合宙Air724UG Cat.1模块硬件设计指南--USB接口

USB接口
简介
USB (Universal Serial Bus，通用串行总线) 是一种新兴的并逐渐取代其他接口标准的数据通信方式，自推出以来，已成功替代串口和并口，成为21世纪大量计算机和智能设备的标准扩展接口和必备接口之一，USB 具有传输速度快、使用方便、支持热插拔、连接灵活、独立供电等优点。

特性
符合USB2.0规范，支持高速（480Mbps）和全速（12Mbps）模式
只支持USB Slaver模式
USB_DM、USB_DP。USB差分数据线，需要控制到90欧姆差分阻抗
VBUS。USB插入检测脚，可根据实际需要配置
参考设计
参考设计电路如下所示：
在这里插入图片描述

USB 参考设计

注意：
1.USB走线需要严格按照差分线控制，做到平行和等长；
2.USB走线的阻抗需要控制到差分90欧姆；
3.需要尽可能的减少USB走线的stubs；
4.在靠近USB连接器或者测试点的地方添加TVS保护管，选用寄生电容小于1pF的TVS保护管。
5.VBUS使用时必须连接USB电源或者外接电源，否则USB无法被检测到，而且VBUS的检测电压要大于3.3V。

USB接口软件控制
LUA开发相关API
常见问题及故障排查
http://doc.openluat.com/article/638/0
1.识别不到usb的可能情况：
（1）没有安装usb驱动
（2）DM、DP短路、接反或者被打坏
（3）VBUS引脚没接或者VBUS电压值低于3.6V
（4）查看模块是否正常开机（测量1.8V引脚电压，开机是1.8v）
（5）如果电脑可以进入下载模式，但是识别不到USB端口，有可能是模块变砖，可以重新烧录救砖固件恢复
（6）可以换根线试试，确认一下是不是线的问题，线是否支持数据传输功能。

2.如何关闭usb枚举出来的端口

模块开机后，usb默认会枚举出Modem、AT、AP、CP四个端口，可通过AT+USBSWITCH命令打开或者断臂usb枚举功能
AT版本
打开USB端口枚举功能：AT+USBSWITCH=1
关闭USB端口枚举功能：AT+USBSWITCH=0
LuatOS-Air版本
打开USB端口枚举功能：ril.request(“AT+USBSWITCH=1”)
关闭USB端口枚举功能：ril.request(“AT+USBSWITCH=0”)
3.724 A13/A12开发板，可以用充电宝连接数据线到开发板usb口，独立供电吗？
可以，电压5~12V,USB口如果接超过5V的电压要断开模块的VBUS检测脚

4.为什么同一型号的合宙模块读出来的设备id号不同?
显示下图所示的id，说明模块处于下载模式

在这里插入图片描述

5.关闭/打开vbus检测
为1会在开机时尝试打开几次usb，如果都不能枚举，就会认为没接usb，关闭usb部分的电源，dp上就没电压。为0时开机枚举不成功，usb会进suspend状态，但usb部分的电源不会关，不会影响后面的usb识别
注意：模块重启后生效

ATUSB=“HOTPLUG”,1 --打开vbus检测
ATUSB=“HOTPLUG”,0 --关闭vbus检测
6.usb口可以下载，但是电脑没能发现设备
一般是vbus没供电导致

7.用air722G的USB接口可否同时连接两个usb摄像头
不支持，可以USB外接主控，通过主控来接摄像头
参考链接：低功耗IPC

8.发送什么指令模块会进入下载模式
AT*DOWNLOAD=1 发这个指令，模块会进入boot烧录模式，boot下载固件成功后退出

9.我产品插着USB功能都正常，拔掉USB，产品有时正常，有时会自动重启是什么原因？
可能是模块拔掉usb后，供电不足；
拔掉usb后，示波器监测模块vbat或v-global引脚电压看看；
3.3V 下降沿触发监控vbat看下；
也有可能是拔掉usb，模块自动休眠，软件bug导致重启

10.usb虚拟出4个串口分别是对应什么功能
APlog，CPlog为模块底层log，AT口用来发送AT命令
在这里插入图片描述

11.vbus 的供电，对vbat引脚有影响？目前测试到vbus供电5V，vbat引脚居然有2.2v
vbus供电，vbat是有电压1.6v -2.2v ，模块不会工作的，不影响

12.断电后万用表打到二极管档，红接地，黑接vbat,1.8v ,usb三个脚测量，数值在400-500是正常，我测量1.8v，vbat是0.304V左右，usb_dp是0.442v,usb_dm是0.021v这个是硬件损坏？
dm管脚对地量下看有没对地短路，如果短路就是硬件损坏了

13.只要重启模块，USB就识别不了，必须重启电脑，然后也只能第一次连接可以使用，只要重启一次之后就要重启电脑
WIN10企业版，企业版用户较少，驱动问题，尽量适配，建议使用专业版

14.针对air724ug,722ug,720u,820ug模块不开机&不识别usb端口&烧录不了固件&开机出现SPRD U2S端口(变砖)，处理步骤如下：

1.正常情况，模块vbat供电，pwrkey 管脚拉到地1.5s 以上就可以开机，V_GLOBAL_1V8管脚输出1.8v就是开机标志，注意：（1）at固件powerkey必须接地1.5s 才能开机.（2）lua固件vbus和vbat供电就可以开机，如果vbus没有供电，pwrkey也要拉低1.5s才会开机。如果vbat管脚供电了，pwrkey接地了，模块V_GLOBAL_1V8管脚也没输出，或者1.8v管脚输出电压异常，可能spi或者串口，usb，sim卡，V_GLOBAL_1V8管脚被静电浪涌打坏
2.先看是什么情况下导致的？
（1）如果是烧录程序过程中导致不识别端口，大概率是变砖，用uboot方式烧录,烧录方法参考第8点。
（2）如果是第一次打样，按如下方式排查：
3.接个好的板子看能不能识别到端口，排除电脑环境和usb线和usb驱动问题,检查下usb座子到模块之间线路有没问题？
4.也可以把usb线路上的tvs管和电容都去掉，直接飞线到模块usb脚到电脑usb口测试。
5.模块供电，复位脚电压，V_GLOBAL_1V8电压是不是ok ，V_GLOBAL_1V8有没对地短路，断电后万用表打到二极管档，红接地，黑接vbat,1.8v ,usb三个脚，串口，sim卡几个管脚测量，数值在400-500是正常，如果偏差大可能有硬件损坏。
6.pwrkey一直接地，vbat供电后，V_GLOBAL_1V8出来没，如果有1.8v说明开机了
7.上面都没问题，用uboot方式烧录个at固件试下。
8.uboot强制烧录步骤：电脑Luatools工具上先选个at固件,点下载，然后pwrkey脚对地短接，USB_BOOT和V_GLOBAL_1V8短接不松开，接好usb线到电脑，注意是最后上电开机,看到进度条在跑了就行了，烧录完后要断开V_GLOBAL_1V8和USB_BOOT管脚，at固件链接：https://doc.openluat.com/article/1061/0#13AT_13
9.如果能烧录成功，但是不能识别到usb虚拟端口，一般是vbus没供电和tvs管导致，可以去掉usb上的tvs管和电容测试。
10.如果设备管理器一直有SPR2端口：
(1)看是否USB_BOOT和V_GLOBAL_1V8短路。
(2)uart2的rx和tx是否短路，串口是否对地短路。
(3)V_GLOBAL_1V8是否对地短路。
(4)KEYIN1管脚是否一直被拉高，如果都ok，就用USB_BOOT短接1.8v 重新烧录个at固件。

15.air780e,air780eg,air600e模块不开机&不识别usb端口&烧录不了固件处理步骤如下：
1.正常情况，模块vbat供电，pwrkey 管脚拉到地1.5s 以上就可以开机，VDD_EXT管脚输出1.8v(IO_SEL管脚悬空)/3.3v (IO_SEL管脚接地)就是开机标志，注意：如果vbat管脚供电了，pwrkey接地了，模块VDD_EXT管脚也没输出，或者VDD_EXT管脚输出电压异常，可能spi或者串口，usb，sim卡，VDD_EXT管脚被静电浪涌打坏，注意：复位脚不能上拉，上拉开不了机
2.先看是什么情况下导致的？
（1）如果是烧录程序过程中导致不识别端口，大概率是变砖，用uboot方式烧录,烧录方法参考第8点。
（2）如果是第一次打样，按如下方式排查：
3.接个好的板子看能不能识别到端口，排除电脑环境和usb线和usb驱动问题,检查下usb座子到模块之间线路有没问题？
4.也可以把usb线路上的tvs管和电容都去掉，直接飞线到模块usb脚到电脑usb口测试。
5.模块供电脚vbat，复位脚电压，VDD_EXT脚电压是不是ok ，VDD_EXT有没对地短路，断电后万用表打到二极管档，红接地，黑接vbat,VDD_EXT ,usb三个管脚，串口，sim卡几个管脚测量，数值在400-600左右是正常，如果偏差大可能有硬件损坏。
6.pwrkey一直接地，vbat供电后，VDD_EXT出来没，如果有1.8v(IO_SEL管脚悬空)/3.3v (IO_SEL管脚接地)输出说明开机了
7.上面都没问题，用uboot方式烧录个at固件试下。
8.uboot强制烧录步骤：先把模块pwrkey脚对地短接，USB_BOOT和VDD_EXT短接不松开，接好usb线到电脑，然后电脑Luatools工具上先选个at固件,点下载，注意:是最后给vbat管脚上电开机,看到进度条在跑了就行了，烧录完后要断开VDD_EXT和USB_BOOT管脚，选一个最新的at固件，链接如下：https://doc.openluat.com/article/4922#AT_1
9.如果能烧录成功，但是不能识别到usb端口，一般是tvs管和电容导致，可以去掉usb上的tvs管和电容测试。
10.如果设备管理器一直看不到usb端口：
(1)看是否USB_BOOT和VDD_EXT短路。
(2串口的rx和tx是否短路，串口是否对地短路。
(3)VDD_EXT是否对地短路。
(4)USB_BOOT管脚是否一直被拉高，如果都ok，就用USB_BOOT短接VDD_EXT重新烧录个at固件，参考第8点。
11，如果开机能看到usb三个端口，按住boot按键，进不了boot模式，看是否USB_BOOT和VDD_EXT假焊，或者USB_BOOT和VDD_EXT之间的串联电阻，按键开关是否开路。

16.驱动安装提示成功，但是设备管理器查看依旧是感叹号
可能原因是之前安装过其他家的8910芯片，数字签证可能会冲突，需禁用数字签证，才能安装成功。禁止Windows驱动签名认证，参考链接中第四步骤史上最详细的Air7xx驱动安装教程

17.PLC客户经常遇到的，驱动装上以后，下载一次固件或者luatools勾选上4G模块USB打印后，电脑蓝屏，重启设备以后，又变成未知设备
参考附件解决方法：西门子编程软件和8910驱动冲突解决办法.docx
新版的西门子PLC软件百度网盘下载链接：
https://pan.baidu.com/s/1jq5zjV6d3-kCqzbRho3w4g?pwd=9fnh 提取码: 9fnh
如果失效，用户自行找最新版的PLC软件