、電源指示燈
32 個 22 針 CSI 相機連接器
4DC 電源插孔,9 V–19 V,5.5 × 2.5 mm 公頭插頭
5HDMI 連接器,4K UHD (3840 × 2160)
64 個 USB 3.2 Type-A 連接埠
7RJ45 Gigabit 乙太網路
8用於除錯記錄的 USB Type-C
940 針排針
104 針 PWM 風扇排針
11用於 NVMe SSD 的 M.2 Key M
12RTC 備用電池排針,PH1.25 2P

Modalix SoM​

硬體啟動使用的是 Modalix SoM Rev 2。它搭載 MLSoC Modalix 晶粒、兩顆 LPDDR5 封裝、16 GB eMMC 與 SPI 快閃記憶體,並透過金手指 SO-DIMM 邊緣連接器連接。

Modalix SoM Rev 2 頂視圖,顯示位於兩顆 LPDDR5 封裝之間的 MLSoC 晶粒

圖 3. SoM 頂視圖:Modalix SoC、LPDDR5 DRAM(×2)、PMIC 以及金手指連接器

Modalix SoM Rev 2 底視圖,顯示 eMMC、SPI 快閃記憶體與乙太網路 PHY

圖 4. SoM 底視圖:16 GB eMMC、SPI 快閃記憶體、HDMI 控制器、乙太網路 PHY、USB 控制器、時脈產生器

備註

這些視圖僅供標示用途。電路板出貨時已安裝散熱片。

連接器提供的介面​

功能方塊圖顯示了哪些介面會引出到 SO-DIMM 連接器,以及這些介面在模組內部如何佈線。在決定您的載板可從 SoM 取用哪些介面時,請參考此圖。

Modalix SoM Rev 2 功能方塊圖,顯示 SO-DIMM 連接器訊號如何佈線至 Modalix SoC
圖 5. Modalix SoM Rev 2 功能方塊圖
介面連接器上的訊號
PCIePCIe0 Gen4 ×4(通道 0–3)、PCIe1、PCIe2 Gen3 ×2
MIPI CSIMIPI CSI0–CSI3,各 2 通道
乙太網路經由 Gigabit 乙太網路 PHY 的 MDI(SGMII 至 ETH0);ETH1 與 PCIe1 共用
USB經由 USB 控制器的 USB2 P0–P2 與 USB3 P0–P2
顯示經由 HDMI 視訊處理器的 HDMI
音訊I2S0(經由電位轉換器)、I2S1
I2CI2C_CAM、I2C0、I2C1、I2C2
UARTUART0、UART1、UART2
GPIO15 個
SPISPI0、SPI1;SPI1 與模組上的 QSPI 快閃記憶體多工共用
電源與控制SYS_RESET#、POWER_EN、SHUTDOWN_REQ#、SLEEP/WAKE#、MODE_SLEEP#、FORCE_RECOVERY#

位於模組上但未引出的元件:LPDDR5(DDR0-1 與 DDR2-3 上的 ×64)、eMMC 快閃記憶體(×8)、狀態 LED,以及 I2C_MGMT 裝置:EEPROM、即時時鐘、時脈產生器與 TPM。

提示

FORCE_RECOVERY# 會驅動 SPI 多工器,在模組上的 QSPI 快閃記憶體與 SoC 快閃記憶體路徑之間進行選擇。如果您希望不拆解系統即可進行復原,請將此訊號引出。

需要軟體調整的項目​

無須修改即可運作​

這些元件位於 SoM 本身,在任何遵循 260 針腳位配置標準的載板上皆可運作:

SiMa Modalix 裝置 · DDR · SPI 快閃記憶體 · eMMC 快閃記憶體 · USB 控制器 · RTC · 乙太網路 PHY · HDMI 視訊處理器

取決於載板​

以下元件可能需要針對您的電路板進行設定或軟體修改:

元件附註
MIPI 或 GMSL 相機請參閱下方的相機
USB 集線器
NVMe 裝置
Wi-Fi / Bluetooth
UART2在 Modalix SoM Rev 2 上被指派為 Secure Boot 終端機。在 NVIDIA 系統上,此連接埠是終端機介面,這是移植時常見的混淆來源。
UART1Modalix SoM Rev 2 上的 U-Boot 與 Linux 終端機,連接到 FTDI UART 轉 USB 轉換器。在 NVIDIA 載板上,此連接埠通常預設為 USB OTG (USB3)。部分載板會在 40 針排針上引出 UART1。

軟體設定​

大部分設定是透過 Linux device tree 完成,並在其上疊加 overlay 以處理各電路板的差異。這使得同一套 BSP 能夠支援多種載板。

各電路板專用的 overlay 原始檔(.dtso)位於 Yocto layer meta-simaai 的 recipes-kernel/oot-dtbo/files 下。電路板硬體啟動建議採用 eLxr。若要與使用 Yocto 進行硬體啟動的方式比較,請參閱 eLxr 或 Yocto。

相機​

若要在 DevKit 上使用相機,請選擇隨附的 overlay;請參閱 MIPI 相機介面,其中說明如何選擇正確的 .dtbo 並在 U-Boot 中設定。

在自訂載板上,您可能需要自行撰寫 overlay,因為電源線路、I2C 匯流排與穩壓器都與參考設計不同。通常需要以下三個部分。

透過 GPIO hog 驅動相機的 power-down 線路,此例為 port 5、GPIO 6:

&port5 {
cam-hog0 {
gpio-hog;
gpios = <6 0>; /* GPIO_ACTIVE_HIGH */
output-high;
line-name = "cam0_powdn";
};
};

啟用感測器所在的 I2C 匯流排,此例為 SIO port 5、I2C #2:

&i2c52 {
status = "okay";
clock-frequency = <400000>;
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
};

將相機電源軌宣告為固定電壓穩壓器,並透過 overlay 片段加入根節點,讓 Linux 知道這些電源軌存在且已供電。

請從核心原始碼樹中的 overlay 範例著手。相機控制、PHY 頻率、第二台相機的 DMA、資料通道(data highway)與 ISP 設定目前尚未在此說明。

若要整合沒有 overlay 的相機,請參閱整合您自己的相機。

參考資料​

參考資料位置
建置核心、device tree 與 overlay從原始碼建置 BSP
Modalix device treearch/arm64/boot/dts/simaai
範例 overlaydts/simaai/overlays
Yocto layer 與各電路板專用的 overlay 原始檔meta-simaai
Device tree 使用模型docs.kernel.org
Overlay 說明docs.kernel.org

後續步驟​