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硬件设计手册
SIM900A_HD_CN_V1.03
SIM900A 硬件设计手册
文档名称: SIM900A 硬件设计手册
版本: 1.03
日期: 2010-06-29
状态: 发布
文档控制号: SIM900A_HD_CN_V1.03
前言
感谢使用 SIMCom 提供的 SIM900A 模块。本产品具有标准 AT 命令接口，可以提供 GSM 语音、短消息
等业务。使用前请仔细阅读用户手册，您将领略其完善的功能和简洁的操作方法。
此模块主要用于语音或者数据通讯，本公司不承担由于用户不正常操作造成的财产损失或者人身伤害责
任。请用户按照手册中的技术规格和参考设计开发相应的产品。同时注意使用移动产品特别是 GSM 产品
应该关注的一般安全事项。
在未声明之前，本公司有权根据技术发展的需要对本手册内容进行修改。
版权声明
本手册版权属于SIMCom，任何人未经我公司书面同意复制、引用或者修改本手册都将承担法律责任。
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
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SIM900A 硬件设计手册
目录
目录............................................................................................................................................................................3
版本历史....................................................................................................................................................................8
1 绪论........................................................................................................................................................................9
1.1 相关文档...................................................................................................................................................... 9
1.2 术语和解释................................................................................................................................................10
1.3 安全警告.................................................................................................................................................... 12
2 SIM900A综述........................................................................................................................................................13
2.1 SIM900A主要特性..................................................................................................................................... 13
2.2 SIM900A 功能框图................................................................................................................................... 15
2.3 SIM900A 评估板.......................................................................................................................................16
3 应用接口..............................................................................................................................................................17
3.1 SIM900A 引脚描述................................................................................................................................... 17
3.2 工作模式.................................................................................................................................................... 20
3.3 供电............................................................................................................................................................ 21
3.3.1 电源引脚 ..........................................................................................................................................22
3.3.2 电源监测 ..........................................................................................................................................22
3.4 开机关机.................................................................................................................................................... 22
3.4.1 SIM900A开机 ...................................................................................................................................22
3.4.2 SIM900A关机 ...................................................................................................................................25
3.4.3 重新启动 ..........................................................................................................................................27
3.5 省电............................................................................................................................................................ 28
3.5.1 最小功能模式 ..................................................................................................................................28
3.5.2 SLEEP模式(CSCLK=1)....................................................................................................................29
3.5.3 从SLEEP模式(CSCLK=1)唤醒模块...............................................................................................29
3.5.4 SLEEP模式(CSCLK=2)....................................................................................................................29
3.5.5 从SLEEP模式(CSCLK=2)唤醒模块...............................................................................................29
3.6 RTC电源 ..................................................................................................................................................... 29
3.7 串口............................................................................................................................................................ 31
3.7.1 串口和调试口功能 ..........................................................................................................................33
3.7.2 软件调试和升级 ..............................................................................................................................34
3.8 音频接口.................................................................................................................................................... 35
3.8.1 受话器接口电路............................................................................................................................... 35
3.8.2 麦克风接口电路 ..............................................................................................................................36
3.8.3 耳机接口电路 ..................................................................................................................................37
3.8.4 相关电气参数 ..................................................................................................................................37
3.9 SIM卡接口..................................................................................................................................................38
3.9.1 SIM应用............................................................................................................................................38
3.9.2 SIM 卡座的选择..............................................................................................................................39
3.10 LCD显示接口...........................................................................................................................................42
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3
SIM900A 硬件设计手册
3.11 键盘接口.................................................................................................................................................. 42
3.12 模数转换器（ADC） .............................................................................................................................. 43
3.13 RI电平状态...............................................................................................................................................44
3.14 网络状态指示灯......................................................................................................................................45
3.15 通用输入输出接口(GPIO)......................................................................................................................46
3.16 外部复位输入..........................................................................................................................................46
3.17 PWM .........................................................................................................................................................47
2
C总线 ..................................................................................................................................................... 47
3.18 I
4 天线接口..............................................................................................................................................................48
4.1 模块射频输出功率....................................................................................................................................48
4.2 模块射频接收灵敏度................................................................................................................................48
4.3 模块工作频段............................................................................................................................................49
5 电气，可靠性和射频特性.................................................................................................................................. 49
5.1 绝对最大值................................................................................................................................................49
5.2 工作温度.................................................................................................................................................... 49
5.3 电源额定值................................................................................................................................................50
5.4 耗流............................................................................................................................................................ 51
5.5 静电防护.................................................................................................................................................... 52
6 机械尺寸..............................................................................................................................................................52
6.1 SIM900A的机械尺寸................................................................................................................................. 52
6.2 SIM900A的顶视图和底视图 .....................................................................................................................54
6.3 SIM900A引脚分配..................................................................................................................................... 55
6.4 SIM900A推荐焊接炉温曲线图 .................................................................................................................57
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SIM900A 硬件设计手册
表格索引
表 1: 相关文档 ................................................................................................................................................................ 9
表 2: 术语和解释 .......................................................................................................................................................... 10
表 3: SIM900A主要特性 .............................................................................................................................................. 13
表 4：编码格式和最大网络数据速度率 ...................................................................................................................... 15
表 5：引脚描述 .............................................................................................................................................................. 17
表 6：工作模式 .............................................................................................................................................................. 20
表 7：AT + C F UN 不同设置下的耗流............................................................................................................................. 28
表 8：串口引脚定义 ...................................................................................................................................................... 31
表 9: 串口的逻辑电平................................................................................................................................................... 32
表 10：音频接口引脚定义 ............................................................................................................................................35
表 11：音频输入参数 .................................................................................................................................................... 37
表 12：音频输出参数 ....................................................................................................................................................38
表 13：SIM卡接口引脚定义 .........................................................................................................................................38
表 14: 引脚描述(AMPHENOL SIM卡座) .................................................................................................................... 40
表 15：引脚描述 (MOLEX SIM卡座) .........................................................................................................................41
表 16：LCD接口引脚定义 ............................................................................................................................................ 42
表 17：键盘接口引脚定义 ............................................................................................................................................42
表 18：ADC参数............................................................................................................................................................ 43
表 19：RI信号线电平状态 ............................................................................................................................................ 44
表 20：NETLIGHT工作状态 ........................................................................................................................................ 45
表 21：GPIO接口引脚定义........................................................................................................................................... 46
表 22：PWM引脚定义................................................................................................................................................... 47
表 23：I2C总线接口引脚定义....................................................................................................................................... 48
表 24: SIM900A 传导射频输出功率 ............................................................................................................................ 48
表 25: SIM900A 传导射频接收灵敏度 ........................................................................................................................ 48
表 26: SIM900A 工作频段 ............................................................................................................................................ 49
表 27：绝对最大值 ........................................................................................................................................................ 49
表 28：SIM900A工作温度 ............................................................................................................................................ 49
表 29：SIM900A电源额定值 ........................................................................................................................................ 50
表 30: SIM900A耗流 ......................................................................................................................................................51
表 31：ESD 性能参数（温度：25℃，湿度：45%）................................................................................................ 52
表 32：引脚分配 ............................................................................................................................................................ 56
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SIM900A 硬件设计手册
图片索引
图 1：SIM900A 功能框图 ............................................................................................................................................ 15
图 2：SIM900A评估板 .................................................................................................................................................. 16
图 3：VBAT旁路电容参考电路.................................................................................................................................... 21
图 4：供电输入参考设计电路 ...................................................................................................................................... 21
图 5：突发时VBAT的跌落............................................................................................................................................ 22
图 6：VBAT跌落的最低电压........................................................................................................................................ 22
图 7：使用PWRKEY驱动电路开机 ............................................................................................................................. 23
图 8：使用PWRKEY按键开机 ..................................................................................................................................... 23
图 9：使用PWRKEY开机时序图 ................................................................................................................................. 24
图 10：使用PWRKEY和PWRKEY_OUT驱动电路开机............................................................................................. 24
图 11：使用PWRKEY和PWRKEY_OUT按键开机..................................................................................................... 25
图 12：使用PWRKEY 和PWRKEY_OUT 开机时序图............................................................................................. 25
图 13：使用PWRKEY关机时序图 ............................................................................................................................... 26
图 14：使用PWRKEY和PWRKEY_OUT关机时序图................................................................................................. 26
图 15：系统重启时序图 ................................................................................................................................................28
图 16：RTC采用不可充电电池供电............................................................................................................................. 30
图 17：RTC采用可充电电池供电................................................................................................................................. 30
图 18：RTC采用电容供电............................................................................................................................................. 30
图 19：SEIKO XH414H-IV01E 充放电特性............................................................................................................... 31
图 20：串口连接图 ........................................................................................................................................................ 32
图 21：5V到 2.8V电平转换电路参考设计图............................................................................................................... 33
图 22：软件升级和调试接口 ........................................................................................................................................ 34
图 23：RS232 电平转换电路 ........................................................................................................................................ 34
图 24：受话器接口电路 ................................................................................................................................................35
图 25：带音频放大器的音频接口电路 ........................................................................................................................ 36
图 26：麦克风接口电路 ................................................................................................................................................36
图 27：耳机接口电路 ....................................................................................................................................................37
图 28：8 引脚SIM卡座的接口推荐电路 ...................................................................................................................... 39
图 29：6 引脚SIM卡座的接口推荐电路 ...................................................................................................................... 39
图 30：AMPHENOL C707 10M006 5122 SIM卡座尺寸图 ......................................................................................... 40
图 31：MOLEX 91228 SIM卡座尺寸图 .......................................................................................................................41
图 32：键盘接口参考电路 ............................................................................................................................................43
图 33：当接收到语音呼叫时RI上的电平变化 ............................................................................................................ 44
图 34：当接收到数据呼叫（CSD）时RI上的电平变化............................................................................................. 44
图 35：模块接收到短信息（SMS）或者串口主动上报（URC）RI上的电平变化................................................. 45
图 36：模块作为主叫时RI上的电平变化 .................................................................................................................... 45
图 37：NETLIGHT参考设计电路................................................................................................................................. 46
图 38：复位时序图 ........................................................................................................................................................ 47
图 39：复位参考设计电路 ............................................................................................................................................47
图 40：模块顶视图和侧视图的机械尺寸（单位：MM） ......................................................................................... 53
图 41：模块底视图的机械尺寸（单位：MM） ......................................................................................................... 53
图 42：推荐PCB封装图（单位：MM）...................................................................................................................... 54
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SIM900A 硬件设计手册
图 43：SIM900A顶视和底视图 .................................................................................................................................... 54
图 44：SIM900A引脚图（顶视图） ............................................................................................................................ 55
图 45：SIM900A推荐焊接炉温曲线图 ........................................................................................................................ 57
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SIM900A 硬件设计手册
版本历史
日期 版本 变更描述 作者
2010-02-22 1.01 初版 李刚
2010-05-21 1.02 §2.1 §3.1 §3.4.2.3 供电电压范围从 3.4~4.5修改为
3.2~4.8。
§3.4.3 修改图 14，关机再开机的延时从 500ms 修正为
800ms。
§3.5 增加表 7: CFUN 不同设置下的耗流。
§3.5 CSCLK=2 的 SLEEP 模式说明。
2010-6-29 1.03
§3.7 修改 VRTC 引脚说明，在不使用 RT C 功能时，
VRTC 引脚必须外接电容。
§3.8 增加图 21: 5V 到 2.8V 电平转换电路参考设计
图。
§3.14 更新了 RI 电平变化图
§3.17 增加了图 39：复位参考设计电路
李刚
李刚
SIM900_HD_V1.01 7 22.02.2010
SIM900A 硬件设计手册
1 绪论
本文档描述了SIM900A的硬件应用接口，包括相关应用场合的电路连接以及射频接口等。SIM900A的
应用十分广泛，本文档将详细介绍SIM900A的所有功能。
本文档可以帮助用户快速的了解SIM900A的接口定义、电气性能和结构尺寸的详细信息。结合本文档
和其他的SIM900A的应用文档，用户可以快速的使用SIM900A来设计移动通讯应用方案。
1.1 相关文档
表 1: 相关文档
序号 文档名称 注释
[1] SIM900_ATC SIM900_ATC
[2] ITU-T Draft new
Serial asynchronous automatic dialing and control
recommendation
V.25ter:
[3] GSM 07.07: Digital cellular telecommunications (Phase 2+); AT command set for GSM
Mobile Equipment (ME)
[4] GSM 07.10: Support GSM 07.10 multiplexing protocol
[5] GSM 07.05: Digital cellular telecommunications (Phase 2+); Use of Data Terminal
Equipment – Data Circuit terminating Equipment (DTE – DCE) interface for
Short Message Service (SMS) and Cell Broadcast Service (CBS)
[6] GSM 11.14: Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Specification of the SIM
Application Toolkit for the Subscriber Identity Module – Mobile Equipment
(SIM – ME) interface
[7] GSM 11.11: Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Specification of the
Subscriber Identity Module – Mobile Equipment (SIM – ME) interface
[8] GSM 03.38: Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Alphabets and
language-specific information
[9] GSM 11.10 Digital cellular telecommunications system (Phase 2)； Mobile Station (MS)
conformance specification； Part 1: Conformance specification
[10] AN_Serial Port AN_Serial Port
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SIM900A 硬件设计手册
1.2 术语和解释
表 2: 术语和解释
术语 解释
ADC Analog-to-Digital Converter
AMR Adaptive Multi-Rate
ARP Antenna Reference Point
ASIC Application Specific Integrated Circuit
BER Bit Error Rate
BTS Base Transceiver Station
CHAP Challenge Handshake Authentication Protocol
CS Coding Scheme
CSD Circuit Switched Data
CTS Clear to Send
DAC Digital-to-Analog Converter
DRX Discontinuous Reception
DSP Digital Signal Processor
DTE Data Terminal Equipment (typically computer, terminal, printer)
DTR Data Terminal Ready
DTX Discontinuous Transmission
EFR Enhanced Full Rate
EGSM Enhanced GSM
EMC Electromagnetic Compatibility
ESD Electrostatic Discharge
ETS European Telecommunication Standard
FCC Federal Communications Commission (U.S.)
FDMA Frequency Division Multiple Access
FR Full Rate
GMSK Gaussian Minimum Shift Keying
GPRS General Packet Radio Service
GSM Global Standard for Mobile Communications
HR Half Rate
I/O Input/Output
IC Integrated Circuit
IMEI International Mobile Equipment Identity
kbps Kilo bits per second
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SIM900A 硬件设计手册
术语 解释
LED Light Emitting Diode
Li-Ion Lithium-Ion
MO Mobile Originated
MS Mobile Station (GSM engine), also referred to as TE
MT Mobile Terminated
PAP Password Authentication Protocol
PBCCH Packet Switched Broadcast Control Channel
PCB Printed Circuit Board
PCS Personal Communication System, also referred to as GSM 1900
PDU Protocol Data Unit
PPP Point-to-point protocol
RF Radio Frequency
RMS Root Mean Square (value)
RTC Real Time Clock
RX Receive Direction
SIM Subscriber Identification Module
SMS Short Message Service
TDMA Time Division Multiple Access
TE Terminal Equipment, also referred to as DTE
TX Transmit Direction
UART Universal Asynchronous Receiver & Transmitter
URC Unsolicited Result Code
USSD Unstructured Supplementary Service Data
VSWR Voltage Standing Wave Ratio
Vmax Maximum Voltage Value
Vnorm Normal Voltage Value
Vmin Minimum Voltage Value
VIHmax Maximum Input High Level Voltage Value
VIHmin Minimum Input High Level Voltage Value
VILmax Maximum Input Low Level Voltage Value
VILmin Minimum Input Low Level Voltage Value
VImax Absolute Maximum Input Voltage Value
VImin Absolute Minimum Input Voltage Value
VOHmax Maximum Output High Level Voltage Value
VOHmin Minimum Output High Level Voltage Value
VOLmax Maximum Output Low Level Voltage Value
VOLmin Minimum Output Low Level Voltage Value
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SIM900A 硬件设计手册
术语 解释
Inorm Normal Current
Imax Maximum Load Current
Phonebook abbreviations
FD SIM fix dialing phonebook
LD SIM last dialing phonebook (list of numbers most recently dialed)
MC Mobile Equipment list of unanswered MT calls (missed calls)
ON SIM (or ME) own numbers (MSISDNs) list
RC Mobile Equipment list of received calls
SM SIM phonebook
NC Not connect
1.3 安全警告
在使用或者维修任何包含 SIM900A 模块的终端或者手机的过程中要留心以下的安全防范。终端设备
上应当告知用户以下的安全信息。否则 SIMCom 将不承担任何因用户没有按这些警告操作而产生的后果。
当在医院或者医疗设备旁，观察使用手机的限制。如果需要请关闭终端或者手机，否则医
疗设备可能会因为射频的干扰而导致误操作。
登机前关闭无线终端或者手机。为防止对通信系统的干扰，飞机上禁止使用无线通信设备。
忽略以上事项将违反当地法律并有可能导致飞行事故。
不要在易燃气体前使用移动终端或者手机。当靠近爆炸作业、化学工厂、燃料库或者加油
站时要关掉手机终端。在任何潜在爆炸可能的电器设备旁操作移动终端都是很危险的。
手机终端在开机的状态时会接收或者发射射频能量。当靠近电视、收音机、电脑或者其它
电器设备时会对其产生干扰。
道路安全第一! 在驾驶交通工具时不要用手持终端或手机，请使用免提装置。在使用手持
终端或手机前应先停车。
GSM手机终端在射频信号和蜂窝网下操作，但不能保证在所用的情况下都能连接。例如，
没有话费或者无效的SIM卡。当处于这种情况而需要紧急服务，记得使用紧急电话。为了
能够呼叫和接收电话，手机终端必须开机而且要在移动信号足够强的服务区域。当一些确
定的网络服务或者电话功能在使用时不允许使用紧急电话，例如功能锁定，键盘锁定。在
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使用紧急电话前，要解除这些功能。一些网络需要有效的SIM卡支持。
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SIM900A 硬件设计手册
2 SIM900A综述
SIM900A是一个专为中国大陆市场设计的2频的GSM/GPRS模块，工作的频段为：EGSM 900MHz和DCS
1800MHz。SIM900A支持GPRS multi-slot class 10/ class 8（可选）和 GPRS 编码格式 CS-1, CS-2, CS-3 and
CS-4。
模块的尺寸只有24mm x 24mm x 3 mm，几乎可以满足所有用户应用中的对空间尺寸的要求，例如M2M，
数据传输系统等。
模块和用户移动应用的物理接口为68个贴片焊盘引脚，提供了应用模块的所有硬件接口。
z 键盘和SPI显示接口满足用户的灵活应用。
z 主串口和调试串口可以帮助用户轻松地进行调试开发。
z 一路音频接口，包含一个麦克风输入和一个受话器输出。
z 可编程的通用输入输出接口（GPIO）。
SIM900A采用省电技术设计，所以在SLEEP模式下最低耗流只有1.0mA。
SIM900A内嵌TCP/IP协议，扩展的TCP/IP AT命令使用户方便使用TCP/IP协议，这在用户做数据传输方面
的应用时非常有用。
2.1 SIM900A主要特性
表 3: SIM900A 主要特性
特性 说明
供电 单电压：3.2V – 4.8V
省电 SLEEP模式下的耗流为1.0mA ( BS-PA-MFRMS=9 )
频段
GSM 类型 小型移动台
发射功率 z Class 4 (2W)：EGSM 900
GPRS 连接特性
温度范围 z 正常工作温度：-30°C ~ +80°C
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z 两频： EGSM 900和DCS 1800，可以自动的搜寻两个频段。也可以通过
AT命令来设置频段。
z 符合GSM Phase 2/2+
z Class 1 (1W)：DCS 1800
z GPRS multi-slot class 10 （默认）
z GPRS multi-slot class 8 (可选)
z GPRS mobile station class B
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SIM900A 硬件设计手册
z 受限工作温度：-40°C ~ -30°C 及 +80 °C ~ +85°C*
z 存储温度：-45°C ~ +90°C
GPRS数据特性
电路交换（CSD）
z GPRS 数据下行传输：最大 85.6 kbps
z GPRS 数据上行传输：最大 42.8 kbps
z 编码格式：CS-1，CS-2，CS-3 和 CS-4
z 支持通常用于PPP连接的PA P（密码验证协议）协议
z 内嵌TCP/IP 协议
z 支持分组广播控制信道(PBCCH)
z CSD 传输速率：2.4，4.8，9.6，14.4 kbps
z 支持非结构化补充数据业务(USSD)·
短消息（SMS） z MT，MO，CB，Text 和 PDU 模式
z 短消息（SMS）存储设备：SIM 卡
传真（FAX） Group 3 Class 1
SIM卡接口 支持的SIM卡：1.8V，3V
天线接口 天线引脚
音频特性 语音编码模式：
z Half Rate (ETS 06.20)
z Full Rate (ETS 06.10)
z Enhanced Full Rate (ETS 06.50 / 06.60 / 06.80)
z Adaptive multi rate (AMR)
z 回音消除
z 噪声抑制
串口和调试口 串口：
z 支持标准的全功能串口
z 传输速率支持从1200bps 到 115200bps
z 可以通过串口发送AT命令和数据
z 支持RTS/CTS硬件流控，并且可以通过软件打开或者关闭流控功能
z 支持符合GSM 07.10协议的串口复用功能
z 支持从1200bps 到 57600bps 的自动波特率检测功能
调试口：
z 用于调试和软件升级
通讯录管理 支持类型：SM, FD, LD, RC, ON, MC.
SIM应用工具包 支持 SAT class 3, GSM 11.14 Release 99
实时时钟（RTC） 支持
定时功能 通过AT命令设置
机械尺寸 尺寸：24mm x 24mm x 3mm
重量：3.4g
软件升级 通过调试口升级软件
* SIM900A 可以工作，但某些射频性能可能会超出 GSM 规范。
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SIM900A 硬件设计手册
表 4：编码格式和最大网络数据速度率
编码格式
1 Timeslot 2 Timeslot 4 Timeslot
CS-1: 9.05kbps 18.1kbps 36.2kbps
CS-2: 13.4kbps 26.8kbps 53.6kbps
CS-3: 15.6kbps 31.2kbps 62.4kbps
CS-4: 21.4kbps 42.8kbps 85.6kbps
2.2 SIM900A 功能框图
下图列出了模块的主要功能部分：
z GSM基带
z 存储器
z GSM射频
z 天线接口
z 其他接口
天线接口 电源接口
串口
存储器
模块
基带
LCD接口
音频接口 SIM卡接口
射频
GPIO/
键盘接口
图 1：SIM900A 功能框图
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SIM900A 硬件设计手册
2.3 SIM900A 评估板
SIMCom提供的一套评估板，可以帮助用户快速应用SIM900A。评估板包含有电源、SIM卡座、串口、手柄、
耳机、线性输入、天线和GPIO等SIM900A的所有接口。通过评估板用户能够对SIM900A的所有接口功能进行
验证和测试。
详细信息请参考文档
图 2：SIM900A 评估板
SIM900-EVB_UGD。
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SIM900A 硬件设计手册
3 应用接口
SIM900A通过68个贴片引脚和移动应用平台连接。下面的章节将详细描述各个接口功能：
z 电源 (
z 串口 (
z 模拟音频接口 (
z SIM卡接口 (
电气特性和机械尺寸请参考第五章
请参考
请参考
3.1 SIM900A 引脚描述
表 5：引脚描述
供电
引脚名称 I/O 描述 DC 特性 备注
3.3)
3.8)
请参考
请参考
3.9)
3.10)
VBAT I 模块采用单电源供电，通过
3 个 VBAT 电源引脚供电，
电压范围：3.2V~4.8V，电
流≥2A。
VRTC I/O 当系统电源 VBAT 没电时,
给实时时钟提供电流输入。
当 VBAT 有电而且后备电
池电压过低时给后备电池
进行充电。
VDD_EXT O 2.8V 电源输出 Vmax=2.95V
GND 接地
开机 关机
引脚名称 I/O 描述 DC 特性 备注
PWRKEY I 通过拉低 PWRKEY 并保持
至少 1 秒然后释放，可以开
启模块。同样，用户可以通
过拉低 PWERKEY 保持至
少一秒然后释放，就可以关
闭模块。
Vmax= 4.8V
Vmin=3.2V
Vnorm=4.0V
Vmax=3.15V
Vmin=2.0V
Vnorm=3.0V
Iout(max)= 300uA
Iin=2 uA
Vmin=2.70V
Vnorm=2.80V
Iout(max)= 10mA
VILmax=0.15*VDD_EXT
VIHmin=0.85* VDD_EXT
VImax=VDD_EXT
VILmin= 0V
VRTC 引脚需
外接电池或者
电容。
如果不用，保
持悬空。
模块内部已经
上拉至 3V
PWRKEY_O O 通过短接 PWRKEY 和 VOHmin= VDD_EXT-0.1V
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17
SIM900A 硬件设计手册
UT PWRKEY_OUT 并保持至
少 1 秒然后释放，可以开启
模块。同样用户可以通过短
接 PWERKEY 和
VOLmax=0.1V
VOHmax= VDD_EXT
VOLmin= 0V
PWRKEY_OUT 保持至少
一秒然后释放，就可以关闭
模块。
音频接口
引脚名称 I/O 描述 DC 特性 备注
MIC_P
MIC_N
SPK_P
I 音频输入正端和负端
O 音频输出正端和负端
音频 DC 特性请参考 3.9 节 如果不用，保持
悬空
SPK_N
LINEIN_R
I 线性输入
LINEIN_L
通用输入输出 (GPIO)
引脚名称 I/O 描述 DC 特性 备注
STATUS O 工作状态指示 如果不用，保持
NETLIGHT O 网络状态指示
DISP_DATA I/O
DISP _CLK O
显示设备接口
DISP _CS O
DISP _D/C O
SCL O I2C 总线时钟信号
SDA I/O I2C 总线数据信号
VILmax=0.15 *VDD_EXT
VIHmin=0.85*VDD_EXT
VILmin= 0V
VIHmax= VDD_EXT
VOHmin= VDD_EXT-0.1V
VOLmax=0.1V
VOHmax= VDD_EXT
VOLmin= 0V
悬空
如果不用，保持
悬空
如果不用，保持
悬空
如果不用，保持
悬空
KBR0~KBR4 O 如果不用，保持
悬空
KBC1~KBC4 I
键盘接口
内部上拉到
VDD_EXT, 如
果不用，保持悬
空
串口
引脚名称 I/O 描述 DC 特性 备注
RXD I 数据接收
TXD O 数据发送
RTS I 发送请求
CTS O 发送清除
VILmax=0.15 *VDD_EXT
VIHmin=0.85*VDD_EXT
VILmin= 0V
VIHmax= VDD_EXT
VOHmin= VDD_EXT-0.1V
DTR 已经内
部上拉到
VDD_EXT 。
RXD 如果不
用需要外部
RI O 振铃指示
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SIM900A 硬件设计手册
DSR O 数据设备准备
DCD O 数据载波检测
DTR I 数据终端准备
VOLmax=0.1V
VOHmax= VDD_EXT
VOLmin= 0V
上拉到
VDD_EXT 。
其他不用的
引脚，保持悬
空
调试接口
引脚名称 I/O 描述 DC 特性 备注
DBG_TXD O
用于软件调试和软件升级 VILmax=0.15 *VDD_EXT
VIHmin=0.85*VDD_EXT
如果不用，保持
悬空
VILmin= 0V
VIHmax= VDD_EXT
DBG_RXD I
VOHmin= VDD_EXT-0.1V
VOLmax=0.1V
VOHmax= VDD_EXT
VOLmin= 0V
SIM 卡接口
引脚名称 I/O 描述 DC 特性 备注
SIM_VDD O SIM 卡电源 电压可以由软件自动设置成1.8V 或
者 3.0V。
SIM_DATA I/O SIM 卡数据信号
SIM_CLK O SIM 卡时钟信号
VILmax=0.15 *SIM_VDD
VIHmin=0.85*SIM_VDD
VILmin= 0V
VIHmax= SIM_VDD
VOHmin= SIM_VDD-0.1V
SIM 卡的所有
信号线都应该
通过连接 TVS
二极管来做静
电（ESD）防护。
VOLmax=0.1V
SIM_RST O SIM 卡复位信号
VOHmax= SIM_VDD
VOLmin= 0V
SIM_PRESE
NCE
I SIM 卡插拔检测信号 VILmax=0.15 *VDD_EXT
VIHmin=0.85*VDD_EXT
如果不用，保持
悬空
VILmin= 0V
VIHmax= VDD_EXT
模数转换（ADC）
引脚名称 I/O 描述 DC 特性 备注
ADC I 通用模拟数字转换器 电压输入范围：0V ~ 2.8V 如果不用，保持
悬空
外部复位
引脚名称 I/O 描述 DC 特性 备注
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SIM900A 硬件设计手册
NRESET I 外部复位输入(低电平有效) VILmax=0.15 *VDD_EXT
VIHmin=0.85*VDD_EXT
如果不用，保持
悬空
VILmin= 0V
VIHmax= VDD_EXT
PWM
引脚名称 I/O 描述 DC 特性 备注
PWM1 O PWM 输出
VOHmin= VDD_EXT-0.1V
VOLmax=0.1V
如果不用，保持
悬空
VOHmax= VDD_EXT
PWM2 O PWM 输出
VOLmin=0
3.2 工作模式
下表简要介绍了后续章节将要提到的多种工作模式。
6：工作模式
表
模式 功能
正常工作
GSM/GPRS
SLEEP
如果DTR被置为高电平并且也没有射频或者硬件中断请求(比如GPIO
中断或串口上的数据中断)。模块会自动进入 SLEEP 状态。
在这种状态下，模块的电流消耗会降到最低，模块仍能接收寻呼信息和
SMS。
GSM IDLE 软件正常运行，模块已经注册到GSM 网络上, 并可以随时发送和接收
数据。
GSM TALK 两个用户处于连接中，在这种情况下模块的功耗和网络及模块的配置有
关。
GPRS
STANDBY
模块随时准备着GPRS 数据传输, 但是当前没有发送或接收数据。这种
情况下，功耗取决于网络状况和GPRS 配置。
GPRS DATA GPRS数据正在传输中(PPP 或者 TCP 或者 UDP)。在这种情况下，功
耗取决于网络状况(例如：功率控制等级)，上下行数据链路的数据速率，
以及GPRS 配置 (例如：使用多时隙配置)。
关机模式 通过 “AT+CPOWD=1”命令或使用PWRKEY引脚关机。此时，模块内部的各部分电源
会被关闭，仅保留RTC供电。 软件也停止运行。串口不可用。VBAT上的电源要继续
存在。
最小功能模式 在不断电的情况下，可以使用 “AT+CFUN” 命令把模块配置成最小功能模式。在这种
情况下，模块的RF部分或者SIM卡部分不工作，或者RF部分和SIM卡部分都不工作，但
串口仍可以使用，此时功耗非常低。
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SIM900A 硬件设计手册
3.3 供电
SIM900A采用单电源供电，VBAT的电压输入范围从3.2V到4.8V，推荐电压为4.0V。模块发射的突发
会导致电压跌落，这时电流的峰值最高会达到2A。因此，电源的供流能力不能小于2A。
建议靠近VBAT使用一个旁路电容，推荐使用100µF、低 ESR的电容。也可以使用100 µF 钽电容（低
ESR)和一个(1 µF ~ 10µF) 的陶瓷电容并联来降低成本，PCB布板时，电容应尽可能靠近模块的VBAT引
脚。推荐电路如下图所示：
VBAT
+
C
A
C
B
图 3：VBAT 旁路电容参考电路
下图是DC输入电压为+5V的参考设计电路。因为设计的输出为4V，所以可以采用线性稳压器来实现。
如果输入和输出（VBAT）的压差很大，应该采用开关稳压器。尤其是在当模块突发时电流达到2A的情况
下，开关稳压器效率优势明显。
可以直接用3.6V的锂离子单电池给模块供电，也可以使用镍镉或者镍锰电池直接给模块供电，但请注
意其最大电压不能超过模块的最大电压，否则会损坏模块。
图 4：供电输入参考设计电路
下图是在VBAT等于4V、最大发射功率时，VBAT的跌落。测试条件：VBAT的最大输出电流等于2A，C
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21
A
是
SIM900A 硬件设计手册
100µF的钽电容，ESR等于0.7欧姆，CB 等于1µF。
图 5：突发时 VBAT 的跌落
3.3.1 电源引脚
三个VBAT引脚用于电源输入，15个GND引脚用于接地。VRTC引脚用于模块内部RTC电源输入。
在用户的设计中，请特别注意电源部分的设计，确保即使在模块耗电流达到2A时，VBAT的跌落也不要低
于3.1V。如果电压跌落低于3.1V, 模块可能会关机。从VBAT引脚到电源的PCB布线要足够宽以降低在传输
突发模式下的电压跌落。
图 6：VBAT 跌落的最低电压
3.3.2 电源监测
使用“AT+CBC”命令来监测电源电压，该命令返回三个参数，包括：充电状态（SIM900A 不支持充电功
能），电压百分比和电压值（mV）。
在正常操作模式下，电压值以一定的间隔连续测量。AT+CBC 命令所得到的值是该命令执行前的一段测
试时间内所测的电压平均值。
关于
AT+CBC
的详细信息请参考文档
[1]
3.4 开机关机
当超过3.4.2章节描述的温度和电压限制时不要开启模块。模块一旦检测到这些不适合的条件就会立即关
机。在极端的情况下这样的操作会导致模块永久性的损坏。
3.4.1 SIM900A开机
下面章节描述了 SIM900A 的两种开机方式：
z 使用 PWRKEY 引脚
z 使用 PWRKEY 引脚和 PWRKEY_OUT 引脚
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
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SIM900A 硬件设计手册
注意: 模块开机后需要主机发送大写的“AT”来与应用平台进行波特率的同步，当模块响应主机发送的
AT
”后即同步完成，用户此时可以通过
“
当模块再次开机时将会从串口收到字符“
更详细的关于
AT+IPR
的描述请参考文档
AT+IPR=x
RDY”。
[1]。
设置波特率并把参数保存。一旦配置为固定波特率，
3.4.1.1 使用PWRKEY 引脚开启模块（开机）
用户通过拉低 PWRKEY 信号至少 1 秒然后释放来开机。此引脚已在模块内部上拉到 3V。推荐电路如下
图：
3V
100K
PWRKEY
Power on logic
4.7K
Turn on impulse
47K
MODULE
下图是开机时序说明：
图 7：使用 PWRKEY 驱动电路开机
图 8：使用 PWRKEY 按键开机
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SIM900A 硬件设计手册
Delay > 3.2s
VBAT
PWRKEY
(INPUT)
STATUS
（OUTPUT）
Serial Port Undefined
Pulldown >1s
VIL<0.15*VDD_ EXT
> 0.85*VDD_EXT
V
IH
VOH> 0.85* VDD_ EXT
图 9：使用 PWRKEY 开机时序图
当开机进程完成，如果模块串口设置为固定波特率，主机将会在模块串口监测到以下字符：
RDY
在自动波特率的情况下无法监测到。
3.4.1.2 使用PWRKEY和PWRKEY_OUT开机
Active
通过把 PWRKEY 引脚和 PWRKEY_OUT 引脚短接至少 1 秒，然后释放来开机。参考设计电路如下图所
示：
3V
100K
PWRKEY
Power
control
Turn On/Off Impulse
图 10：使用 PWRKEY 和 PWRKEY_OUT 驱动电路开机
PWRKEY_OUT
100K
logic
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SIM900A 硬件设计手册
图 11：使用 PWRKEY 和 PWRKEY_OUT 按键开机
开机时序图：
图 12：使用 PWRKEY 和 PWRKEY_OUT 开机时序图
3.4.2 SIM900A关机
下面是 SIM900A 的几种关机方法：
z 使用 PWRKEY 引脚关机
z 使用 PWRKEY 引脚和 PWRKEY_OUT 引脚关机
z 使用 AT 命令关机
z 高压或者低压自动关机
z 高温或者低温自动关机
3.4.2.1 SIM900A使用PWRKEY或者使用PWRKEY和PWRKEYOUT关机
用户可以通过把PWRKEY 信号拉低至少1秒然后释放来关机，用户也可以通过把PWRKEY 引脚和
PWRKEY_OUT 引脚短接至少1秒，然后释放来关机。关机电路可以参考开机电路的设计。关机时序图如
下图所示：
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SIM900A 硬件设计手册
图 13：使用 PWRKEY 关机时序图
5s < Impulse >1s
Turn Off Impulse
STATUS
（OUTPUT）
Serial Port Undefined
Active
Delay > 1.7s
注销网络
VOH< 0.1V
图 14：使用 PWRKEY 和 PWRKEY_OUT 关机时序图
关机过程中，模块首先从网络上注销，让内部软件进入安全状态并且保存相关数据，最后关闭内部电源。
在最后断电前模块的串口将发送以下字符：
NORMAL POWER DOWN
这之后模块将不会执行AT 命令。模块进入关机模式，仅RTC处于激活状态。关机模式可以通过STATUS引
脚来检测，在关机模式下此引脚输出为低电平。
3.4.2.2 使用AT命令关机
用户可以使用AT命令“AT+CPOWD=1”关闭模块。该命令使模块从网络上注销，让软件进入安全状态，保
存有用数据，关闭内部电源。
在关机前，模块串口将自动发送下列字符串：
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SIM900A 硬件设计手册
NORMAL POWER DOWN
这之后模块不再响应AT 命令。模块进入关机模式，仅RTC处于激活状态。关机模式可以通过STATUS引脚
来检测，在关机模式下此引脚输出为低电平。
关于AT命令“
AT+CPOWD
”的详细信息请参考文档
[1]。
3.4.2.3 高压或者低压自动关机
模块会持续的监测 VBAT 上的电压，如果 VBAT 上的电压≤ 3.3V，模块的串口会自动发送以下字符串：
UNDER-VOL TAGE W ARNNING
如果电压 ≥ 4.7V, 模块串口会自动发送以下字符串：
OVER-VOLTAGE WARNNING
受限的电压范围是从 3.2V 到 4.8V。如果电压 > 4.8V 或者 < 3.2V，模块将会立即自动关机。
如果电压 < 3.2V，模块串口会自动发送以下字符串：
UNDER-VOLTAGE POWER DOWN
如果电压 > 4.8V，模块串口会自动发送以下字符串：
OVER-VOLTAGE POWER DOWN
这之后将不再响应AT 命令。模块进入关机模式，仅RTC处于激活状态。关机模式可以通过STATUS引脚来
检测，在关机模式下此引脚输出为低电平。
3.4.2.4 高温或者低温自动关机
模块会持续监测环境温度，如果环境温度 > +80℃，模块串口会自动发送以下字符串：
+CMTE:1
如果环境温度 < -30℃，模块串口会自动发送以下字符串：
+CMTE:-1
受限的工作温度范围是从-40℃到+85℃，如果温度 > +85℃或者< -40℃，模块将立即自动关机。
如果环境温度 > +85℃，模块串口会自动发送以下字符串：
+CMTE:2
如果温度 < -40℃，模块串口会自动发送以下字符串：
+CMTE:-2
这之后将不再响应AT 命令。模块进入关机模式，仅RTC处于激活状态。关机模式可以通过STATUS引脚来
检测，在关机模式下此引脚输出为低电平。
在 AT 命令可执行时， 可以使用“AT+CMTE” 命令来测试模块的温度。
注意：默认情况下温度检测功能没有打开，用户需要使用AT命令“
命令“
AT+CMTE
”的详细信息请参考文档
[1]
。
AT+CMTE=1
”打开此功能，关于
AT
3.4.3 重新启动
在一些应用中，用户需要关闭模块然后再迅速重新启动模块，在这种情况下关机和开机之间的延时要大于
800ms。因为在STATUS变为低电平之后，模块还需要足够的时间来完全关闭。下图为时序图：
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SIM900A 硬件设计手册
Turn Off
PWRKEY
STATUS
Delay > 800ms
Restart
图 15：系统重启时序图
3.5 省电
有两种方式可以使模块进入低耗流状态。一种是使用“AT+CFUN”设置模块进入最小功能模式，另外也可
以通过设置DTR信号使系统进入SLEEP模式（即慢时钟模式）。
3.5.1 最小功能模式
最小功能模式就是将模块功能减小到最少，所以也使模块的电流消耗减小到最少，可以使用
“AT+CFUN=<fun>”命令把模块设置到该模式下，这条命令提供三种选择，以设置不同功能：
<fun>=0，1，4
z 0: 最小功能模式；
z 1: 全功能（默认）模式；
z 4: 关闭射频的发送和接收功能模式。
表 7：AT+CFUN 不同设置下的耗流
模式 SLEEP
AT+CFUN 1 4 0
耗流(uA) 960 715 651
如果模块被命令“AT+CFUN=0” 设置成最小功能模式, 则关闭射频功能和SIM卡的功能，在这种情况下，
串口仍然可以继续使用，但是和射频及SIM卡相关的功能以及AT 命令不能使用。
如果使用“AT+CFUN=4”命令关闭模块的射频功能模块, 模块的串口仍然可以使用，但是和射频相关的功能
以及AT命令不可使用。
当模块通过“AT+CFUN=0”设置为最小功能或在通过“AT+CFUN=4”命令关闭射频功能，模块都可以通过
“AT+CFUN=1”命令返回全功能模式。
有关“AT+CFUN”命令详细信息, 请参考文档 [1]
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
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SIM900A 硬件设计手册
3.5.2 SLEEP 模式(CSCLK=1)
首先用户需要使用AT命令“AT+CSCLK=1”设置允许模块进入SLEEP模式，然后通过DTR引脚来控制模
块进入或者退出SLEEP模式。当DTR为高电平时，并且模块处于待机（IDLE）状态，也没有其他中断产生
（GPIO，来电，来短信等），模块将自动进入SLEEP模式。在这种模式下，模块仍能接收来自网络的呼叫
和短消息。在SLEEP模式下, 串口是不可用的。
注意：对于模块，需要使用AT命令
SLEEP
3.5.3 从SLEEP模式(CSCLK=1)唤醒模块
当模块处于SLEEP模式（CSCLK=1），可以通过以下的几种方法唤醒模块。
z 使用DTR引脚唤醒模块。
如果DTR引脚被拉低，就可以使模块从SLEEP模式退出，DTR引脚变低大约50ms后，串口就可激活；
z 接收到语音或数据呼叫后，模块将退出SLEEP模式；
z 接收到短消息（SMS）后，模块将退出SLEEP模式。
模式。详细信息请参考文档
“AT+CSCLK=1”
[1]。
来启动
SLEEP
模式，其缺省值是
0,
即模块不能进入
3.5.4 SLEEP 模式(CSCLK=2)
首先用户需要使用AT命令“AT+CSCLK=2”设置允许模块进入SLEEP模式，然后模块通过判断串口信号
RXD上是否有数据来决定是否进入SLEEP模式，DTR引脚在这种状态下无效。当RXD上无数据变化超过5S，
并且模块处于待机（IDLE）模式，也没有其他中断产生（GPIO，来电，来短信等），模块将进入SLEEP模
式。在这种模式下，模块仍能接收来自网络的呼叫和短消息。
注意：对于模块，需要使用AT命令
SLEEP
3.5.5 从SLEEP模式(CSCLK=2)唤醒模块
当模块处于SLEEP模式（CSCLK=2），可以通过以下的几种方法唤醒模块。
z 直接向串口上发数据，当模块RXD上检测到有电平变化就可使模块退出SLEEP模式，唤醒模块时，模
z 接收到语音或数据呼叫后，模块将退出SLEEP模式；
z 接收到短消息（SMS）后，模块将退出SLEEP模式。
模式，详细信息请参考文档
块要消耗一个字节的数据，所以用户数据的第一个字节将不会被模块发送出去。
“AT+CSCLK=2”
[1]。
来启动
SLEEP
模式，其缺省值是
0,
即模块不能进入
3.6 RTC电源
使用一个大电容或电池（可充电的或不可充电的）给模块内部的RTC (Real Time Clock) 供电。在模块内部
集成有限流电阻，所以可以直接使用一颗纽扣电池或大电容给RTC 供电。
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SIM900A 硬件设计手册
注意：
下面图片为RTC 供电的例子。
VRTC
引脚不要悬空，应该外接电池或者电容，当外接电容时，推荐值为
4.7uF。
MODULE
Non-chargeable
Backup Battery
Rechargeable
Backup Battery
VRTC
图 16：RTC 采用不可充电电池供电
MODULE
VRTC
Core
RTC
Core
RTC
图 17：RTC 采用可充电电池供电
MODULE
VRTC
RTC
Core
Large-capacitance
Capacitor
图 18：RTC 采用电容供电
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SIM900A 硬件设计手册
z 锂离子后备电池
可充电的纽扣锂电池如XH414H-IV01E，尺寸很小，电荷容量大，可以提供更长的供电时间。
下图给出了典型的电池充放电曲线图。注意可充电的锂电池在出厂前都预充过电！
3.7 串口
表 8：串口引脚定义
串口
调试口
名称 引脚 功能
DTR 3 数据终端准备
RI 4 振铃检测
DCD 5 数据载波检测
DSR 6 数据设备准备
CTS 7 发送清除
RTS 8 发送请求
TXD 9 数据发送
RXD 10 数据接收
DBG_RXD 28 数据接收
DBG_TXD 27 数据发送
图 19：Seiko XH414H-IV01E 充放电特性
SIM900A提供两个非对称的异步串行接口，一个用于通讯，另一个用于软件调试升级。模块是DCE (Data
Communication Equipment)设备，根据传统的DCE-DTE (Data Terminal Equipment) 连接方式，模块和用户
机(DTE)之间的连接是通过下列信号线的连接来完成的（如下图所示)。
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SIM900A 硬件设计手册
MODULE (DCE)
TXD
RXD
RTS
CTS
DTR
DCD
DSR DSR
RI
Debug port
DBG_TX
DBG_RX
CUSTOMER (DTE)
Serial port1Serial port
TXD
RXD
RTS
CTS
DTR
DCD
RING
Serial port2
TXD
RXD
图 20：串口连接图
串口：
z TXD：发送数据到 DTE 设备的 RXD 信号线上。
z RXD：从 DTE 设备的 TXD 信号线上接收数据。
调试口：
z DBG_TXD：发送数据到 DTE 设备的 RXD 信号线上。
z DBG_RXD：从DTE设备的TXD信号线上接收数据。
串口逻辑电平如下表描述。
9: 串口的逻辑电平
表
参数 最小 最大 单位
VIL 0 0.15*VDD_EXT V
VIH 0.85 *VDD_EXT VDD_EXT V
VOL 0 0.1 V
VOH VDD_EXT -0.1 VDD_EXT V
当主机串口电平为5V时，在和模块串口连接时需要进行电平转换，推荐使用FAIRCHILD公司的电平转
换芯片NC7WZ07，下面为参考设计电路图。
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SIM900A 硬件设计手册
图 21：5V 到 2.8V 电平转换电路参考设计图
3.7.1 串口和调试口功能
串口
z 支持 Modem 设备
z 包含数据信号线 TXD 和 RXD，状态信号线 RTS 和 CTS，控制信号线 DTR，DCD，DSR 和 RI。
z 串口可用于 CSD 传真，GPRS 服务，接收 AT 命令控制模块。同样也可以用于串口复用功能。SIM900A
只支持基本的复用模式。
z 串口支持的通讯波特率如下：
1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200bps。
z 自动波特率模式支持的通讯速率如下：
1200，2400，4800，9600，19200，38400 和 57600 bps，默认为自动波特率模式。
在自动波特率模式下模块可以自动的检测并适应主机应用的波特率。模块默认设置为自动波特率检测。
这个功能可以使用户灵活的操作模块而不用考虑主机的波特率设置。为了能够正常的使用自动波特率功
能，应该特别注意以下的要求：
DTE 和 DCE 的同步
当模块开机后建议延迟 2 至 3 秒后再发送同步字符，用户必须发送大写字母“AT”来和模块同步波特率，
当主机收到模块返回的“OK”后，则 DTE 和 DCE 同步成功。更多信息请参考 AT 指令“AT+IPR”。
自动波特率操作配置
z 串口配置为 8位数据位，无奇偶校验，1 位停止位，无数据流控。
z 当自动波特率使能的情况下开启 ME 设备，将检测不到模块自动上报的“RDY”，“+CFUN:1”和
“+CPIN:READY”等字符。这是因为模块和主机没有完成波特率同步。
注意：当主机和模块波特率同步后，用户可以使用命令
定波特率设置后，开机的时候主机总是可以检测到模块自动上报的字符。
AT+IPR=x
设置一个固定波特率并保存设置。固
调试口
z 只包含 TXD 和 RXD 数据线。
z 调试口只是用于软件调试和升级，不能用于 CSD 通话，传真和复用功能，也不支持自动波特率检测。
z 调试口的通讯波特率为 115200bps。
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SIM900A 硬件设计手册
3.7.2 软件调试和升级
如果用户需要升级软件或者调试软件，应该把 DBG_TXD，DBG_RXD 和 GND 信号线引出来接到 IO 连
接器上，便于升级软件和调试软件使用。同样如果用户想通过 PC 等设备给模块发送 AT 指令或者数据，
TXD 和 RXD 也应该引出到 IO 连接器上。PWRKEY 引脚也推荐用户引出连接到 IO 连接器上。当模块升
级软件时 PWRKEY 应该连接到 GND。可以参考下图的连接。
MODULE(DCE)
DBG_TXD
DBG_RXD
GND
TXD
RXD
GND
PWRKEY
PWRKEY
Serial port
图 22：软件升级和调试接口
串口不支持 RS232 电平，只支持 CMOS 电平。关于电平的信息请看表 9。在 DCE 和 DTE 间必须加一个
电平转换 IC。如果要连接到计算机，请参考下图。
I/O Connector
图 23：RS232 电平转换电路
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
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SIM900A 硬件设计手册
3.8 音频接口
表 10：音频接口引脚定义
引脚名称 引脚序号 功能
MIC_P 19 麦克风输入正端
AIN/AOUT
MIC_N 20 麦克风输入负端
SPK_P 21 音频输出正端
SPK_N 22 音频输出负端
LINE IN
LINEIN_R 23 右通道输入
LINEIN_L 24 左通道输入
模块提供一路模拟音频输入通道可以用于连接麦克风。当音频输入使用麦克风时，推荐使用驻极体麦克风。
音频输出用于连接受话器，最大只能驱动32欧姆的受话器。
外部的线性输入接口可用于直接输入混合立体声或者专用IC产生的铃音或者FM等IC产生的音乐等多种模
拟信号。
用户可以使用AT+CMIC命令调节麦克风的输入增益，AT+CLVL命令调节音频输出增益，AT+SIDET命令
设置侧音增益。关于这些命令的详细信息请参考AT命令文档。
建议用户根据实际应用情况来选用下面的电路，以得到更好的声音效果。注意音频信号线是差分信号，在
PCB布板时，需要充分考虑这点。如下图所示。如果需要选用音频放大电路，推荐使用National公司的
LM4890。
3.8.1 受话器接口电路
Close to speaker
GND
Differential layout
ESD
ANTI
ESD
ANTI
MODULE
SPK_P
SPK_N
10pF
10pF
10pF
33pF
33pF
33pF
GND
图 24：受话器接口电路
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
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SIM900A 硬件设计手册
Close to speaker
GND
MODULE
3.8.2 麦克风接口电路
SPK_P
SPK_N
Differential layout
Amplifier
Circuit
图 25：带音频放大器的音频接口电路
Close to Microphone
GND
GND
10pF
10pF
10pF
GND
GND
33pF
33p
F
33pF
ESD
ANTI
ESD
ANTI
MODULE
MIC_P
MIC_N
Differential
layout
10pF
10pF
10pF
GND
图 26：麦克风接口电路
GND
33pF
33pF
33pF
ESD
ANTI
Electret
Microphone
ESD
ANTI
GND
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
36
SIM900A 硬件设计手册
3.8.3 耳机接口电路
Close to Socket
MIC_N
MIC_P
MODULE
SPK_P
3.8.4 相关电气参数
11：音频输入参数
表
Close to MODULE
1uF
33pF 33pF
10R
GNDGND
Differential
layout
33pF 10pF
图 27：耳机接口电路
GND
GND
GND
33pF
GND
GND
68R
33pF
GND
GND
GND
3
4
2
1
Amphenol
9001-8905-050
参数 最小 典型值 最大 单位
工作电压 1.2 1.5 2.0 V
工作电流 200 500 uA
外部麦克风负载电阻 1.2 2.2 k Ohms
内部偏置电压 2.5 V
THD <1% at
15.9 mVrms 差分输入电压
F=1KHz; pre-amp
gain = 20 dB;
PGA gain = 14 dB
THD <5% at
740 mVrms
F=1KHz;pre-amp
gain = 0 dB; PGA
gain = 0 dB
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
37
SIM900A 硬件设计手册
表 12：音频输出参数
参数 条件 最小 典型值 最大 单位
正常输出(SPK)
RL=32 Ohm
THD=0.1%
RL=32 Ohm
THD=1%
输出电压范围
（单端）
输出电压范围
（差分）
- 91 - mW
- 96 - mW
1.1V Vpp
2.2 Vpp
3.9 SIM卡接口
3.9.1 SIM应用
模块的SIM卡接口支持GSM Phase 1规范，同时也支持新的GSM Phase 2+规范和FAST 64 kbps SIM 卡(用于
SIM应用工具包)。
支持1.8V和3.0V SIM 卡。
SIM卡的接口电源由模块内部的电压稳压器提供，正常电压值为2.8V或者1.8V。
表 13：SIM 卡接口引脚定义
引脚名称 引脚序号 功能
SIM_VDD 30 SIM 供电，根据 SIM 卡的类型自动选择输出电压，可以为 3.0V±10%
或者为 1.8V±10% ，输出电流约为 10mA。
SIM_DATA 31 SIM 卡数据 I/O
SIM_CLK 32 SIM 卡时钟
SIM_RST 33 SIM 卡复位
SIM_PRESENCE 34 SIM 卡插拔检测
下图是SIM 卡推荐接口电路。为了保护SIM卡，建议使用ST (www.st.com
(www.onsemi.com
) SMF05C来做静电保护。下图中，串在IO口线中的22Ω电阻用于匹配模块和SIM卡之间
) ESDA6V1W5 或者ON SEMI
的阻抗，数据信号线SIM_DATA已在模块内部上拉。SIM 卡的外围电路的器件应该靠近SIM卡座。
SIM_PRESENCE脚主要用于SIM卡的插拔检测。可以使用AT命令“AT+CSDT” 来使能或者关闭SIM卡插拔
检测功能。
更多相关该AT命令的信息，请参考文档
[1]
。
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
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SIM900A 硬件设计手册
8引脚卡座的推荐电路如下图：
VDD_EXT
MODULE
SIM_VDD
SIM_RST
SIM_CLK
SIM_PRESENCE
SIM_DATA
10K
22R
22R
22R
100nF
MOLEX-91228
VCC GND
RST VPP
CLK I/O
PRESENCE GND
SIM
CARD
22pF
SMF05C
图 28：8 引脚 SIM 卡座的接口推荐电路
如果不使用 SIM 卡的插拔检测功能，可以让 SIM_PRESENCE 悬空。6 引脚的 SIM 卡座的接口电路如下
图：
SIM
CARD
VCC GND
RST VPP
CLK I/O
C707 10M006 512 2
MODULE
SIM_VDD
SIM_RST
SIM_CLK
SIM_DATA
100nF
22R
22R
22R
22pF
SMF05C
图 29：6 引脚 SIM 卡座的接口推荐电路
3.9.2 SIM 卡座的选择
对于6引脚SIM卡座，推荐使用Amphenol C707 10M006 5122。请浏览 http://www.amphenol.com
网页了解
更多信息！
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
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SIM900A 硬件设计手册
图 30：Amphenol C707 10M006 5122 SIM 卡座尺寸图
表 14: 引脚描述(Amphenol SIM 卡座)
引脚名称 信号 描述
C1
SIM_VDD SIM 供电，根据 SIM 卡的类型自动选择输出电压，可以为 3.0V±10%或者
为 1.8V±10%，输出电流约为 10mA。
C2
C3
C5
C6
C7
SIM_RST SIM 卡复位
SIM_CLK SIM 卡时钟
GND 接地
VPP 不连接
SIM_DATA SIM 卡数据 I/O
8 引脚SIM卡座，推荐使用Molex 91228。请访问网页http://www.molex.com了解更多相关信息。
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SIM900A 硬件设计手册
图 31：Molex 91228 SIM 卡座尺寸图
表 15：引脚描述 (Molex SIM 卡座)
引脚名称 信号 描述
C1
SIM_VDD SIM 供电，根据 SIM 卡的类型自动选择输出电压，可以为 3.0V±10%或
者为 1.8V±10%，输出电流约为 10mA。
C2
C3
C4
C5
C6
C7
SIM_RST SIM 卡复位
SIM_CLK SIM 卡时钟
GND 接地
GND 接地
VPP 不连接
SIM_DATA SIM 卡数据 I/O
C8
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SIM_PRESENCE SIM 卡插拔检测
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3.10 LCD显示接口
SIM900A 支持串行 LCD 显示设备。具体信号定义参考下表：
16：LCD 接口引脚定义
表
引脚名称 引脚序号 功能
DISP_CLK 11 LCD 显示时钟信号
DISP_DATA 12 显示数据命令信号
DISP_D/C 13 数据命令选择信号
DISP_CS 14 使能信号
注意：默认的软件不支持此功能，需要用户定制。如果有需要请联系
SIMCom
获得详细信息。
3.11 键盘接口
键盘接口包含了 4 列键盘输入和 5 行键盘的输出。基本的构造是 4 列和 5 行组成了 20 个按键。
17：键盘接口引脚定义
表
引脚名称 引脚序号 默认功能 第二功能 默认状态
GPIO1/ KBR4 40 GPIO1 Output Pull down
GPIO2/ KBR3 41 GPIO2 Output Pull down
GPIO3/ KBR2 42 GPIO3 Output Pull down
键盘阵列行
GPIO4/ KBR1 43 GPIO4 Output Pull down
GPIO5/ KBR0 44 GPIO5
Output Pull down
GPIO6/ KBC4 47 GPIO6 Output Pull down
GPIO7/ KBC3 48 GPIO7 Output Pull down
键盘阵列列
GPIO8/ KBC2 49 GPIO8 Output Pull down
GPIO9/ KBC1 50 GPIO9
Output Pull down
键盘接口可以直接连接的外部矩阵键盘，推荐参考电路如下图所示。
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SIM900A 硬件设计手册
图 32：键盘接口参考电路
注意：默认的软件不支持此功能，需要用户定制。如果有需要请联系
SIMCom
获得详细信息。
3.12 模数转换器（ADC）
SIM900A提供了一路ADC通道，使用AT命令 “AT+CADC” 来读ADC引脚上的电压值，有关该AT命令相
关信息，请参考文档[1]。
18：ADC 参数
表
输入电压范围 0 - 2.8 V
ADC 分辨率 - 10 - bits
ADC 采样率 - - 200K Hz
最小 典型 最大 单位
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
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SIM900A 硬件设计手册
3.13 RI电平状态
表 19：RI 信号线电平状态
状态 RI 电平状态
待机 高电平
语音呼入 变为低电平，然后：
（1）呼叫方挂断，RI 变为高电平。
（2）当通话建立起来后 RI 变为高电平。
（3）使用 AT 命令 AT H 挂断，RI 引脚将变为高电平。
（CSD）
数据呼入
变为低电平，然后：
（1）呼叫方挂断，RI 变为高电平。
（2）当数据呼叫建立起来后 RI 变为高电平。
（3）使用 AT 命令 AT H 挂断，RI 引脚将变为高电平。
短消息 SMS 当收到 SMS，RI 脚将变低，保持低电平 120 ms 后，又变成高电平。
URC 一些 URC 可以激活 RI 保持 120ms 低电平。更详细的信息请参考文档 [10]
如果作为被叫方时，RI上的电平变化如下：
图 33：当接收到语音呼叫时 RI 上的电平变化
图 34：当接收到数据呼叫（CSD）时 RI 上的电平变化
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
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SIM900A 硬件设计手册
图 35：模块接收到短信息（SMS）或者串口主动上报（URC）RI 上的电平变化
如果模块做主叫方时，RI一直保持高电平，如下图所示：
图 36：模块作为主叫时 RI 上的电平变化
3.14 网络状态指示灯
NETLIGHT 信号用来驱动网络状态灯，通过网络状态等的闪烁情况可以判断当前的网络状态，具体的工
作状态如下表：
20：NETLIGHT 工作状态
表
网络灯状态 工作状况
熄灭 关机
64ms 亮/ 800ms 熄灭 没注册到网络
64ms 亮/ 3000ms 熄灭 注册到网络
64ms 亮/ 300ms 熄灭 GPRS 通讯
参考电路如下图：
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SIM900A 硬件设计手册
图 37：NETLIGHT 参考设计电路
3.15 通用输入输出接口(GPIO)
SIM900A最多可以提供12个GPIO。GPIO的输出电平可以通过AT命令“AT+SGPIO”设置，GPIO的输入电
平也可以通过AT命令“AT+SGPIO”读取。关于“AT+SGPIO”的详细信息请参考文档[1]。
21：GPIO 接口引脚定义
表
引脚名称 引脚序号 默认功能 复用功能 默认状态
GPIO1/ KBR4 40 GPIO1 KBR4 Output Pull down
GPIO2/ KBR3 41 GPIO2 KBR3 Output Pull down
GPIO3/ KBR2 42 GPIO3 KBR2 Output Pull down
GPIO4/ KBR1 43 GPIO4 KBR1 Output Pull down
GPIO5/ KBR0 44 GPIO5 KBR0 Output Pull down
GPIO6/ KBC4 47 GPIO6 KBC4 Output Pull down
GPIO7/ KBC3 48 GPIO7 KBC3 Output Pull down
GPIO8/ KBC2 49 GPIO8 KBC2 Output Pull down
GPIO9/ KBC1 50 GPIO9 KBC1 Output Pull down
GPIO10 51 GPIO10 Output Pull down
GPIO11 67 GPIO11 Output Pull down
GPIO12 68 GPIO12 Output Pull down
3.16 外部复位输入
可以通过外部复位引脚 NRESET 使设备进入复位状态。这个信号仅用于紧急复位，比如模块无法响应 AT
命令，或者无法正常关机。当 NRESET 引脚为低电平时将使模块复位，此引脚已在模块内部上拉。应在
NRESET 引脚上并接去耦电容来防止干扰。
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SIM900A 硬件设计手册
VBAT
NRESET
VIL<0.15*VDD_EXT
STATUS
（OUTPUT）
复位推荐设计电路：
MIN:20us
TYP:50us
V
< 0.1V
OL
V
> 0.85*VDD_EXT
IH
图 38：复位时序图
MIN:1.2s
VOH> 0.85*VDD_EXT
图 39：复位参考设计电路
3.17 PWM
模块提供两路PWM信号输出，可以通过驱动电路来驱动电机或者背光。输出频率：25.6KHz~3.25MHz。
每一路PWM使用两个7位寄存器来控制，一个用于设置周期，另一个用于设置占空比。PWM的频率、占空
比可以通过AT命令“AT+SPWM”来设置。
关于“
AT+SPWM
表 22：PWM 引脚定义
引脚名称 引脚序号 功能描述
PWM1 35 脉宽调制信号
PWM2 36 脉宽调制信号
”的详细信息请参考文档
[1]
3.18 I2C总线
SIM900A 提供一组硬件 I2C 接口，主要特性如下所示：
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
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SIM900A 硬件设计手册
z 最高速率达 400 kbit/s
z 漏极开路输出
z 自动产生起始和停止位
z 自动产生响应和确认
2
z 应用硬件 I
表 23：I
2
C 协议
C 总线接口引脚定义
引脚名称 引脚序号 功能描述
SCL 38
SDA 37
注意：默认的软件不支持此功能，需要用户定制。如果有需要请联系
I2C 总线时钟信号
I2C 总线数据信号
SIMCom
获得详细信息。
4 天线接口
SIM900A提供天线接口引脚，用户主板上的天线应该使用微带线或者其他类型的可以控制阻抗为50欧姆的
射频走线和模块的天线引脚连接。
SIM900A材料特性：
SIM900A PCB 材料：FR4
天线引脚：镀金贴片引脚
4.1 模块射频输出功率
表 24: SIM900A 传导射频输出功率
频段 最大 最小
EGSM900 33dBm ±2dB 5dBm±5 dB
DCS1800 30dBm ±2 dB 0dBm±5 dB
4.2 模块射频接收灵敏度
表 25: SIM900A 传导射频接收灵敏度
频段 接收灵敏度（典型值） 接收灵敏度（最大值）
EGSM900 < -109dBm < -107dBm
DCS1800 < -109dBm < -107dBm
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SIM900A 硬件设计手册
4.3 模块工作频段
表 26: SIM900A 工作频段
频段 接收 发射
EGSM900 925 ～ 960MHz 880 ～ 915MHz
DCS1800 1805 ～ 1880MHz 1710 ～ 1785MHz
5 电气，可靠性和射频特性
5.1 绝对最大值
下表显示了在非正常工作情况下绝对最大值的状态。超过这些极限值将可能会导致模块永久性的损坏。
27：绝对最大值
表
参数 最小 最大 单位
VBAT - 5.5 V
Peak current of power supply 0 3.0 A
Voltage at digit pins* -0.3 3.1 V
II* - 10 mA
IO* - 10 mA
*适用于数字接口，例如：GPIO，I2C，UART，LCD 和 PWMs。
5.2 工作温度
下表显示了模块的工作温度范围：
28：SIM900A 工作温度
表
参数 最小 典型 最大 单位
工作温度 -30 +25 +80 ℃
受限工作温度* -40 to -30 +80 to +85 ℃
存储温度 -45 +90 ℃
* SIM900A 可以工作，但某些射频性能可能会超出 GSM 规范。
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
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SIM900A 硬件设计手册
5.3 电源额定值
表 29：SIM900A 电源额定值
参数 描述 条件 最小 典型 最大 单位
VBAT
I
VBAT
电源电压 电压必须在最大值与最小值之间，包含了
突发瞬间的跌落和纹波
发射瞬间的电压
通常条件，最大射频输出功率 300 mV
跌落
电压纹波 通常条件，最大射频输出功率
@ f<200kHz
@ f>200kHz
平均电流
关机模式
SLEEP 模式
( BS-PA-MFRMS=9 )
( BS-PA-MFRMS=5)
( BS-PA-MFRMS=2)
待机模式
EGSM 900
DCS1800
语音模式
EGSM 900
DCS1800
3.2 4.0 4.8 V
50
2
30
1.0
mV
uA
mA
1.2
1.5
22
22
241
158
mA
mA
峰值电流(射频突
发时)
数传模式 GPRS (3 Rx,2Tx)
EGSM 900
DCS1800
数传模式 GPRS (4 Rx,1Tx)
EGSM 900
DCS1800
444
287
270
191
mA
mA
功率控制在最大输出功率 2.0 A
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SIM900A 硬件设计手册
5.4 耗流
请参考下表中的电流值。
30: SIM900A 耗流
表
通话
EGSM 900 @power level #5 <300mA,Typical 250mA
@power level #12,Typical 110mA
@power level #19,Typical 76mA
DCS 1800 @power level #0 <200mA,Typical 168mA
@power level #7,Typical 89mA
@power level #15,Typical 76mA
GPRS数传
数传模式GPRS ( 1 Rx,1 Tx ) CLASS 8
EGSM 900 @power level #5 <300mA,Typical 240mA
@power level #12,Typical 110mA
@power level #19,Typical 83mA
DCS 1800 @power level #0 <200mA,Typical 170mA
@power level #7,Typical 95mA
@power level #15,Typical 80mA
数传模式GPRS ( 3 Rx, 2 Tx ) CLASS 10
EGSM 900 @power level #5 <450mA,Typical 440mA
@power level #12,Typical 185mA
@power level #19,Typical 130mA
DCS 1800 @power level #0 <350mA,Typical 300mA
@power level #7,Typical 155mA
@power level #15,Typical 122mA
数传模式GPRS ( 4 Rx,1 Tx ) CLASS 8
EGSM 900 @power level #5 <300mA,Typical 270mA
@power level #12,Typical 150mA
@power level #19,Typical 120mA
DCS 1800 @power level #0 <300mA,Typical 205mA
@power level #7,Typical 130mA
@power level #15,Typical 115mA
模块工作在数传模式时默认的编码为Class 10，模块同样也可以工作在class 8，可以通过AT命令
AT+CGMSCLASS来设置。
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
51
SIM900A 硬件设计手册
5.5 静电防护
模块没有专门针对静电放电做保护。因此，用户在使用中需要对模块做一些适当的防护措施。在生产、装
配和操作模块时必须注意适当的静电防护。模块测试的性能参数如下表：
31：ESD 性能参数（温度：25℃，湿度：45%）
表
引脚信号 接触放电 空气放电
VBAT ±5KV ±10KV
GND ±4KV ±10KV
RXD, TXD ±3KV ±6KV
Antenna port ±5KV ±10KV
SPK_P/N
MIC_P/N
PWRKEY ±1KV ±6KV
±2KV ±6KV
6 机械尺寸
这一章描述 SIM900A 的机械尺寸。
6.1 SIM900A的机械尺寸
下图为 SIM900A 的机械尺寸图（顶视图，侧视图和底视图）。
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
52
SIM900A 硬件设计手册
图 40：模块顶视图和侧视图的机械尺寸（单位：mm）
图 41：模块底视图的机械尺寸（单位：mm）
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
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SIM900A 硬件设计手册
图 42：推荐 PCB 封装图（单位：mm）
注意： A区域为禁止走线和铺铜区。B区域应该用白漆覆盖，避免用户板上的过孔和模块背面的测试点
短路。
6.2 SIM900A的顶视图和底视图
图 43：SIM900A顶视和底视图
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
54
SIM900A 硬件设计手册
6.3 SIM900A引脚分配
PWRKEY
PWRKEY_OUT
DTR
RI
DCD
DSR
CTS
RTS
TXD
RXD
DISP_CLK
DISP_DATA
DISP_D/C
DISP_CS
VDD_EXT
NRESET
GND
10
11
12
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
SIM900A
TOP VIEW
51
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
GPIO10
GPIO9/KBC1
GPIO8/KBC2
GPIO7/KBC3
GPIO6/KBC4
GND
GND
GPIO5/KBR0
GPIO4/KBR1
GPIO3/KBR2
GPIO2/KBR3
GPIO1/KBR4
GND
SCL
SDA
PWM2
PWM1
图 44：SIM900A 引脚图（顶视图）
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
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SIM900A 硬件设计手册
表 32：引脚分配
引脚序号 引脚名称 引脚序号 引脚名称
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
PWRKEY
PWRKEY_OUT
DTR
RI
DCD
DSR
CTS
RTS
TXD
RXD
DISP_CLK
DISP_DATA
DISP_D/C
DISP_CS
VDD_EXT
NRESET
GND
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
PMW1
PWM2
SDA
SCL
GND
GPIO1/KBR4
GPIO2/KBR3
GPIO3/KBR2
GPIO4/KBR1
GPIO5/KBR0
GND
GND
GPIO6/KBC4
GPIO7/KBC3
GPIO8/KBC2
GPIO9/KBC1
GPIO10
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
GND
MIC_P
MIC_N
SPK_P
SPK_N
LINEIN_R
LINEIN_L
ADC
VRTC
DBG_TXD
DBG_RXD
GND
SIM_VDD
SIM_DATA
SIM_CLK
SIM_RST
SIM_PRESENCE
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
NETLIGHT
GND
GND
VBAT
VBAT
VBAT
GND
GND
RF_ANT
GND
GND
GND
GND
GND
STATUS
GPIO11
GPIO12
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
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SIM900A 硬件设计手册
6.4 SIM900A推荐焊接炉温曲线图
图 45：SIM900A 推荐焊接炉温曲线图
SIM900A_HD_CN_V1.03 29.06.2010
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SIM900A 硬件设计手册
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