TriBoard TC3X7硬件设计全解析：功能、配置与应用指南

引言

在电子设计领域，一款优质的评估板对于开发者来说至关重要。TriBoard TC3X7作为一款多功能的评估板，为我们提供了便捷的途径来探索TriCore强大架构的能力。它配备了丰富的内存和外设，还具备片上调试功能接口，能让开发者轻松进行TriCore应用程序的开发、下载和测试。接下来，我们就深入了解一下这款评估板的详细信息。

文件下载：Infineon Technologies AURIX™ TC387 5V评估板.pdf

一、TriBoard TC3X7概述

1.1 适用人群与文档目的

这份用户手册主要面向设计、验证、测试和软件工程师，旨在帮助他们了解TriBoard的功能和连接方式。手册涵盖了TriBoard TC3X7 TH V2.0(1)和TriBoard TC3X7 V2.0两种硬件类型的使用、配置和连接信息。

1.2 硬件类型差异

存在带通孔插座（TriBoard TC3X7 TH）和焊接设备（TriBoard TC3X7）两种不同的硬件。虽然所有电路板的原理图基本相同，但由于空间原因（插座需要更多空间且有通孔），TC3X7周围的元件布局会略有不同，但大多数元件的位置是一致的。

二、TriBoard TC3X7的特性

2.1 特性总结

• 控制器：采用英飞凌的TC3X7（TC397、TC387、TC377、TC367、TC337、TC327、TC3E7） AURIX™ 2G控制器，封装为LFBGA - 292。
• 通信接口：具备FlexRay™ 2）收发器、高速CAN收发器（支持CAN - FD）、USB转UART桥、以太网千兆PHY、LIN收发器等。
• 存储与时钟：配备串行Eeprom，默认使用20MHz晶体或可外接时钟。
• 调试与配置：带有USB miniWiggler JDS便于调试，8个低功耗状态LED和8 - DIP开关用于配置，可访问控制器的所有引脚。
• 尺寸：100mm x 160mm（EURO - Board）。

2.2 连接器

提供了丰富的连接器，包括标准电源连接器、Micro USB连接器、RJ45以太网连接器、JTAG接口的16针插头、DAP相关的3 x 10针插头、LIN和CAN的10针插头、FlexRay™的2 x 10针插头等，还有可选的ETK连接器、HSCT插座和Aurora连接器（仅用于仿真设备）。

2.3 组件

包含英飞凌的多电压安全微处理器电源TLF35584QV、用于验证电源的三个LED、指示各种状态的LED、多个英飞凌的收发器、USB转UART桥FT2232HL、集成的以太网精密收发器RTL8211FI - CG、8个通用LED、2K I2C串行Eeprom等，以及复位开关、启用开关、通用开关和4 - 针DIP开关。零欧姆电阻可灵活配置系统功能。

三、TriBoard信息

3.1 焊接板与插座板

• 焊接板（TriBoard TC3X7 V2.0）：焊接板仅提供可用设备和有效的组装选项，无需更改。
• 插座板（TriBoard TC3X7 TH V2.0(1)）：有两种组装选项，分别适用于带PMSLE模块和不带PMS模块的设备（TC337和TC327除外部分型号）以及带PMS模块和不带PMSLE模块的设备。使用不同设备时，需要对MOSFET Q506和线圈L503进行相应的组装或移除操作。

3.2 可用设备与受限设备

• 可用设备：如TC397 B - Step（部分除外）、TC387、TC377（部分除外）、TC367、TC337（部分除外，计划中，未测试）、TC327（计划中，未测试）、TC3E7（计划中，未测试）。
• 受限设备：如TC397 A - Step（部分除外）、TC357、TC3A7等，这些设备在以太网功能、启动模式选择或引脚连接方面存在限制。

3.3 电源供应

所有所需电压通过英飞凌的多电压安全微处理器电源TLF35584QV和微控制器本身（+1.25V）生成。供应设备有两种类型，根据组装设备的不同，电路板可使用5V或3.3V IO。TLF35584QV提供多种电压，稳定的电源供应会在短时间后触发上电复位，三个LED指示板上生成电压的状态，手动按下复位按钮可执行上电复位。电路板需连接到+3.5V至+40V的直流电源，建议使用12V和500mA的电源。

3.3.1 故障安全处理

若设备未包含禁用或服务TLF35584的窗口看门狗和错误引脚监控的程序，TLF35584将进入故障安全状态，此时可通过重新连接电源插头或ENA按钮（S502）退出该状态。默认情况下，通过电阻R508关闭切换到故障安全状态的功能，若要使用/评估TLF35584的所有安全功能，需移除组装的R508，并确保软件中对TLF35584进行正确初始化。

3.4 LED

板上有15个LED，分别用于指示不同的状态，如切换LED、复位状态、电源供应状态、安全状态信号、miniWiggler JDS激活状态和调试运行模式等。

3.5 时钟

板上固定组装了20MHz的晶体，可通过更换Y101进行更改。

3.6 USB连接器

用于连接PC，可通过USB为电路板供电，使用ASCLIN0作为串行连接，还可通过DAS进行调试。连接PC前，需确保PC上安装了最新的DAS软件。

3.6.1 与PC的串行连接

首次将USB连接到PC时，会自动安装所需驱动，并在PC上创建新的COM端口，可通过设备的ASCLIN0与电路板通信。若要使用通用引导加载程序通过CAN或ASCLIN0（P15.2和P15.3），需进行相应的电阻移除和组装操作。

3.6.2 miniWiggler JDS

是一种低成本的调试工具，可访问设备的JTAG。需确保使用最新的DAS版本，通过DAS服务器‘UDAS’进行调试。连接电路板和PC且DAS服务器运行时，绿色ACTIV LED会显示工作连接状态，RUN LED根据使用的调试器（客户端）由DAS服务器开关控制。使用时需确保ACTIV LED亮起时，X401（OCDS1）和X402（DAP）上无连接或处于三态。默认情况下，miniWiggler连接到DAP，也可通过组装不同的电阻连接到DAPE。

3.7 FlexRay™（E - RAY）

板上有2个IDC10插头用于FlexRay™通信（通道A和B），速率可达10 Mbit/s。可使用适配器将其转换为SUB - D 9。收发器通过零欧姆电阻连接到TriCore设备，若要在外部使用端口，需移除这些电阻。不同通道的连接引脚和使能、错误状态读取引脚有所不同，需注意TC327不支持FlexRay™。

3.8 串行Eeprom

通过TC3X7的P15.4和P15.5的I2C连接到2KBit的串行EEPROM，其从地址为0x50，数组的上半部分（80h - FFh）永久写保护，包含预编程的EUI - 48™节点地址可用于以太网的MAC ID，另外128字节可由用户写入。若要断开（禁用）EEPROM，需移除电阻R348和R349。需注意TC337没有I2C模块，只能通过位操作模拟I2C协议访问eeprom。

3.9 MultiCAN

板上有两个CAN收发器连接到TC3X7的CAN0和CAN1，通过IDC10插头连接。若要在外部使用端口，需移除零欧姆电阻。CAN0和CAN1有不同的连接引脚选项，需注意TC337的CAN1仅可通过P00.0和P00.1使用。

3.10 LIN

板上有一个LIN收发器连接到TC3X7的ASCLIN1，通过IDC10插头连接。若要断开LIN，需移除电阻R364和R365。LIN可在主模式和从模式下使用，主模式下默认组装了上拉电阻和电容，从模式下需移除上拉电阻并可能更改电容值。

3.11 以太网

提供RJ45连接器用于以太网连接，使用Realtek集成的10/100/1000M以太网精密收发器RTL8211FI - CG作为物理接口设备。PHY通过电阻和电阻阵列连接到TriCore设备，使用RGMII进行连接。需注意TC327和TC337不支持以太网，且RGMII使用的信号未连接到任何连接器。

3.12 HSCT（可选）

板上提供IEEE 1394插座用于通过HSCT连接到其他TC3XX。使用时需注意不要将其连接到任何IEEE 1394设备，否则可能损坏电路板和/或连接设备。若要在两个TriBoard之间使用HSCT连接，需移除9个电阻以实现设备和连接器之间的短连接，但移除电阻后，部分端口信号将不再可用于80针Samtec连接器。需注意TC327和TC337不支持HSCT，且HSCT1仅可与TC397一起使用。

3.13 ADC

板上有6个ADC通道配备了低通滤波器，在特定引脚组装了电容和串联电阻。

3.14 其他外设

其他外设的信号可在不同连接器上获取，板上没有专门的插头。

3.15 切换LED

状态LED为低电平有效，可通过软件控制。端口20的引脚11至14连接到单个LED，由正常微控制器电压供电；端口33的引脚4至7连接到单个LED，由待机电压供电，即使电路板处于待机模式，这些LED也可激活。

3.16 按钮

板上有三个按钮，复位按钮（S501）用于对设备进行热上电复位，ENA按钮（S502）用于启用/唤醒TLF35584，P33.11按钮（S202）可由软件用作输入，也可由待机控制器在仅待机电源可用时对事件做出反应。

3.17 调试系统

3.17.1 OCDS1

OCDS1信号连接到IDC16插头，工作电压为微控制器的端口电源（默认+5V或+3.3V）。若需要连接器中的/BRKIN和/BRKOUT信号，需组装0R电阻。连接调试硬件时，需确保miniWiggler JDS未激活（ACTIV LED熄灭），且DAP连接器（X402）上无硬件连接或硬件处于三态。若ACTIV LED亮起，需停止活动的DAS服务器‘UDAS’并/或移除与PC的USB连接。若组装了R217、R218和R219而不是R214、R215和R216，则该连接器仅可用于DAP连接到DAPE；若所有这些电阻都未组装，则连接器不可用。

3.17.2 DAP

板上有DAP连接器（X402），使用时需确保miniWiggler JDS未激活，且连接的OCDS1硬件已断开或处于三态。

3.17.3 DAPE（仅仿真设备）

板上还有另一个DAP连接器（X403），用于连接到DAPE（仅在使用仿真设备时），使用条件与DAP类似。

3.17.4 DAP_SCR

额外的DAP连接器（X406）连接到DAP_SCR，可作为与待机控制器的专用DAP连接。若连接速度不够快，可能需要移除R393和R394。

3.17.5 高速DAP/DAPE

若要以160 MHz使用DAP连接，需移除3个电阻以实现设备和连接器之间的短连接，但移除电阻后，板上的miniWiggler、OCDS1连接器、AGBT连接器的DAP/JTAG部分和ETK连接器将不可用。

3.17.6 AGBT（可选）

板上提供22针高速Samtec连接器（X405）用于通过AGBT进行高速连接，该连接器需自行组装，仅在仿真设备上可用。AGBT通信的鲁棒性取决于PCB高速设计质量和微控制器在板上的物理连接，建议使用微控制器正确焊接的电路板以确保AGBT在整个工作范围内的最高可靠性。

3.17.7 ETK连接器（可选）

板上提供10针Samtec连接器（X404）用于连接到ETK，该连接器需自行组装。

3.17.8 EmW Power（可选）

板上提供4针电源连接器（X502）用于以太网miniWiggler（EmW），该连接器需自行组装。使用EmW时，需移除R522，并确保EmW始终连接；若未移除R522，则不应连接连接器的引脚4。

四、TriBoard配置

4.1 HW启动配置

通过DIP开关进行硬件启动配置，开关的ON位置相当于专用引脚的逻辑低电平。

4.1.1 默认引脚状态

P14.4 / HWCFG6用于选择默认引脚状态，通过Dipswitch 1进行选择。若Dipswitch 1设置为ON，则所有I/O引脚处于三态；否则，I/O引脚上的内部上拉设备启用。更改Dipswitch 1后，需进行电源循环以使用新配置。若选择三态，I/O引脚将处于浮动状态，若在启动期间需要特定引脚的特定电平，需添加所需的上拉或下拉设备。

4.1.2 启动模式

不同的HWCFG[5...3]组合对应不同的启动模式，如通过启动模式索引选择启动模式、从闪存内部启动、备用启动模式等。

4.2 组装选项

4.2.1 通用可选电阻

包括连接不同引脚和电源的电阻，部分电阻默认组装，部分未组装，可根据需要进行调整。

4.2.2 外设电阻

用于连接不同外设和电源的电阻，同样部分电阻默认组装，部分未组装，可根据实际需求进行更改。

五、信号描述

5.1 电源信号

包括各种电源输入、输出和参考电压信号，如VCC_IN、VIN、GND、V_UC等，不同信号有不同的电压值和用途。

5.2 复位信号

如/PORST、/DBG_PORST、/ESR0、/ESR1等，用于指示复位状态。

5.3 配置信号

如P14.5、P14.2等，用于选择硬件配置和启动模式。

5.4 时钟信号

如XTAL1、XTAL2，用于晶体振荡器的输入和输出。

5.5 调试信号

如/TRST、DAP0、DAP1等，用于调试设备。

5.6 外设信号

包括各种通信和控制信号，如ASCLIN、CAN、E - Ray、以太网等的收发信号，以及用于SPI和其他外设的信号。

六、连接器引脚分配

6.1 板上仅使用的信号

部分端口引脚仅在板上使用，未连接到任何连接器，如P32.0、P14.2等。

6.2 - 6.4 不同设备的连接器引脚分配

分别给出了TC397/TC387/TC377/TC3E7、TC367、TC337/TC327的连接器引脚分配表，包括总线扩展、外设、ADC、GTM/PORTS等连接器的引脚定义。

6.5 - 6.16 其他连接器引脚分配

包括电源连接器、USB连接器、FlexRay™连接器、CAN连接器、LIN连接器、HSCT连接器、以太网连接器、OCDS1连接器、DAP连接器、ETK连接器、以太网miniWiggler电源连接器和AGBT连接器的引脚分配图。

七、原理图和布局

7.1 已知问题

TriBoard TC3X7 TH V2.0(1)的R386在V2.0版本中通过绕线组装；TriBoard TC3X7 V2.0目前未发现已知问题。

7.2 原理图

提供了项目、时钟、配置、调试、端口和ADC、板上外设、miniWiggler JDS和调试连接器、电源供应、连接器（插头）和连接器（插座）的原理图。

7.3 布局

给出了顶层和底层的组件布局图。

7.4 带尺寸标注的布局

提供了用于开发扩展板的尺寸标注图，尺寸适用于