QCA9531方案雙通道嵌入式無線AP模塊應用選型參考

 

CA9531是高通在2013年推出一款做為智能路由器的主流方案模塊。是一款高度集成且功能豐富的IEEE 802.11n 2x2 2.4 GHz片上系統（SoC），適用於高級WLAN平台。

QCA9531的主頻達到650MHZ，支持USB接口，更支持MINI PCI-E接口，可支持擴展5G雙頻和LTE數據模塊應用。

增加外部接口的同時，QCA9531支持更大內存(最高可達128MB內存)，方便商業智能WIFI的數據、廣告等業務同時使用。QCA9531提升CPE性能和擴大內存，優化無線射頻。使得同時關聯更多用戶。

QCA9531主要特征

• MIPS 24Kc處理器，64KB I-Cache，32KB D-Cache，主頻可達680MHz
• 支持16bit DDR1，DDR2（可達600MT/s）
• 支持SPI Flash
• 集成5端口百兆以太網交換機
• 具有1個PCI Express 1.1 Root Complex接口
• 具有1個USB 2.0接口
• 內部集成射頻前端
• 內部集成1.2V DCDC轉換器

 

QCA9531可以理解成是AR9341的升級版本，是Qualcomm Atheros旗下一款關注度高應用個廣泛的方案。先來了解下芯片本身的如下特性，見以下系統框圖和功能框圖：

概述：
Qualcomm Atheros QCA9531是一款高度集成且功能豐富的IEEE 802.11n 2x2 2.4 GHz片上系統(SoC)，適用於高級WLAN平台。
它包括一個MIPS 24Kc處理器，一個PCI Express 1.1接口、五個帶MAC/PHY的IEEE802.3快速以太網交換機、一個USB2.0 MAC/PHY、以及用於串行閃存，DDR1或DDR2，SDRAM，UART的外部存儲器接口和可用於LED控制或其他通用接口配置的GPIO。
QCA9531的PCIE根復合接口可用於連接端點，例如用於雙並發WLAN應用的Qualcomm Atheros單芯片MAC/BB/無線電。 QCA9531支持802.11n操作，高達144Mbps(20 MHz)和300Mbps(40 MHz)和802.11b/g數據速率。 附加功能包括最大似然(ML)解碼，低密度奇偶校驗(LDPC)和最大比率組合(MRC)。
QCA9531支持從NOR閃存啟動。

特性：
24Kc MIPS處理器，64 KB I-Cache和32 KB D-Cache，工作頻率高達650 MHz
外部16位DDR1，工作頻率高達200MHz，DDR2工作頻率高達300MHz(*注意對於DDR2設計，Qualcomm Atheros建議使用4層baord。有關更詳細的說明，請參見80-Y6755-1_A_Using_DDR2_on_QCA953X_Designs.pdf)
外部SDRAM接口，工作頻率為166MHz
SPINOR閃存支持
10/100以太網交換機，帶有四個IEEE 802.3以太網LAN端口和一個WAN端口
802.3az節能以太網兼容
PCIExpress 1.1接口
一個內置MAC/PHY的USB 2.0控制器支持主機模式
一個低速UART(115 Kbps)和多個GPIO引腳，用於通用I/O.
完全集成的RF前端，包括PA和LNA
可選的外部LNA/PA
25MHz參考時鍾輸入
1.2V開關穩壓器
采用動態時鍾切換的高級電源管理，適用於超低功耗模式

總之：主頻高達650MHz、外部16位DDR1,工作頻率高達200MHz,DDR2工作頻率高達300MHz、符合Wi-Fi標准IEEE 802.11b/g/n、最大傳輸速率可高達300Mbps、頻道使用率20/40MHz、MIMO配置2x2、5個10/100自適應有線網口、通信接口有(JTAG, SPI, UART, USB 2.0, PCIe 1.1)可以做豐富的拓展應用！

在實際的應用過程中，有直接采用芯片方案集成，這樣多數是做成單獨的一款產品，更加豐富的應用是讓QCA9531方案模塊話，采用模塊化的集成，這樣方便選擇性使用，把功能模塊獨立出來，減少了對於不熟悉領域設計的顧慮，特別是生產測試環節的專業性。接下來從集成方式(貼片、插件)、接口情況、功率大小、工作頻率等方便考慮，提供以下十款常見模塊選型參考：

型號一：TTIT-AP2S2TR31-S48
模塊尺寸40.5x27.5x3.2mm,選用郵票孔LGA-48封裝，有1WAN+4LAN/USB/Uart/GPIO豐富接口；如果眼尖的朋友會發現，這是完全可以兼容替代早期AR9331的一款硬件封裝和接口完全一樣的模塊，可以直接升級替代，這更加體現了模塊化設計的優越性(不用更該底板，可以直接替代升級)！尺寸封裝如下：

 

 

型號二：TTIT-AP2S2TR31P-S49
與型號一尺寸一樣，只有40.5x27.5x3.2mm,選用郵票孔LGA-49封裝，有1WAN+4LAN/USB/Uart/GPIO/PCIE豐富接口；通過PCIE接口可以擴展成雙頻率AP(有符合802.11ac標准的QCA9887大功率@26dBm 模塊可直接用);尺寸封裝如下：

 

 

型號三：TTIT-AP2S2TR31-P20
模塊尺寸40.5x17.3x9mm(高度可選),選用插件DIP-20封裝，1LAN/USB/GPIO接口；是一款精簡版本，主要用UVC攝像頭接入USB，在工業安防、工業內窺鏡、高拍儀、工業機器人等無線圖傳領域應用！尺寸封裝如下：

 

 

型號四：TTIT-AP2S2TR31-P40
模塊尺寸43x40x9mm(高度可選),選用插件DIP-40封裝，1WAN+1LAN/USB/Uart/GPIO接口；是一款從濃縮版本，腳位兼容以下大功率版本的型號五！尺寸封裝如下：

 

 

型號五：TTIT-AP2S2TR31PA-P40
模塊尺寸43x39.5x9mm(高度可選),選用插件DIP-40封裝，1WAN+1LAN/USB/Uart/GPIO接口；是一款大功率版本，適合用來無線網絡遠距離傳輸、無線網絡覆蓋！尺寸封裝如下：

 

 

型號六：TTIT-AP2S2TR31-P60
模塊尺寸48.4x26x9mm(高度可選),選用插件DIP-60封裝，1WAN+4LAN/USB/Uart/GPIO接口；是經典的核心模塊，兼容性很強，MT7668、MT7628、MT7628+MT7612和QCA9531+AR9582雙頻有同樣Pin定義的方案，也有早期的AR9331模塊可兼容，做到一種設計，多種選擇！尺寸封裝如下：

 

 

型號七：TTIT-AP2S2TR31P-P70
模塊尺寸50x26x9mm(高度可選),選用插件DIP-70封裝，1WAN+4LAN/USB/Uart/GPIO/PCIE接口；是最完整的核心模塊，通過PCIE接口可以擴展成雙頻率AP(有符合802.11ac標准的QCA9887大功率@26dBm 模塊可直接用);如果懸空其中的PCIE接口，兼容性很強，MT7668、MT7628、MT7628+MT7612和QCA9531+AR9582雙頻有同樣Pin定義的方案，做到一種設計，多種選擇！尺寸封裝如下：

 

 

型號八：TTIT-AP2S2TR31-P60N
模塊尺寸48.4x27.5x12mm(高度可選),選用插件DIP-60封裝，1WAN+4LAN/USB/Uart/GPIO接口；是一款封裝尺寸Pin數量一樣，腳位定義完全不一樣的核心模塊，類似行業定制化處理，帶散熱片輔助散熱！尺寸封裝如下：

 

 

型號九：TTIT-AP25D2TR31-P60
模塊尺寸60.5x45x9mm(高度可選),選用插件DIP-60封裝，1WAN+4LAN/USB/Uart/GPIO接口，4天線；是一款支持802.11a/b/g/n標准的雙頻核心模塊，兼容性很強，MT7668、MT7628、MT7628+MT7612和QCA9531單頻有同樣Pin定義的方案，也有早期的AR9331模塊可兼容，做到一種設計，多種選擇！尺寸封裝如下：

 

 

型號十：TTIT-AP2S2TR31-MPA
模塊尺寸117x105x17mm,1WAN+1LAN/USB/Uart/JTAG/Mini PCIe接口；這是一款大功率嵌入式AP主板，功率高達26dBm，通過Mini PCIe接口可以豐富的擴展成雙頻，供電電壓DC9-12V或POE 24V可選，天線通過Ipex外接，有AP/Client模式可選，在無線網絡遠距離傳輸中有廣泛應用！尺寸封裝如下：

實際的集成應用中，可以結合實際靈活選擇，但是前期的選型，顯得十分重要，選型不當，直接應用后續的生產進度和產品生命周期，希望提供的選型參考可以給於帶來幫助，減少不必要的麻煩！

 

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