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QCA9531方案双通道嵌入式无线AP模块应用选型参考

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        QCA9531可以理解成是AR9341的升级版本,是Qualcomm Atheros旗下一款关注度高应用个广泛的方案。先来了解下芯片本身的如下特性,见以下系统框图和功能框图:

概述:

      Qualcomm Atheros QCA9531是一款高度集成且功能丰富的IEEE 802.11n 2x2 2.4 GHz片上系统(SoC),适用于高级WLAN平台。

      它包括一个MIPS 24Kc处理器,一个PCI Express 1.1接口、五个带MAC/PHY的IEEE802.3快速以太网交换机、一个USB2.0 MAC/PHY、以及用于串行闪存,DDR1或DDR2,SDRAM,UART的外部存储器接口和可用于LED控制或其他通用接口配置的GPIO。

      QCA9531的PCIE根复合接口可用于连接端点,例如用于双并发WLAN应用的Qualcomm Atheros单芯片MAC/BB/无线电。 QCA9531支持802.11n操作,高达144Mbps(20 MHz)和300Mbps(40 MHz)和802.11b/g数据速率。 附加功能包括最大似然(ML)解码,低密度奇偶校验(LDPC)和最大比率组合(MRC)。

      QCA9531支持从NOR闪存启动。


特性:

      24Kc MIPS处理器,64 KB I-Cache和32 KB D-Cache,工作频率高达650 MHz

      外部16位DDR1,工作频率高达200MHz,DDR2工作频率高达300MHz(*注意对于DDR2设计,Qualcomm Atheros建议使用4层baord。有关更详细的说明,请参见80-Y6755-1_A_Using_DDR2_on_QCA953X_Designs.pdf)

      外部SDRAM接口,工作频率为166MHz

      SPINOR闪存支持

      10/100以太网交换机,带有四个IEEE 802.3以太网LAN端口和一个WAN端口

      802.3az节能以太网兼容

      PCIExpress 1.1接口

      一个内置MAC/PHY的USB 2.0控制器支持主机模式

      一个低速UART(115 Kbps)和多个GPIO引脚,用于通用I/O.

      完全集成的RF前端,包括PA和LNA

      可选的外部LNA/PA

      25MHz参考时钟输入

      1.2V开关稳压器

      采用动态时钟切换的高级电源管理,适用于超低功耗模式


      总之:主频高达650MHz、外部16位DDR1,工作频率高达200MHz,DDR2工作频率高达300MHz、符合Wi-Fi标准IEEE 802.11b/g/n、最大传输速率可高达300Mbps、频道使用率20/40MHz、MIMO配置2x2、5个10/100自适应有线网口、通信接口有(JTAG, SPI, UART, USB 2.0, PCIe 1.1)可以做丰富的拓展应用!


      在实际的应用过程中,有直接采用芯片方案集成,这样多数是做成单独的一款产品,更加丰富的应用是让QCA9531方案模块话,采用模块化的集成,这样方便选择性使用,把功能模块独立出来,减少了对于不熟悉领域设计的顾虑,特别是生产测试环节的专业性。接下来从集成方式(贴片、插件)、接口情况、功率大小、工作频率等方便考虑,提供以下十款常见模块选型参考:


      型号一:TTIT-AP2S2TR31-S48

      模块尺寸40.5x27.5x3.2mm,选用邮票孔LGA-48封装,有1WAN+4LAN/USB/Uart/GPIO丰富接口;如果眼尖的朋友会发现,这是完全可以兼容替代早期AR9331的一款硬件封装和接口完全一样的模块,可以直接升级替代,这更加体现了模块化设计的优越性(不用更该底板,可以直接替代升级)!尺寸封装如下:

TTIT-AP2S2TR31-S48_副本.png

      型号二:TTIT-AP2S2TR31P-S49

      与型号一尺寸一样,只有40.5x27.5x3.2mm,选用邮票孔LGA-49封装,有1WAN+4LAN/USB/Uart/GPIO/PCIE丰富接口;通过PCIE接口可以扩展成双频率AP(有符合802.11ac标准的QCA9887大功率@26dBm 模块可直接用);尺寸封装如下:

TTIT-AP2S2TR31P-S49_副本.png

      型号三:TTIT-AP2S2TR31-P20

      模块尺寸40.5x17.3x9mm(高度可选),选用插件DIP-20封装,1LAN/USB/GPIO接口;是一款精简版本,主要用UVC摄像头接入USB,在工业安防、工业内窥镜、高拍仪、工业机器人等无线图传领域应用!尺寸封装如下:

TTIT-AP2S2TR31-P20_副本.png

      型号四:TTIT-AP2S2TR31-P40

      模块尺寸43x40x9mm(高度可选),选用插件DIP-40封装,1WAN+1LAN/USB/Uart/GPIO接口;是一款从浓缩版本,脚位兼容以下大功率版本的型号五!尺寸封装如下:

TTIT-AP2S2TR31-P40_副本.png

      型号五:TTIT-AP2S2TR31PA-P40

      模块尺寸43x39.5x9mm(高度可选),选用插件DIP-40封装,1WAN+1LAN/USB/Uart/GPIO接口;是一款大功率版本,适合用来远距离力传输!尺寸封装如下:

TTIT-AP2S2TR31PA-P40_副本.png

      型号六:TTIT-AP2S2TR31-P60

      模块尺寸48.4x26x9mm(高度可选),选用插件DIP-60封装,1WAN+4LAN/USB/Uart/GPIO接口;是经典的核心模块,兼容性很强,MT7668、MT7628、MT7628+MT7612和QCA9531+AR9582双频有同样Pin定义的方案,也有早期的AR9331模块可兼容,做到一种设计,多种选择!尺寸封装如下:

TTIT-AP2S2TR31-P60_副本.png

      型号七:TTIT-AP2S2TR31P-P70

      模块尺寸50x26x9mm(高度可选),选用插件DIP-70封装,1WAN+4LAN/USB/Uart/GPIO/PCIE接口;是最完整的核心模块,通过PCIE接口可以扩展成双频率AP(有符合802.11ac标准的QCA9887大功率@26dBm 模块可直接用);如果悬空其中的PCIE接口,兼容性很强,MT7668、MT7628、MT7628+MT7612和QCA9531+AR9582双频有同样Pin定义的方案,做到一种设计,多种选择!尺寸封装如下:

TTIT-AP2S2TR31P-P70_副本.png

      型号八:TTIT-AP2S2TR31-P60N

      模块尺寸48.4x27.5x12mm(高度可选),选用插件DIP-60封装,1WAN+4LAN/USB/Uart/GPIO接口;是一款封装尺寸Pin数量一样,脚位定义完全不一样的核心模块,类似行业定制化处理,带散热片辅助散热!尺寸封装如下:

TTIT-AP2S2TR31-P60N_副本.png

      型号九:TTIT-AP25D2TR31-P60

      模块尺寸60.5x45x9mm(高度可选),选用插件DIP-60封装,1WAN+4LAN/USB/Uart/GPIO接口,4天线;是一款支持802.11a/b/g/n标准的双频核心模块,兼容性很强,MT7668、MT7628、MT7628+MT7612和QCA9531单频有同样Pin定义的方案,也有早期的AR9331模块可兼容,做到一种设计,多种选择!尺寸封装如下:

TTIT-AP25D2TR31-P60_副本.png

      型号十:TTIT-AP2S2TR31-MPA

      模块尺寸117x105x17mm,1WAN+1LAN/USB/Uart/JTAG/Mini PCIe接口;这是一款大功率嵌入式AP主板,功率高达26dBm,通过Mini PCIe接口可以丰富的扩展成双频,供电电压DC9-12V或POE 24V可选,天线通过Ipex外接,有AP/Client模式可选,在无线网络远距离传输中有广泛应用!尺寸封装如下:

TTIT-AP2S2TR31-MPA_副本.png


      实际的集成应用中,可以结合实际灵活选择,但是前期的选型,显得十分重要,选型不当,直接应用后续的生产进度和产品生命周期,希望提供的选型参考可以给于带来帮助,减少不必要的麻烦!有这么丰富的选择,在集成应用时,应该不会有选型的烦恼了!对应型号都有相应规格书,可以邮件szttit@163.com索取!

      

      集成应用时,硬件考虑完善好以后,接下来需要考虑的是软件。主要是对于一些接口如何应用,需要工作在什么模式,多数是AP、Client、Bridge、CPE、Router等几大应用,USB接口接入UVC摄像头、4G通信模块、Disk之类的;还有就是Lan、WiFi、Uart之间的透传;模块虽小,五脏具全,关键是看怎么用,很多时候是在软件方面的工作了,Qualcomm Atheros系列的有一个好处,就是有OpenWRT开源的可以玩。后续可以针对AR932、AR9344、QCA9531、QCA9533、QCA9550、QCA9556、QCA9557、QCA9558、QCA9561、QCA9563、IPQ4018、IPQ4019、IPQ4028、IPQ4029、MDM9206、MDM9207-1、IPQ8072、IPQ8074、IPQ8078、IPQ8062、IPQ8064、IPQ8065、IPQ8068这个系列做应用选型参考,敬请期待!


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