MC8331中兴模块_CDMA通讯模块_CDMA2000 1X通信模块_36PIN邮票孔

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目录
1 概述............................................................................... 8
1.1 技术规格 ........................................................................... 8
1.1.1 模块规格说明................................................................. 8
1.1.2 模块基本功能................................................................. 8
1.1.3 模块接口..................................................................... 9
1.1.4 模块技术参数................................................................. 9
1.2 相关文档 ........................................................................... 9
1.3 缩略语 ............................................................................ 10
2 产品介绍 .......................................................................... 13
3 引脚描述 .......................................................................... 14
4 硬件接口描述 ...................................................................... 16
4.1 概述 .............................................................................. 16
4.2 电源及复位........................................................................ 16
4.3 串口 .............................................................................. 17
4.4 uim 卡接口........................................................................ 18
4.5 音频接口 .......................................................................... 18
4.6 pcm 接口.......................................................................... 19
4.7 usb1.1 接口....................................................................... 21
4.8 天线接口 .......................................................................... 21
5 结构.............................................................................. 22
5.1 外观图 ............................................................................ 22
5.2 模块装配图........................................................................ 23
5.3 模块主板pcb 封装尺寸图............................................................ 24
mc8331 模块产品
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插图目录
图2-1 mc8331 产品功能框图 ................................................................ 13
图4-1 电源及复位电路参考设计原理图 ....................................................... 16
图4-2 uart 接口参考设计框图 .............................................................. 18
图4-3 uim 卡电路参考设计图 ............................................................... 18
图4-4 音频接口电路参考设计原理图 ......................................................... 19
图4-5 pcm 接口同步时序图 ................................................................. 20
图4-6 pcm 接口接收数据时序图 ............................................................. 20
图4-7 pcm 接口发送数据时序图 ............................................................. 20
图5-1 mc8331 模块外观图 .................................................................. 22
图5-2 模块装配图......................................................................... 23
图5-3 对应的母座pcb 封装尺寸图（顶视） ................................................... 24
图5-4 客户pcb 禁止布线和挖孔区域 ......................................................... 25
mc8331 模块产品
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表格目录
表1-1 模块规格说明......................................................................... 8
表1-2 模块基本功能说明..................................................................... 8
表1-3 模块接口说明......................................................................... 9
表1-4 模块技术参数说明..................................................................... 9
表3-1 引脚定义............................................................................ 14
表4-1 电压特性............................................................................ 16
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1 概述
本文档仅适用于mc8331模块产品。mc8331模块具有语音、短信功能。可以广泛应用于手持终端、无线
网卡、u猫和跟踪器等领域。
本文档详细介绍了 mc8331 模块的逻辑结构、硬件接口和主要功能，并给出相关的硬件、结构参考设
计。
1.1 技术规格
1.1.1 模块规格说明
mc8331 模块的规格说明如表1-1 所示。
表 1-1 模块规格说明
模块型号 技术体制 工作频段
mc8331 cdma 2000 1x 800mhz
1.1.2 模块基本功能
mc8331 模块的基本功能说明如表1-2 所示。
表 1-2 模块基本功能说明
项目 描述
语音编码 8kevrc 及13kqcelp 高质量语音
语音 电路交换业务(is707-a.4)
分组数据分组数据业务(is707-a.5)
短信 cmt-95 标准sms 短信业务
射频 采用零中频技术
呼叫等待/呼叫转移/来电显示
虚拟在线
电话本功能
ota：支持otasp 和otapa
支持机卡一体/机卡分离
其他
高效省电技术/内置的电源管理
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1.1.3 模块接口
mc8331 模块的接口说明如表1-3 所示。
表 1-3 模块接口说明
1.1.4 模块技术参数
mc8331 模块的技术参数说明如表1-4 所示。
表 1-4 模块技术参数说明
技术参数 描述
工作温度 -30°c ~ +75°c
输入电压 3.3v ~ 4.25v
Zui大电流 630ma @ -104 dbm
待机电流（平均值） 5ma @ -75 dbm
通话电流 230ma @ -75 dbm
接收灵敏度小于-104 dbm
Zui大发射功率 23dbm ~ 30dbm (class iii)
频率范围 800mhz
发送：824~849 mhz
接收：869~894 mhz
1.2 相关文档
z 《中兴通讯 mc8331 模块at 指令手册》
z 《中兴通讯 mc8331 模块技术规格书》
z 《中兴通讯 cdma 模块faq》
z 《无线模块测试参考建议》
接口 描述
audio 接口双路音频输入输出通道
r-uim 接口机卡一体/机卡分离
uart 接口
z 单路 uart 接口
z 串口可提供Zui高 230.4kbps 数据传输率
usb 接口 usb1.1 device，支持full speed (12mbps)
pcm 接口可提供 128kbps 数据传输率
天线接口 50 ohm 输入阻抗控制
at 指令集软件接口支持 at 指令和zte 专有指令
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1.3 缩略语
a
adc analog-digital converter 模数转换
afc automatic frequency control 自动频率控制
agc automatic gain control 自动增益控制
arfcn absolute radio frequency channel
number
射频信道号
arp antenna reference point 天线参考点
asic application specific integrated circuit 专用集成电路
b
ber bit error rate 比特误码率
bts base transceiver station 基站收发信台
c
cdma code division multiple access 码分多址
cdg cdma development group cdma 发展组织
cs coding scheme 译码图案
csd circuit switched data 电路交换数据
cpu central processing unit 中央处理单元
d
dai digital audio interface 数字音频接口
dac digital-to-analog converter 数模转换
dce data communication e 数据通讯设备
dsp digital signal processor 数字信号处理
dte data terminal e 数据终端设备
dtmf dual tone multi-frequency 双音多频
dtr data terminal ready 数据终端准备好
e
efr enhanced full rate 增强型全速率
egsm enhanced gsm 增强型gsm
emc electromagnetic compatibility 电磁兼容
emi electro magnetic interference 电磁干扰
esd electronic static discharge 静电放电
ets european telecommunication standard 欧洲通信标准
f
fdma frequency division multiple access 频分多址
fr full rate 全速率
g
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gprs general packet radio service 通用分组无线业务
gsm global standard for mobile
communications
全球移动通讯系统
h
hr half rate 半速率
i
ic integrated circuit 集成电路
imei international mobile e
identity
国际移动设备标识
iso international standards organization 化组织
itu international telecommunications
union
国际电信联盟
l
lcd liquid crystal display 液晶显示器
led light emitting diode 发光二极管
m
mcu machine control unit 机器控制单元
mmi man machine interface 人机交互接口/人机界面
ms mobile station 移动台
p
pcb printed circuit board 印刷电路板
pcl power control level 功率控制等级
pcs personal communication system 个人通讯系统
pdu protocol data unit 协议数据单元
pll phase locked loop 锁相环
ppp point-to-point protocol 点到点协议
r
ram random access memory 随机访问存储器
rf radio frequency 无线频率
rom read-only memory 只读存储器
rms root mean square 均方根
rtc real time clock 实时时钟
s
sim subscriber identification module 用户识别卡
sms short message service 短消息服务
sram static random access memory 静态随机访问存储器
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t
ta terminal adapter 终端适配器
tdma time division multiple access 时分多址
te terminal e also referred it as
dte
终端设备，也指dte
u
uart universal asynchronous
receiver-transmitter
通用异步接收/发送器
uim user identifier management 用户身份管理
usb universal serial bus 通用串行总线
v
vswr voltage standing wave ratio 电压驻波比
z
zte zte corporation 中兴通讯股份有限公司
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2 产品介绍
mc8331 产品功能框图如图2-1 所示。
图 2-1 mc8331 产品功能框图
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3 引脚描述
mc8331 模块引脚说明如表3-1 所示。
表 3-1 引脚定义
分类序号 定义 输入/输出描述 备注
2 vusb 输入 usb电源 5v
3 on/off 输入开 / 关机使能
（开关）
内部上拉，低脉冲有效。更多说明请
参见4.2 电源及复位。
4 /reset 输入模块复位 /reset ，配合外部oc 电路使用
5 v_main 输入工作电源
7 v_main 输入工作电源
power
6 v_msm 输出 2.6v输出外部电平转换供电
9 v_ruim 输出 ruim卡电压 2.9v
10 uim_rst 输出 ruim卡复位
11 uim_clk 输出 ruim卡时钟
uim
12 uim_data 双向 ruim卡数据
19 mic1_n 输入主机受话器
20 mic1_p 输入主机受话器
22 spk1_n 输出主机扬声器
23 spk1_p 输出主机扬声器
21 mic2_p 输入耳机受话器
audio
24 spk2_p 输出耳机扬声器
14 rxd 输入串口接收
15 /rts 输出发送就绪
16 txd 输出串口发送
17 /dtr 输入数据终端就绪
18 /cts 输入接收就绪
26 ri 输出串口铃流指示
27 /dsr 输出数据设备就绪
uart
(2.6v）
28 dcd 输出载波检测
usb 29 usb_d+
30 usb_d-
31 pcm_out 输出 pcm音频输出
32 pcm_clk/si
g_led
输出 pcm采样时钟可配置为网络信号指示灯，内部下拉，
高电平灯亮，需外加驱动。
-开机状态：指示灯灭。
-找网状态：指示灯间隙闪亮,亮时
50ms,灭时时长不固定。
-idle状态：指示灯以1hz的频率闪烁。
-traffic 状态（通话、上网等）：指
示灯以5hz 的频率闪烁。
pcm
33 pcm_fp/sm 输出 pcm采样帧头可配置为短信指示灯，内部下拉，高
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分类序号 定义 输入/输出描述 备注
s_led 电平灯亮。需外加驱动。
34 pcm_in 输入 pcm音频输入
nc 1 v_chg 此引脚接高电平时会使模块开机
8 gnd
13 gnd
25 gnd
gnd
35 gnd
ant 36 rf_ant 输出 rf天线端子兼容触点
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4 硬件接口描述
4.1 概述
本章详细介绍了mc8331 模块的各逻辑功能接口和使用说明，并给出了设计范例。
z 电源及复位接口
z 串口
z uim 卡接口
z 音频接口
z 天线接口
注意：在用户系统中，模块位置的布局应注意远离高速电路、开关电源、电源变压器、大的电感和单
片机的时钟电路等。
4.2 电源及复位
电源部分电路参考设计原理如图4-1 所示
图 4-1 电源及复位电路参考设计原理图
z 电源设计
模块的电源由v-main 提供，电压特性如表4-1 所示。
表4-1 电压特性
分类 Zui小值 典型值 Zui大值
输入电压 3.3 v 3.9 v 4.25 v
输入电流 < 3ma (平均值) -- 800ma（视网络信号状况而定）
z 开机
模块在正常上电后处于关机状态。
给模块 on/off 引脚一个持续时间2.5 ~ 4s 的低电平脉冲模块即可开机。
每次开机所需时间与模块状态有关， 通常要求低电平持续2.5s以上。
z 关机
给模块 on/off 引脚一个持续时间2s 的低电平脉冲，即可关机。
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z 复位
给模块 /reset 引脚一个100ms 的低脉冲，会导致模块复位。
复位后，模块将进入关机状态，需要给模块on/off 引脚一个持续时间 2.5s 以上的低电平脉冲
模块即可重新开机。
z v_msm
mc8331模块有一个带限流调节器的电压输出引脚，可以用来为主板上的一些外部电路供电。这个引脚
的电压和基带处理器及存贮器的电压来自同一个电压调节器，只有在模块开机时才有电压输出，正常的
输出电压是2.6v，用户要尽可能少的从该引脚汲取电流（小于10ma）。一般情况下，建议用户将此脚
仅用于电平匹配需求时对芯片引脚的上拉。
模块在关机状态下，该引脚输出电压不变，但电源内阻很高。因此，不建议采用该引脚作为任何控制用
途。
z v_chg
如果模块需要上电自动开机，则可以将此引脚接到v_main，on/off引脚接10uf电容到地，此时不建
议客户再使用上述开关机机制。此用法多用于usb modem等设备。
z 其它建议
为了保证模块数据被安全保存，以及模块数据的安全性，请勿在模块运行中切断模块供电电源，强烈建
议在应用中尽可能使用电池或者使用软开关机键。如果断电和上电的间隔时间少于2秒钟，会导致模块
的自动开机。
4.3 串口
模块提供一个完整全双工全流控uart接口，Zui大速率为230.4kbps，典型值为11.5kbps，对外输入输出
io电平为2.6v cmos电平信号。可用于升级，串口通信等。
使用注意：
1）客户在使用模块做整机设计时需引出串口（只连接rxd、txd 即可），用于模块软件升级。
2）模块输入输出io 电平为2.6v cmos，与标准3.3v 逻辑电路连接时（如mcu 或rs232 驱动芯片
max3238 等），必需经过电平转换连接。否则，会因电平不匹配导致串口不稳定或因长期处于高
电平输入而损坏模块。
3）无流控使用时，只需要连接 rxd、txd；
使用硬件流控连接其他处理器时需要使用 rxd、txd、/cts、/rts；
用作 modem 连接pc 机时需要连接串口全部io 信号（8 线）。此外，ri 信号当有电话、短信时会
产生低电平中断（手机版本使用）。
使用时根据具体使用条件选择需要进行电平转换的串口 io 信号。
4）rxd 为高电平时，模块将不会进入休眠。
即下图中：
gpio 置为低电平，模块在空闲状态下将进入休眠。
gpio 置为高电平，模块将被唤醒。
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图 4-2 uart 接口参考设计框图
4.4 uim 卡接口
模块支持3v的uim卡，设计如图4-3所示，使用时需要加上esd器件以便保护uim卡。
图 4-3 uim 卡电路参考设计图
注意：uim 卡的电路pcb 布线尽可能靠近模块。
4.5 音频接口
模块提供两路听筒，两路话筒接口，同一时间内只能有一对输入、输出工作。音频接口电路如图4-4所
示。
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图4-4 音频接口电路参考设计原理图
z 话筒
话筒接口mic1_n 和mic1_p 是差分接口，也可以用于单端输入，推荐使用差分方式以减少噪声，直接
连接到话筒上即可。接口mic2_p 是单端接口，内部提供偏置电压，直接连接到话筒即可。
z 听筒
听筒接口spk1_p 和spk1_n 是为差分接口，32ω阻抗；spk2_p 是单端接口，32ω阻抗，内部没有耦
合电容，需要额外增加。
z 模块手柄部分音频接口设计
spk1 输出功率为35mw，mic1 内部Zui高增益可达52db，因此可选用灵敏度低于-52db 的麦克风进行设
计。引脚mic1_p 的电平在1.8v 左右。
注意：如果采用其他音频输入方式，输入信号动态范围在2v 以内。如果信号动态范围远小于此电压，则
需要增加前置放大环节；如果大于此电压，则需要增加衰减网络。
z 模块耳机部分音频接口设计
spk2 输出功率为10.8mw，mic2 内部Zui高增益可达52db，因此可选用灵敏度低于-52db 的麦克风进行
设计。引脚mic2_p 的电平在1.8v 左右，设计同手柄部分。
4.6 pcm 接口
模块pcm 接口提供pcm_clk，pcm_sync，pcm_din 和pcm_dout 四总线，支持2.048mhz 和
128khz pcm 时钟速率，8k 桢速率，pcm 时钟在模块进入休眠模式时pcm 时钟输出会停止。
模块 pcm 接口必须工作在master 方式下，时钟和同步信号必须由模块送出，与该接口连接的设备只能
工作在slave 方式。模块pcm 接口支持8bit a law 和8 bit u law 编码，不支持16bit 位线形编码。pcm
接口的同步时序如图4-5 所示。
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图4-5 pcm 接口同步时序图
pcm 接口的接收数据时序如图4-6 所示。
图 4-6 pcm 接口接收数据时序图
pcm 接口的发送数据时序如图4-7 所示。
图 4-7 pcm 接口发送数据时序图
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4.7 usb1.1 接口
usb device，兼容usb1.1 标准，支持low speed 1.5mbps 和 full speed 12mbps。
4.8 天线接口
模块天线部分应采取必要措施避免有用频段干扰信号，在外部天线和射频连接之间要有良好的屏蔽，而
且，要使外部的射频缆线远离所有的干扰源，特别是高速数字信号及开关电源等。
模块所用天线按照移动设备标准，驻波比应在 1.1 到1.5 之间，输入阻抗50ω，使用环境不同，对天线
的增益要求也不同，一般情况下，带内增益越大，带外增益越小，天线的性能越好。当使用多端口天线
时，各个端口之间的隔离度应大于30db。如双极化天线的两个不同极化端口，双频天线的两个不同频段
端口之间，以及双频双极化天线的四个端口之间，隔离度应大于30db。
注意：用户在使用该模块时，模块天线焊盘下方的pcb 需要挖空，以减小阻抗。
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5 结构
5.1 外观图
mc8331 模块外观如图5-1 所示。
图 5-1 mc8331 模块外观图
z 尺寸（长 x 宽x 高）：36.00 mm x 27.00mm x 2.45mm
z 重量：7g
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5.2 模块装配图
模块装配图如图5-2 所示。
图 5-2 模块装配图
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5.3 模块主板 pcb 封装尺寸图
模块主板pcb 封装尺寸如图5-3 所示。
图5-3 对应的母座pcb 封装尺寸图（顶视）
客户pcb 设计注意事项：
1． rf 测试点下面的区域，客户pcb 各层禁止敷铜和走线。
2． 为方便测试和维修，在客户 pcb 上需要挖孔处理。尺寸如图5-4 所示。
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本产品的品牌是中兴ZTE，型号是MC8331，支持网络是CDMA20001X，频段是800（MHz），天线连接方式是IPEX，短信息模式是都可以，通讯接口型式是双排36Pin邮票孔贴片，电话薄功能是有，外形尺寸是36.0×27.0×2.45mm（mm）