RZ/V2N评估板套件（安全型）硬件深度剖析

引言

在当今电子技术飞速发展的时代，评估板作为硬件开发和测试的重要工具，对于工程师们来说至关重要。Renesas的RZ/V2N评估板套件（安全型）以其丰富的功能和出色的性能，吸引了众多电子工程师的关注。今天，我们就来深入剖析这款评估板的硬件特性、操作流程以及接口规范等内容。

文件下载：Renesas Electronics RZ，V2N 评估套件.pdf

安全须知

在使用RZ/V2N评估板套件之前，必须要了解一些安全注意事项。文档中使用了各种符号来提示不同的安全级别，比如“WARNING”表示如果不避免某些情况，可能会导致死亡或严重伤害；“CAUTION”则表示可能会导致受伤或设备损坏。 在操作过程中，要注意检查跳线和开关设置，避免因设置错误导致内部发热、破裂、起火或设备损坏。如果在使用或存储过程中发现产品有异常，如异味、发热、颜色变化或形状改变，应立即断开电源。同时，要注意产品的安装环境，避免在高湿度或可能接触到水的地方使用。此外，产品的使用环境温度应在0°C到60°C之间。

评估板概述

组成部分

RZ/V2N评估板套件（V2NEVK）主要由RZ/V2N评估板（CPU板）和RZ/V2H EVK扩展板（EXP板）组成。此外，还有eMMC子板和microSD子板，它们可以连接到CPU板的CN15接口，但使用时二者是互斥的。

相关文档

为了更好地使用V2NEVK，Renesas准备了相关文档，包括本硬件手册和《RZN2N Group User's Manual: Hardware》。在开发过程中，一定要参考这些文档的最新版本。对于软件开发环境，可以联系Renesas的销售代表获取相关信息。

评估板特性

V2NEVK具有丰富的特性，包括64Gb的LPDDR4X内存、512Mb的NOR闪存、2通道的MIPI CSI - 2连接器、2通道的千兆以太网接口连接器、1通道的USB3.2 Gen 2 Type - A接口、1通道的USB2.0 micro - AB接口、1通道的Micro SD卡连接器、64GB的eMMC、1通道的PCIe插槽（×2 lanes）、1通道的调试串口USB micro - B接口、1通道的调试器接口连接器、1通道的HDMI Type - A连接器、4通道的Pmod接口、1通道的音频MIC连接器、1通道的音频HP连接器、1通道的音频AUX连接器以及1通道的USB - PD Type - C（电源）接口。

评估板规格

整体规格

MPU采用R9A09G056N48GBG（RZ/V2N），具有GE3D、安全和ISP功能。CPU板和EXP板的尺寸均为153x100x1.7mm，eMMC子板和microSD子板的尺寸均为24x18x1.6mm。

内存和存储规格

LPDDR4X采用Micron的MT53E2G32D4DE - 046 AIT:C（MT53E2G32D4DE - 046 WT:C），容量为64Gb双列。eMMC采用Micron的MTFC64GBCAQTC - IT（MTFC64GAZAQHD），容量为64GB。

接口规格

• HDMI接口：采用Type - A（标准）连接器，配备MIPI DS接收器和HDMI发射器ADV7535。
• USB接口：包括USB3.2 Gen2 Type - A和USB2.0 micro - AB连接器。
• 以太网接口：采用RJ45x2连接器，以太网PHY IC为KSZ9131RNXI。
• 音频接口：包括3.5mm的MIC、HP和AUX - IN插孔。
• SD卡接口：采用Micro SD卡插槽。
• PCIe接口：采用PCIe Slot（x2 lanes）。
• MIPI CSI - 2接口：采用CF20221VORO - NHx2ch连接器。
• Pmod接口：包括Pmod Type 1A（GPIO）、Pmod Type 2A（SPI）、Pmod Type 3A（UART）和Pmod Type 6A（I2C）。
• 调试接口：采用USB Micro - B连接器，UART - USB桥接器为FT230XS。
• 调试器接口：采用10针间距为1.27mm的连接器。

  电源规格

  V2NEVK设计使用符合USB Power Delivery标准、功率在60W或以上的USB电源供电。不同部分的功率分配如下：RZ/V2N最大12W，MIPI CSI - 2连接两个摄像头模块时最大3W，USB最大7W，PCIe最大25W，其他部分（如LPDDR4X、GbE_PHY、SD/eMMC、SPI闪存等）最大6W。

  配件规格

  评估板套件的配件包括长度为64.2mm、宽度为14.5mm、28针的柔性扁平电缆（FFC），用于连接CPU板的CN11和EXP板的CN5；40×40x20mm的散热片；长度为1m的Type - A - Micro - B USB电缆；直径为8mm、厚度为2.79mm的4个橡胶脚垫；以及用于固定子板的M2x4mm螺丝。

  引脚功能

  文档详细列出了V2NEVK使用的引脚功能，包括每个引脚的位置、名称、功能和描述。这些引脚在不同的接口和模块中发挥着重要作用，工程师在设计和开发过程中需要根据具体需求进行合理配置。

操作流程

组装

首先要将CPU板和EXP板通过J1、J2和J4进行堆叠连接，MIPI DSI接口使用专用FFC连接。在连接FFC时，要先打开FFC锁定盖，将FFC触点对齐底部，然后小心关闭盖子直至锁定。接着可以将microSD子板或eMMC子板插入CN15的堆叠连接器，并使用附带的螺丝进行固定。

模式设置

通过DIP开关（DSW1、DSW2、JSW1和DSW3）可以进行不同的模式设置。例如，DSW1可以选择冷启动CPU、设置CA55频率、选择启动模式等；DSW2可以控制音频时钟输出；JSW1可以选择MIPI CSI - 2相机接口电压；DSW3可以设置MIPI CSI - 2信号的上拉电阻。

电源供应

在供电之前，要先设置好DIP开关。连接USB Type - C电缆之前，要确保电源滑动开关SW2和SW3处于关闭状态。将USB Type - C电缆连接到RZ/V2N评估板的CN13后，打开SW3时，LD2和LD7会亮起；打开SW2时，LD1、LD3和LD4会亮起，RZ/V2N开始启动。

布局与接口

布局

文档提供了RZ/V2N评估板、RZ/V2H EVK扩展板以及子板的零件布局图和主要零件列表。这些布局图和列表有助于工程师了解各个组件的位置和分布，方便进行硬件设计和调试。

接口规格

• 复位：通过电源控制开关（SW2、SW3）和软件来控制复位。
• LED：评估板上有七个LED，分别用于指示电源状态和信号监测。
• 开关：有七个开关，包括DIP开关和滑动开关，用于模式设置和电源控制。
• 调试串口接口：调试端口（micro USB Type - B连接器CN12）通过USB - UART转换IC连接到RZ/V2N的SCIF接口，用于调试。
• 调试器接口：将ICE连接到Arm JTAG连接器（CN1），对于确认连接的ICE，可以联系Renesas销售代表。
• MIPI CSI - 2接口：CPU板有四个MIPI CSI - 2接口，在连接树莓派相机模块时要注意确认信号连接，避免损坏设备。
• MIPI DSI接口：该接口从CPU板的RZ/V2N连接到CN11，并通过专用FFC连接到EXP板的CN5，EXP板将MIPI DSI转换为HDMI信号输出到CN4 HDMI连接器。
• 其他接口：还包括USB接口、以太网接口、SD/eMMC子板连接器、SD卡连接器、PCIe连接器、引脚头、12V连接器、USB - PD连接器、HDMI接口、音频接口和Pmod连接器等，每个接口都有详细的规格和连接说明。

补充说明

电源供应IC

考虑到评估使用，V2NEVK的电源供应IC有一定的余量。工程师可以根据自己的电路需求选择合适的电源供应IC，如有相关疑问，可以联系Renesas销售代表。

散热片组装

在组装散热片时，要先移除散热片背面的保护密封，然后将散热片连接到RZ/V2N评估板上。

总结

Renesas的RZ/V2N评估板套件（安全型）是一款功能强大、性能出色的评估板。它丰富的接口和特性为工程师们提供了广阔的开发空间，可以满足不同应用场景的需求。在使用过程中，严格遵守安全注意事项，按照操作流程进行组装、设置和供电，同时结合详细的接口规格进行设计和调试，相信能够充分发挥这款评估板的优势，为电子项目的开发带来便利。希望本文能够对各位电子工程师在使用RZ/V2N评估板套件时有所帮助。