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M i c r o c o n t r o l l e r s &E m b e d d e d S y
s t e m s 2019年第10期w w w .m e s n e t .c o m .c n
J e t s o n T X 2平台的最小应用系统硬件设计 张永合
(深圳市金溢科技股份有限公司，广州510665
)摘要：介绍了基于J e t s o n T X 2模块的最小应用系统的整体设计过程,
针对硬件电路设计提出了可行性方案，概述了电路设计中关键器件选型与设计注意事项，为后续应用开发提供了一个良好的平台㊂关键词:J e t s o n T X 2；最小系统;C o r t e x A 57;T P S 53015 中图分类号:T P 23 文献标识码:A
H a r d w a r e D e s i g n o f M i n i m u m S y
s t e m B a s e d o n J e t s o n T X 2P l a t f o r m Z h a n g Y o n g
h e (S h e n z h e n G e n v i c t T e c h n o l o g i e s C o .,L t d .,G u a n g
z h o u 510665,C h i n a )A b s t r a c t :I n t h e p a p e r ,t h e o v e r a l l d e s i g n o f t h e m i n i m u m a p p l i c a t i o n s y
s t e m b a s e d o n J e t s o n T X 2m o d u l e i s i n t r o d u c e d .T h e f e a s i b l e s c h e m e f o r h a r d w a r e c i r c u i t d e s i g n i s g i v e n .T h e s e l e c t i o n o f t h e k e y c o m p o n e n t s a n d t h e p o i n t s f o r a t t e n t i o n i n c i r c u i t d e s i g
n a r e s u mm a -r i z e d .I t p r o v i d e s a g o o d h a r d w a r e p l a t f o r m f o r t h e a p p
l i c a t i o n .K e y w
o r d s :J e t s o n T X 2;m i n i m u m s y s t e m ;C o r t e x -A 57;T P S 53015引 言
J e t s o n T X 2模块是N V I D I A 公司推出的一款人工智能超级计算平台，它性能强大，外形小巧，面向嵌入式系统
中的G P U 加速并行处理应用，在深度学习和计算机视觉方面的高性能㊁低能耗计算优点，使得它成为开发智能终端设备的理想平台㊂
T X 2模块上集成了一个P a s c a l 架构的G P U ㊁一个丹佛二代的双核C P U ㊁一个A R M C o r t e x A 57架构的四核
C P U ㊁电源管理芯片㊁8G B 的L P
D D R 4内存㊁32G B 的
罗迪克发球
e MM C 存储器,
支持硬件视频编解码和音频处理，支持W i F i 和蓝牙无线连接,
并具备丰富的嵌入式应用开发接口，可根据研制需求进行系统扩展与裁剪㊂本文采用
T X 2模块作为核心控制器设计了一个嵌入式平台的最小
应用系统㊂
1 系统构成磨损率
最小系统是保证T X 2模块可靠工作所必需的基本电
路，主要包括T X 2模块㊁电源电路㊁复位电路㊁程序下载端口电路㊁通信接口电路㊂考虑到系统调试时图像界面操作的便利性，这里增加两路U S B 接口和一路H D M I 接口，以便接入键盘㊁鼠标和显示设备㊂整个最小系统硬件结构框图如图1所示俄罗斯国家形象片
㊂
图1 最小硬件系统结构框图
2 系统硬件设计
2.1 电源电路
T X 2模块供电要求：主电源为5.5~19.6V ,
备用R T C 电源为1.65~5.5V 或接超级电容,
模块整体功耗低于7.5W ㊂系统板级电源规划为5V ㊁3.3V 和1.8V
三种规格㊂选用T I 公司的电源芯片T P S 53015进行5V ㊁
长春理工大学bbs3.3V 的电源转换，电路原理图如图2所示，根据公式V o u t =
V V F B ˑ((R 1/R 2)+1)，其中V V F B =0
.773V ，当R 1=121k Ω,R 2=22.1k Ω时,V o u t 为5V ；当R 1=71.5k Ω,R 2=
21.8k Ω时,V o u t 为3.3V ㊂
选用A N P E C 公司的电源芯片A P W 8805A 进行5V 转1.8V 的电源转换,
电路原理图如图3所示㊂
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图2 5V /3.3V
电源电路
图3 1.8V 电源电路
2.2 上电时序
系统电源需要满足特定的上电时序才能正常工作，设
计如下:T X 2模块电源V D D _I N 最先上电,V D D _I N 上电检测信号V I N _P WR _B A D#为高电平时,T X 2模块才能
启动;T X 2模块启动后输出C A R R I E R _P WR _O N 信号作为5V 电源转换的E N 信号;5V 转换电路输出的P G 信
号作为3.3V 电源转换的E N 信号;3.3V 转换电路输出
的P G 信号作为1.8V 电源转换的E N 信号;1.8V 转换
电路输出的P G 信号送给T X 2模块的R E S E T _O U T#信号检测引脚，只有当该信号有效时，整个T X 2系统才能进入B O O T 阶段㊂
系统断电也要满足一定时序才能稳定运行，可通过放
电电路实现时序控制，相关设计可参考N V I D I A 推荐电路，这里不再赘述㊂另外,T X 2模块的C A R R I E R _P R S N T
#信号引脚必须接地,
才能保证系统上电自动运行㊂2.3 复位电路
复位信号R E S E T _I N#和R E S E T _O U T#可以由
T X 2模块上的电源管理芯片输出,
也可以靠外部信号驱动，区别是R E S E T _I N#是全局复位信号，而R E S E T _O U T#仅能使T X 2模块上的C P U 和e MM C 复位㊂这里设计一个按键复位电路作为全局复位信号㊂
2.4 程序下载接口
程序下载可选用J T A G 方式,
但需要专用仿真器操作，由于T X 2默认支持S D 卡启动，这里选用S D 卡程序加载方式㊂为了使系统能够正常工作，电路上需要将
J T A G 接口的J T A G _R T C K ㊁J T A G _T D O ㊁J T A G _G P 1
信号下拉到地，同时将J T A G _T D I ㊁J T A G _TM S 信号上拉到1.8V 电源，上下拉电阻均选用47k Ω电阻㊂S D 卡
选用M i c r o S D ，由于T X 2接口的信号电平为1.8V ,
选用T I 公司的S D I O 接口扩展芯片T X S 02612进行电路设
计，电路原理图如图4所示
㊂
图4 S D 卡接口电路
2.5 通信接口电路
通信接口用来连接计算机终端，进行系统本地的调试㊁配置和管理，常用串口和网口形式㊂T X 2输出的串口信号为1.8V 电平，使用T I 公司的2位双向电压电平转
换芯片T X S 0102进行3.3V 电平转换，使用A D I 公司的
A D M 3232进行串口电路设计㊂T X 2模块本身提供千兆
以太网接口信号，只需外接变压器和R J 45插座即可㊂
2.6 U S B 接口电路
T X 2模块对外可扩展到三个U S B 2.0口和三个
U S B 3.0口，这6个接口中可以任选其一具备O T G 功能,
剩余接口具备H o s t 功能㊂这里设计具有H o s t 功能的一
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图6 H D M I 接口原理电路
个U S B 2.0口和一个U S B 3.0口㊂U S B 2.0接口电路选用T I 公司的T P D 3S 044芯片设计，该芯片针对U S B 端口具有限流开关和信号线E S D 保护功能㊂U S B 3.0接口电路选用A N P E C 公司的
A P L 3511C
B I T R G 作为电源控制开关；选用T I 公司的T P D 4E 05U 06D Q A R ，该芯片具有4通道㊁最高支持6G b p
s 速率接口的E S D 保护功能；选用晶焱科技公司的A Z 104504F .R 7G ，该器件是用于高速I /O 端口的超低电容E S D 保护器件，电路原理图如图5所示㊂我上三年级了
2.7 H D M I 接口电路
T X 2模块对外提供一个H D M I V 2.0标准的
接口，包括3个TM D S 数据通道㊁1个TM D S 时钟通道㊁一组I 2C 信号㊁一个C E C 控制信号㊁
一个H P D 热插拔检测信号㊂外接H D M I 接口中
TM D S 信号和C E C 信号电平为3.3V ,
其他信号逻辑电平均为5V ，而T X 2模块的I 2C 信号电平
为3.3V ,H P D 信号电平为1.8V ,精密输液器
这里需要电平转换㊂为了满足H D M I 使用要求，在使用期间保证TM D S 信号通过499Ω电阻下拉,
不使用时禁用下拉㊂这里可以使用场效应晶体管进行电平转换和门控电路设计，并添加接口信号的E S D 防护功能，电路设计原理如图6所示
㊂
图5 U S B 3.0接口电路
结 语
本文实现了最小应用系统的基本功能，经过测试验证，证明系统设计合理，性能可靠，具有良好的通用性和扩
展性，为T X 2模块应用技术的研究提供了一个良好的平台㊂对于其他基于T X 2平台的相关设计应用，该设计方案具有一定的参考价值
㊂
参考文献
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D e v e l o p
e r K i t C a r r i e r B o a r d S p
e c i
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n G u i d e ,2017.[3]N V I D I A.J e t s o n T X 1S y
s t e m o n
M o d u l e D a t a S h e e t D S
07224
010v 1.1,2014.
张永合(中级工程师)，主要研究方向为数字电路及嵌入式系统设计开发㊂
(责任编辑：薛士然 收稿日期:2019-04-08
)
