各具特色的4G模组接口！全面解析：GPIO/ADC/LED/I2C/SPI/USB

4G模组作为连接设备和互联网的桥梁，其接口设计的多样性和灵活性显得尤为重要。不同的接口提供了不同的功能和特性，使得4G模组能够适应各种复杂的应用场景。本文将详细介绍4G模组中的关键接口：GPIO/ADC/LED/I2C/SPI/USB，并探讨它们各自的特点和设计注意事项。

一、ADC接口设计指导

Air780E模组（LuatOS版本）支持2路通用ADC接口，管脚分布如下：

ADC接口主要特性：

- 分辨率：12bit

- 量程：0~1.1V

-时钟频率（fc）：1.625MHz~6.5MHz

-采样频率：fc / 16

-积分非线性：+-1.2mV

-微分非线性：+-0.3mV

- 功耗：400μA

- ADC分压模式：ADC管脚可设置为外部分压模式、内部分压模式。

▼ 外部分压模式 ▼

此模式下ADC管为直通模式，量程0~1.1V。此模式下如果想要增加测量量程，可以采用外部电阻分压的方式。

▼ 内部分压模式 ▼

此模式下可以配置内部的分压电阻，但内部的电阻分压只有固定几组组合。

注意：在内部分压模式下，不建议再加外部的分压。

二、指示灯设计指导

状态指示灯功能仅在Air780E AT版本支持，作为网络状态指示灯使用；而对于LuatOS版本，此管脚仅作通用GPIO管脚使用。

网络指示灯功能逻辑： 

注意：网络指示灯为AGPIO类型管脚，在休眠时可以保持电平。

网路指示灯参考设计：

三、I2C接口设计指导

Air780E模组支持1路通用I2C接口（仅LuatOS版本支持），可以连接各类I2C外设。

I2C接口特性：

- 支持主/从模式

- 三种速率：100KHz/ 400KHz/1MHz

- 支持16B FIFO

- 支持DMA模式

注意：I2C接口为普通IO类型接口，在模组休眠状态下会掉电。 

I2C参考设计：

四、SPI接口设计指导

Air780E支持一路标准4线SPI接口：

SPI接口特性：

- 支持主从模式

- 最大时钟频率：25.6MHz

- 独立的发送和接收FIFO

- 支持DMA模式

五、USB接口设计指导

Air780E支持1路USB2.0接口，支持下载、调试，以及RNDIS数传。

USB接口特性：

-支持USB2.0

-支持快速（12Mbps）；高速（480Mbps）模式。 

USB接口参考设计：

设计注意事项：

USB走线需要严格按照差分线控制，做到平行和等长；

USB走线的阻抗需要控制到差分90欧姆；

需要尽可能的减少USB走线的短桩线stub，减少信号反射；USB信号的测试点最好直接放在走线上以减少短桩线stub；

尽可能的减少USB走线的过孔数量；

在靠近USB连接器或者测试点的地方添加TVS保护管，由于USB的速率较高，需要注意TVS管的选型，保证选用的TVS保护管的寄生电容小于1pF;

VBUS作为USB插入唤醒作用，并不直接参与USB插入检测，非必须，在不需要USB插入唤醒的场景也可以不接。

今天的内容就分享到这里了~