ZTE ZTE-T M501 User Manual

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ZTE-T M501

60PIN B2B模块

中兴通讯股份有限公司

产品说明

地址：深圳市科技南路 55 号
邮编：518057
电话：[phone]
技术支持网站：http://www.zte.com.cn
电子邮件：[e-mail]

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Copyright © 2010 ZTE CORPORATION.

版本号：1.0
发布日期：2010年2月

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修改记录

版本 修改日期 更改理由 主要更改内容

V1.1 2010-5-26 升级 完善内容，升级到 V1.1

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目 录

1 综述 ................................................................................................................................... - 7 -

1.1 简介 ...........................................................................................................................................- 7 -

1.2 产品外观 ...................................................................................................................................- 8 -

2 特性 ........................................................................................................................................ - 9 -

2.1 主要特性 ...................................................................................................................................- 9 -

2.2 技术规格 ...................................................................................................................................- 9 -

2.2.1 硬件特性........................................................................................................................... - 9 -

2.2.2 M501 管脚说明 ............................................................................................................... - 12 -

2.2.3 可靠性............................................................................................................................. - 16 -

2.2.3.1 极限工作条件 ..........................................................................................................................- 16 -

2.2.3.2 推荐工作条件 ..........................................................................................................................- 16 -

2.2.4 逻辑电平特性................................................................................................................. - 17 -

2.2.5 天线性能技术要求......................................................................................................... - 17 -

2.2.6 结构尺寸......................................................................................................................... - 18 -

2.2.7 尺寸配合注意事项......................................................................................................... - 21 -

3.1 硬件系统架构 .........................................................................................................................- 25 -

3.2 软件系统架构 .........................................................................................................................- 26 -

4 业务和应用 ....................................................................................................................... - 28 -

4.1 分组数据业务.................................................................................................................... - 28 -

4.2 SMS 业务............................................................................................................................ - 28 -

4.3 MMS 业务 .......................................................................................................................... - 28 -

4.4 语音业务（可选）............................................................................................................ - 28 -

4.5 WMMP 业务（可选）....................................................................................................... - 29 -

4.6 可视电话（可选）............................................................................................................ - 29 -

4.7 支持的操作系统................................................................................................................ - 29 -

5 接口 ........................................................................................................................................ - 30 -

5.1 电源接口 .................................................................................................................................- 30 -

5.2 天线接口 .................................................................................................................................- 30 -

5.2.1 射频连接器..................................................................................................................... - 31 -

5.2.3 天线焊盘......................................................................................................................... - 32 -

5.2.3 天线接口特性................................................................................................................. - 32 -

5.3 通信接口 .................................................................................................................................- 33 -

5.3.1 USB 接口 ......................................................................................................................... - 33 -

5.3.2 UART 接口 ...................................................................................................................... - 35 -

5.4 SIM/USIM 卡接口 ...................................................................................................................- 36 -

5.4.1 SIM/USIM 接口概述....................................................................................................... - 36 -

5.4.2 SIM/USIM 检测............................................................................................................... - 36 -

5.4.3 接口推荐电路.................................................................................................................. - 37 -

5.4.4 卡座接口 ESD 防护 ........................................................................................................ - 38 -

5.5 通讯选择接口 .........................................................................................................................- 38 -

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5.6 音频接口 .................................................................................................................................- 39 -

5.4.1 Microphone 接口 ............................................................................................................. - 39 -

5.4.2 Speaker 接口.................................................................................................................... - 40 -

5.4.3 Receiver 接口................................................................................................................... - 41 -

5.4.4 耳机接口.......................................................................................................................... - 42 -

5.7 上电指示(VGP)接口...............................................................................................................- 43 -

5.8 时钟备用电池(VRTC_ABB)接口 ..........................................................................................- 44 -

5.9 AT 命令接口 ............................................................................................................................- 45 -

6 调试环境说明 ........................................................................................................................ - 46 -

6.1 硬件调试环境 .........................................................................................................................- 46 -

6.1.1 调试板概述...................................................................................................................... - 46 -

6.1.2 转接板概述...................................................................................................................... - 48 -

6.1.3 调试注意事项................................................................................................................. - 50 -

6.1.3.1 下载软件版本 ..........................................................................................................................- 51 -

6.1.3.2 通讯选择 ..................................................................................................................................- 51 -

6.1.3.3 GPIO+USB 休眠模式选择 .......................................................................................................- 51 -

6.1.3.4 注册网络和呼叫.......................................................................................................................- 51 -

6.1.4 调试板接口介绍............................................................................................................. - 55 -

6.1.4.1 80PIN(X12/X39)接口介绍........................................................................................................- 55 -

6.1.4.2 电源适配器(X13)接口.............................................................................................................- 55 -

6.1.4.3 音频接口介绍 ..........................................................................................................................- 56 -

6.1.4.4 USB 接口(X11)介绍 .................................................................................................................- 56 -

6.1.4.5 上电指示 LED..........................................................................................................................- 57 -

6.1.4.6 SIM/USIM 卡座(X3)接口介绍.................................................................................................- 57 -

6.1.4.7 UART(X24/X25)接口介绍........................................................................................................- 57 -

6.2 软件调试环境 .........................................................................................................................- 58 -

6.2.1 驱动安装.......................................................................................................................... - 58 -

6.2.2 AT 命令调试 .................................................................................................................... - 58 -

6.2.3 业务应用 demo 程序 ...................................................................................................... - 58 -

7GPS 功能................................................................................................................................. - 59 -

7.1 GPS 方案说明..........................................................................................................................- 59 -

7.2 GPS 芯片特点..........................................................................................................................- 59 -

8 测试及认证 ............................................................................................................................ - 62 -

8.1 遵循规范 .................................................................................................................................- 62 -

8.2 认证..........................................................................................................................................- 62 -

9 缩略语 .................................................................................................................................... - 63 -

10 附录...................................................................................................................................... - 64 -

10.1 M501 板对板连接器信号电平描述 ......................................................................................- 64 -

10.1.1 加电不开机状态下信号说明 ........................................................................................ - 64 -

10.1.2 复位完成状态信号说明 ................................................................................................ - 64 -

10.1.3 待机模式下信号说明（未休眠） ................................................................................ - 66 -

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10.1.4 休眠模式下信号说明 .................................................................................................... - 68 -

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1.1 简介

ZTE-T M501（以下简称M501）模块是一款满足工业级要求的嵌入式模块产品，支
持网络制式：TD-SCDMA/HSUPA/HSDPA/GSM/GPRS/EDGE，提供的业务：数据、语
音、彩信、短消息等，可作为M2M模块使用，提供C接口的二次开发平台。

M501模块可广泛应用于笔记本、MID、阅读器、无线公话、接入盒、远程监控、
车载台、无线多媒体终端和无线个人终端等系统中。同时该模块支持中国移动标准AT
命令集，亦可根据客户需求提供灵活的定制产品。

M501支持标准如下：

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1 综述

l 高速下行分组接入技术（HSDPA）
l 高速上行分组接入技术（HSUPA）
l 通用移动通信系统（UMTS）
l 增强型数据速率GSM演进技术（EDGE）
l 通用分组无线服务技术（GPRS）
l 全球移动通讯系统（GSM）

M501支持的功能如下：

l HSUPA/HSDPA/TD-SCDMA分组数据业务
l EDGE/GPRS分组数据业务
l TD-SCDMA/GSM短消息业务
l TD-SCDMA/GSM语音业务

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1.2 产品外观

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图 1-1 M501 外观图片

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2.1 主要特性

M501主要特性如下：

l TD-SCDMA A频段：2010~2025MHz，F频段：1880~1920MHz
l EDGE/GPRS/GSM：EGSM900 880~960MHz，GSM1800 1710~1880MHz
l HSUPA数据业务能力：DL/UL:2.8Mbps/2.2Mbps
l HSUPA数据业务能力：DL/UL:2.8Mbps/384Kbps
l TD-SCDMA数据业务能力：DL/UL:384Kbps/128Kbps

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2 特性

l EDGE数据业务能力：DL/UL:236.8Kbps/118.4Kbps
l GPRS数据业务能力：DL/UL: 85.6Kbps/42.8Kbps
l TD-SCDMA/GSM网络下基于CS/PS域的短消息服务
l TD-SCDMA/GSM网络下的语音服务
l TD-SCDMA/GSM网络下的彩信服务
l 支持Windows XP/Windows Vista/Windows 7/Linux/WinCE操作系统

2.2 技术规格

2.2.1 硬件特性

产品特性 描述

表2-1 产品硬件特性

工作电压 DC 3.3V～4.5V，典型值 3.8V（60PIN B2B 接口）

GSM/GPRS 900: 33dBm（±2）
GSM/GPRS 1800: 30dBm（±2）

最大输出功率

EDGE 900: 27dBm（±3）
EDGE 1800 26dBm（±3）

TD-SCDMA: 24dBm（+1/-3）

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工作电流（CLASS10）

测试电压 3.8V

测试制式 TD-SCDMA 电流（mA） 功耗（mW）
底电流 1.97 7.48
待机时电流 2.8 10.6
找网最大电流 167 634.6
通话时电流 178 676.4

测试制式 GSM
底电流 1.9 7.22
待机时电流 3.78 14.36
找网最大电流 149.8 569.2
通话时电流 功率等级
GSM900 5 290 1102

12 174.2 661.9

19 145.4 552.5
DCS1800 0 236 896.8
8 160.8 611.0
15 145.3 552.1

测试制式 GPRS
底电流 1.96 7.44
待机时电流 3.49 13.26
找网最大电流 158.1 600.7
通话时电流 功率等级
GSM900 5 390 1482
12 227.7 865.2
19 172.6 655.8
DCS1800 0 329 1250.2
8 201.5 765.7
15 172.1 653.9

测试制式 EGPRS
底电流 1.97 7.48
待机时电流 3.52 13.37
找网最大电流 241.4 917.3
通话时电流 功率等级
GSM900 8 310 1178
13 222.4 845.1
19 183 695.4
DCS1800 2 290 1102

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工作电流（CLASS12）

8 209.2 794.9
15 188.3 715.50

测试制式 GPRS
底电流 1.96 7.44
待机时电流 3.49 13.26
找网最大电流 158.1 600.7
通话时电流 功率等级
GSM900 5 527.8 2005.6
12 355.8 1352.0
19 245.3 932.1
DCS1800 0 357.9 1360.0
8 304.8 1158.2
15 245.8 934.0

测试制式 EGPRS
底电流 1.97 7.48
待机时电流 3.52 13.37
找网最大电流 241.4 917.3
通话时电流 功率等级
GSM900 8 375.1 1425.3
13 328.9 1249.8
19 248.7 945.0
DCS1800 2 362.5 1377.5
8 301.8 1146.8
15 259.6 986.4

GSM900：935～960MHz

接收频率范围

DCS1800：1805～1880 MHz
TD-SCDMA：2010～2025 MHz

GSM900：890～915 MHz

发送频率范围

DCS1800：1710～1785 MHz
TD-SCDMA：2010～2025MHz

GSM：≤-102dBm

灵敏度

TD-SCDMA：≤-108dBm

最大下行速率

最大上行速率

2.8Mbps

2.2Mbps

可在GSM、TD-SCDMA间自动切换（可处于以下几种模式：

双模自动切换

优 先 GSM模 式、 优先 TD-SCDMA模 式 、 仅 GSM 模 式 或 仅

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TD-SCDMA模式）

正常工作温度范围

极限工作温度范围

存储温度范围

湿度范围

2.2.2 M501 管脚说明

管脚命名 方向（对模块而言）

VBAT

VRTC_ABB

VMIC_ABB

POWERON

MICN1

MICP1

ABB_AOUT2N

ABB_AOUT2P

-10~+55℃

-25~+70℃

-40~+85℃
20％ ~ 90％HR

表2-2 M501主要管脚说明

电源供电

信号说明 直流参数 备注

输入 在 60PIN B2B 连

接器上一共有 5

个 VBAT 引脚，

可以为 M501 提

供范围是 3.3V～

4.5V 电压，提供

的最大电流值可

以达到 2.5A。

输入/输出 充电电池供给

RTC 的电压，同

时内部

VRTC_ABB 也可

以给电池充电。

输出 M501 模块提供

给外部音频 MIC

通路的偏置电压。

开机信号

输入 POWERON 被上

拉后开机。当板子
上电后，用户将调

试板上

POWERON 按键

长按 2s 后，模块

开机。

音频接口
输入
输入
输出
输出

音频差分输入

音频差分输出可
以驱动 8 欧姆负

Vmax=4.5V

Vmin=3.3V

Vnormal=3.8V

Vmax=2.0V

Vmin=1.6V
Vnormal=1.8V
Ioutmax=20uA

Iin=5uA

Vmax=2.6V

Vmin=2.4V
Vnormal=2.5V

VILmax=0.35*VRTC_ABB
VIHmin=0.65*VRTC_ABB

参考章节 5.6

在调试板

上被

+3.3V 上

拉。

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EPN

EPP

HEADSET_MIC

HPR
HPL

JACKSENSE

UART_RI
UART_CTS
UART_RTS

UART_RX

UART_TX
DBB_USC_1
DBB_USC_2

SIM_DETECT

DBB_SIM_RESET

DBB_SIM_CLK

DBB_SIM_DATA

VSIM

USB_DP

USB_DM

5VUSB

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载
输出
输出

音频差分输出可

以驱动 32 欧姆负

载
输入 耳机音频 MIC 输

入
输出
输出

耳机左右声道音

频输出，不是差分

的
输入 耳机插拔检测信

号

UART 接口

输出/4MA

输出/16MA

输入/4MA
输入/4MA
输出/4MA
输入/8MA
输出/8MA

5 线 UART 用于

通讯

2 线 UART 用于

下载软件

VILmax=0.3* VEXT_ABB
VIHmin=0.7* VEXT_ABB

VIHmax=VEXT_ABB +0.3

VOHmin=VEXT_ABB -0.2

VILmin=0V

VOLmin=GND
VOLmax=0.2V

VOHmax= VEXT_ABB

SIM/USIM 卡接口

输入/4MA SIM 卡的检测信

号

输出/4MA SIM 卡的复位信

号

输出/4MA SIM 卡的时钟信

号

输入/输出/4MA SIM 卡的数据信

号

输出 由模块内部 ABB

提供给调试板上

VSIM 可以由软件自动选

VILmin=0V
VILmax=0.3*VSIM
VIHmin=0.7*VSIM

VIHmax=VSIM+0.3

VOLmin=GND
VOLmax=0.2V

VOHmin=VSIM-0.2

VOHmax=VSIM

择 1.8V 或 2.85V

SIM 卡的供给电

压

USB 接口

输入/输出 USB 总线 D+，差

分走线

输入/输出 USB 总线 D-，差

分走线

输入 USB 5V 电压，是

SIM 卡的
信号线全

部都有

ESD进行
保护，模
块内部设

计了

ESD，建
议在模块
外部也设
计 ESD，
参考章节

5.4

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COM_SEL2

COM_SEL1

DOWNLOAD_MODE

A2B_SLEEP

A2B_WAKE

B2A_SLEEP

B2A_WAKE

管脚 定义 信号说明 方向（对模

1 DBB_USC_0
3 DBB_USC_1
5 DBB_USC_2
7 DBB_USC_3

9 DBB_USC_4
11 DBB_USC_5
13 DBB_USC_6
15 GND
17 ABB_AOUT2N
19 ABB_AOUT2P
21 HEADSET_MIC
23 MICN1
25 MICP1
27 VMIC_ABB
29 HPR
31 HPL
33 EPN

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模块内部

VUSB_ABB 电压

的输入。

控制（GPIO）信号

输入/4MA 工作模式选择信

号

输入/4MA 通讯口选择信号
输入/4MA 下载模式选择，高

电平表示 USB 下

VILmax=0.3*VEXT_ABB

VIHmin=0.7* VEXT_ABB

VIHmax=VEXT_ABB +0.3

VILmin=0V

载；低电平表示

UART 下载

输入/4MA 睡眠指示，指示外

部主机是否睡眠

输入/4MA 唤醒输入，外部主

机唤醒模块

输出/4MA 睡眠指示，指示模

块是否睡眠

输出/4MA 唤醒输出，模块唤

醒外部主机

表2-3 模块的60PIN B2B接口管脚定义

块而言）

保留 输入

UART2 的接收信号 输入
UART2 的发送信号 输出

保留 输入
保留 输入
保留 输入
保留 输入

地

SPEAKER 负输出 输出
SPEAKER 正输出 输出

耳机 MIC 输入 输入
MICPHONE 的输入负端 输入
MICPHONE 的输入正端 输入

外接 MICPHONE 电源 输出

耳机左声道输出 输出
耳机右声道输出 输出

RECEIVER 输出负端 输出

在调试板

上当

USB 下

载时，被

上拉到

3.3V

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35 EPP
37 JACKSENSE
39 GND
41 USB_DP
43 USB_DM
45 5VUSB
47 5VUSB
49 POWERON
51 VBAT
53 VBAT
55 VBAT
57 VBAT
59 VBAT

2

无 保留
4 GND
6 COM_SEL2
8 COM_SEL1

10 VRTC_ABB
12 ALERT
14 SYNCH
16 VGP_ABB
18 SIM_DETECT
20 DBB_SIM_RESET
22 DBB_SIM_CLK
24 DBB_SIM_DATA
26 VSIM
28 DOWNLOAD_MODE
30 UART_RI
32 UART_CTS
34 UART_RTS
36 UART_RX
38 UART_TX
40 GND
42 A2B_SLEEP

44 A2B_WAKE
46 B2A_SLEEP
48 B2A_WAKE
50 ABB_CRST
52 GND
54 GND
56 GND
58 GND

RECEIVER 输出正端 输出

耳机插拔检测 输入

地

USB 总线 D+ 双向

USB 总线 D- 双向

+5V 电源输入 输入
+5V 电源输入 输入

开机信号 输入
系统电源输入 输入
系统电源输入 输入
系统电源输入 输入
系统电源输入 输入
系统电源输入 输入

地

工作模式选择信号 输入

通讯口选择信号 输入

RTC 备份电池接口 输入

保留 输入
保留 输入

上电指示信号 输出

USIM 检测信号 输入
USIM 卡接口复位信号 输出
USIM 卡接口时钟信号 输出
USIM 卡接口数据信号 双向

USIM 卡电源 输出

下载模式选择 输入

振铃信号 输出

UART1 硬件流控信号 输出
UART1 硬件流控信号 输入

UART1 接收信号 输入
UART1 发送信号 输出

地

睡眠指示，指示外部主机是否睡

输入

眠
唤醒输入，外部主机唤醒模块 输入
睡眠指示，指示模块是否睡眠 输出
唤醒输出，模块唤醒外部主机 输出

复位信号 输入

地

地

地

地

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60 GND

地

备注:所有电源管脚均处于同一电路网络，所有地管脚也处于同一电路网络。

2.2.3 可靠性

2.2.3.1 极限工作条件

2.2.3.2 推荐工作条件

图 2-1 M501 管脚顺序图

表 2-4 极限工作条件

参数
模块供电电压
工作温度
存储温度
工作湿度 20％

Min Type Max

3.3 3.8 4.5 V

-25 25 70

-40 30 85

表 2-5 推荐工作条件

60%

90％

单位 备注

℃
℃

HR

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2.2.4 逻辑电平特性

符号 测试条件

VIH 输入电压（高）

V

输入电压（低）

IL

V

输出电压（高）

OH

V

输出电压（低）

OL

V

OLPWRON

I

输入漏电流（高）

IH

I

IH_P

I

输入漏电流（低）

IL

I

IL_P

I

OZL

I

OZH

输出电压（低）

内部下拉输入电流

内部上拉输入电流

三态漏电流（低）

三态漏电流（高）

参数

Type

模块供电电压 3.8～4.0

供电电压纹波
工作温度

<2%
0~45

工作湿度 45％~60％

表 2-6 逻辑电平特性

Vpin=Vpin

Vpin=Vpin
Vpin=Vpin

I

= -0.5mA

OH

Vpin=Vpin

I

= 2mA

OL

Vpin=Vpin

I

= 30μA

OL

Vpin=Vpin

VIN=Vpin

Vpin=Vpin

VIN=Vpin

Vpin=Vpin

V

= 0

IN

Vpin=Vpin

V

= 0

IN

Vpin=Vpin

VIN=Vpin

Vpin=Vpin

V

= 0

IN

单位

备注

V

℃
HR

Min Max

0.7*Vpin

max

/ 0.3*Vpin

min

min

min

min

max

max

max

max

max

max

max

max

max

Vpin - 0.2

GND 0.2

GND 0.3

-1.0 1.0

15 100

-1.0 1.0

-100 -15

-1.0 1.0

-1.0 1.0

/ V

Vpin

单位

V
V

V

V

μA

μA

μA

μA

μA

μA

注：Vpin由器 件 管 脚 的驱动电压而定。M501模块中41管 脚 （ USB_D+）和43管脚
（USB_D-）的驱动电压为VUSB，则Vpin=VUSB=3.3V；24管脚（DBB_SIM_DATA）驱动
电压为VSIM，则Vpin=VSIM=1.8V或2.8V（M501模块支持1.8V和2.8V的USIM/SIM卡）。

2.2.5 天线性能技术要求

表 2-7 天线性能技术要求

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³

£

³

£

³

£

³

£

³

£

³

£

性能（Band 1）

频率范围 Frequency Range

增益 Gain

驻波比 VSWR

效率 Efficiency(%)

耦合灵敏度 TIS

性能（Band 2）

频率范围 Frequency Range

增益 Gain

驻波比 VSWR

效率 Efficiency(%)

耦合灵敏度 TIS

性能（Band 3）

频率范围 Frequency Range

增益 Gain

驻波比 VSWR

效率 Efficiency(%)

耦合灵敏度 TIS

表 2-8 馈线要求

馈线型号（Cable Type）

890~960MHz

-2dBi

2.5
50%

-102dBm

1710~1880MHz

-2dBi

2.5
50%

-102dBm

2010~2025MHz

-2dBi

2.5
50%

-105dBm

Coaxial cable terminate to U.FL-R-SMT plug

馈线插损 （Insertion Loss）

2.2.6 结构尺寸

安装方式：60PIN B2B连接器，通过屏蔽架上的4个小焊盘进行固定。

设计外形尺寸：55mm×33mm×2.6mm，如图2-2～图2-5所示

Band 1：£0.6（-10 Co~60 Co）

Band 2：£1.0（-10 Co~60 Co）

Band 3：£1.2（-10 Co~60 Co）

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图 2-2 Top 面的外形尺寸

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图 2-3 Bottom 面的外形尺寸

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图 2-4 左右侧面的外形尺寸

图 2-5 上下侧面的外形尺寸

注：由于PCB在加工时， 对 于 板 厚 小 于 1.0mm的 板 子，长、宽和高的最大误差为
+/-0.08mm，所以模块的正常外形尺寸范围为：

长：54.92-55.08mm，宽：32.92-33.08mm，厚：2.52-2.68mm。

2.2.7 尺寸配合注意事项

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l 禁布器件区域

在模块底面从板子下边沿到屏蔽罩外沿，至少6.8mm的距离上不能布防任何元器件。

具体见图2-6。

图 2-6 禁布器件区域

l 60PIN B2B连接器装配

M501使用的是60PIN板对板连接器，型号为松下公司的AXK6F60347YG；与其配套使

用的必须是松下公司的AXK5F60547YG。

AXK6F60347YG 的结构尺寸如图 2-7 所示：

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图 2-7 AXK6F60347YG 的结构尺寸图

AXK5F60547YG 的结构尺寸和推荐焊盘如图 2-8 和 2-9 所示：

图 2-8 AXK5F60547YG 的结构尺寸图

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图 2-9 AXK5F60547YG 的推荐焊盘图

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3 系统架构

3.1 硬件系统架构

M501模块的应用功能框图如下图3-1所示，本模块与外部主要有RESET、USIM接口、
USB接口、外部电源、模拟音频、UART、通讯选择、上电指示、时钟备用电池等接口部分。

图 3 -1 模块通用应用功能框图

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M501模块可分为射频单元、基带单元和60PIN B2B接口。

射频单元主要完成了EDGE、GPRS、GSM和TD-SCDMA的上下链路的信号的发射和接
收。

基带单元主要完成了基带信号处理功能，包括上、下行信号的调制解调、信道编解码、
加密/解密等等。

60PIN B2B接口部分为模块提供与外部电路的接口。通过RESET管脚使用户可复位模
块，即通过拉低RESET上的电压可使模块重启。模块USIM/SIM接口与USIM/SIM卡连接，
实现与USIM/SIM卡的数据交互。模块USB接口提供了模块与外部数据交换的途径。模块
UART接口也提供了模块与外部数据交换的途径。60PIN B2B接口中定义了5个电源管脚，通
过这些电源管脚，外部电路可给模块提供电源，本模块要求外部电源供电典型值为+3.8V，
可提供的最大电流不能大于2.5A。模块模拟音频接口与外部电路实现语音信号的交互。

3.2 软件系统架构

M501模块的软件系统架构框图如图4-2所示。

MU301模组软件 用户软件

AT Interface

Modem Interface

Other Interface

USB

驱动

3G无线

协议栈

业务能

力集

AT命

令处

理

USB

驱动

图3-2 模块软件业务应用框图

M501模块软件由以下模块构成：

USB驱动模块：用于接收来自用户侧的USB数据；

AT命令处理模块：用于解析来自用户的AT命令，执行相应的业务，并向用户发送

执行结果。

业务能力集：支持数据业务、SMS、MMS、电话等业务能力。

3G无线协议栈：用于与网络侧进行无线通讯。

APP

M501模块在用户侧系统上会枚举出多个端口，用户侧系统需要安装相应的端口驱

动程序后，才能与M501进行数据交互。

用户侧应用软件通过Modem端口进行拨号，来进行数据业务；通过AT端口发送AT
命令给模块，来指示其进行相应的业务；通过接收模块上报的AT命令响应或者指示状
态的AT命令，获得模块的执行结果和工作状态。

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除此之外M501还预留了其他端口，来完成更为丰富的电信业务。

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4.1 分组数据业务

M501模块支持以下数据业务能力：

l HSDPA数据业务能力：DL/UL:2.8Mbps/2.2Mbps

l TD-SCDMA数据业务能力：DL/UL:384Kbps/128Kbps

l EDGE数据业务能力：DL/UL:236.8Kbps/118.4Kbps

l GPRS数据业务能力：DL/UL: 85.6Kbps/42.8Kbps

进行数据业务需要使用拨号应用程序来进行，拨号时需要设置以下参数：

l 接入号码

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4 业务和应用

l 根据中国移动的要求进行设置。

l 网络接入点（APN）

l 支持CMNET、CMWAP等，并支持中国移动所有其他的接入点

4.2 SMS 业务

M501模块支持以下SMS业务能力：

l 支持MO（Mobile Originated）、MT（Mobile Terminated）及蜂窝广播功能（GSM

网络）

l 支持PDU（Protocol Date Unit）模式及文本模式

l 支持长短消息（Concatenated SMS）

4.3 MMS 业务

M501模块支持MMS（多媒体信息服务）。

4.4 语音业务（可选）

M501模块支持以下业务能力：

l 支持MO（Mobile Originated）、MT（Mobile Terminated）及紧急呼叫功能

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l 支持以下声码：PCM、AMR

附加业务功能：

l 呼叫转移

l 呼叫限制

l 多方通话

l 来电显示

l 呼叫等待及呼叫保持

4.5 WMMP 业务（可选）

M501支持中国移动WMMP3.0规范，可用于M2M产品。

4.6 可视电话（可选）

M501支持中国移动可视电话业务，同时支持以下补充业务：

l 可视电话呼叫转移

l 可视电话来电显示

l 可视电话呼叫限制

4.7 支持的操作系统

M501可以嵌入到安装以下操作系统的主机或终端中应用：

l Windows XP

l Windows Vista

l Win7

l WinCE

l Linux

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5 接口

本章节主要描述 M501 模块各接口的说明，包括：

l 电源接口

l 天线接口

l 通信接口

l SIM/USIM 卡接口

l 通讯选择接口

l 音频接口

l 上电指示接口

l 时钟备用电池接口

l AT命令接口

5.1 电源接口

M501模块的总电源来自60PIN B2B接口，供电电压为+3.3V～+4.5V。输入电源直接送
给电源管理单元（PMU），由其内部的LDO和DC/DC产生终端系统所需的各种电源,通过电
感隔离送给射频部分的PA供电。

管脚号 信号名 描述 参数

51、53、55、57、59

4、15、39、40、52、54、56、58、
60

表 5-1 电源接口定义表

VBAT

GND

电源

地

供电电压范围为+3.3V～+4.5V，
其典型值+3.8V，因此在模块以最
大功率发射时，电源瞬时供电电
流会较大，+3.8V电压会有跌落，
但必须保证其不低于3.3V。供电
电路能够提供给模块的最大电流
不能大于2.5A。

0V

5.2 天线接口

天线接口为射频连接器，要求天线的特征阻抗为50欧姆。此外，在模块bottom面提供天
线焊盘，同样选择50ohm特性阻抗的线缆和天线。

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TD/GSM 的输入输出信号通过测试接口连接到测试电缆或天线处,输入输出信号分别是

时分的下行接收信号和上行的发射信号。

5.2.1 射频连接器

ZTE-T M501 60PIN B2B模块上采用HRS公司的U.FL-R-SMT-1，其尺寸如下图5-1所示。

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图 5-1 天线接口尺寸

图5-2 射频接口测试座（HRS公司 U.FL-R-SMT(10)）

对应于射频接口的线缆，建议选用HRS公司的U.FL_LP_088，如图5-3所示。

图5-3 测试线缆Cable
表 5-2 天线接口特性

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名称 描述 条件
接触电阻 中心：20m ohms max

外部：10m ohms max
隔离电阻 500 M ohms min 100V DC
频率范围 0.045~6GHz \
温度范围 -40~90 °C \

10mA max

5.2.3 天线焊盘

ZTE-T M501 60PIN B2B 模块背面提供天线焊盘，如图 5-4 所示，为用户提供一个天线馈点

以及两个地，便于用户测试使用。相对应的焊接线缆，使用刚性或柔性同轴线均可。

GND

馈点

5.2.3 天线接口特性

参数 最小值 典型值 最大值 单位

GND

图 5-4 bottom 面天线焊盘

表 5-3 M501 模块天线接口射频性能功能表

频率范围
上行（MS→BTS）

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P-GSM 900 890 / 915 MHz
GSM 1800 1710 / 1785 MHz
TD-SCDMA 2010 / 2025 MHz

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1880 / 1920 MHz

P-GSM 900 935 / 960 MHz

频率范围
下行（BTS→MS）

发射功率范围

载频数量

双工间隔

载频间隔

多工，双工方式

每 TDMA 帧的时隙数 7 个主时隙、3 个特殊时隙、1 个保护时隙
帧周期 短帧长 10ms（子帧 5ms）
时隙周期

调制方式

接收灵敏度

GSM 1800 1805 / 1880 MHz

TD-SCDMA

P-GSM 900 31 33 35 dBm
GSM 1800 28 30 32 dBm
TD-SCDMA 21 23 25 dBm
P-GSM 900 / 124 /
GSM 1800 \ 374 \
TD-SCDMA \ 68 \
P-GSM 900 \ 45 \ MHz
GSM 1800 \ 95 \ MHz
TD-SCDMA \ 0 \ MHz

P-GSM 900 ≤-102 dBm
GSM 1800 ≤-102 dBm
TD-SCDMA ≤-108 dBm

2010 / 2025 MHz
1880 / 1920 MHz

个
个
个

\ 200 \ kHz
EDGE/GPRS：TDMA/FDMA，FDD
TD-SCDMA/HSDPA：TDMA，TDD

0.675ms
EDGE/GPRS：GMSK，8PSK
TD-SCDMA/HSDPA：QPSK，16QAM

5.3 通信接口

5.3.1 USB 接口

M501模块遵循USB2.0接口规范，支持USB2.0全速模式（12Mbit/s），用户可以通过USB

进行软件下载和通讯。

管脚号 信号名 I/O 描述

45、47 5VBUS 输入 USB 供电+5V
41 USB_DP
43 USB_DM

本模块中的电源由+3.8V和+5V提供，其中+3.8V由外部电源通过60PIN B2B连接器直接

供给模块内部，而USB口中的+5V也直接通过60PIN B2B连接器直接供给模块内部。USB_D+

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表 5-4 USB 接口

双向 USB 数据线 D+
双向 USB 数据线 D-

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和USB_D-信号引入模块后，在模块中已进行了ESD保护设计，该两根信号线在模块中都是
通过一个33欧姆的电阻与DBB芯片的相应管脚相连。模块中数据接口部分的电路如图5-4所
示。

DBB芯片 60PIN B2B接口

33欧

DBB_USB_DP

33欧

DBB_USB_DM

USB_D+

USB_D-

5VUSB

ESD保护器件

图5-5 M501模块中数据接口电路

下图是M501模块USB接口测试点：

5VUSB

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5.3.2 UART 接口

ZTE-T M501 TD-SCDMA B2B 模块具备 UART 串行功能。UART1 用作与主机的通讯口，

其速率缺省为 115.2kbps，可以采用相关 AT 指令动态配置从 1200bps 到 460.8kbps，下边是

UART1 定义：

UART_TX 38 O

UART_RX 36 I
UART_RTS 34 I
UART_CTS 32 O

UART_RI 30 O

模块在以上功能基础之上，另外提供一组独立接口 UART2，用于软件下载，其下载速

率固定为 115.2kbps。

图5-5 M501模块USB接口测试点

表 5-5 UART1 接口

信号 管脚

I/O

电气特性 说明

2V8 UART1 数据发送
2V8 UART1 数据接收
2V8 UART1 硬件流控信号
2V8 UART1 硬件流控信号
2V8 UART1 振铃信号

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表 5-6 UART2 接口

信号 管脚

DBB_USC_2 5 O
DBB_USC_1 3 I

M501 模块可以通过使用 232 类芯片与标准 RS-232 的接口连接，推荐使用 MAX3238

芯片，如下图所示：

I/O

电气特性

2V8 UART2 数据发送
2V8 UART2 数据接收

说明

5.4 SIM/USIM 卡接口

5.4.1 SIM/USIM 接口概述

M501 模块遵循 USIM 卡接口规范。

管脚号

20 DBB_SIM_RESET O
22 DBB_SIM_CLK O
24 DBB_SIM_DATA I/O
26 VSIM O
18 SIM_DETECT I

信号名 信号流向(相对于模块)

图5-6 串口连接示意图

表 5-7 USIM 接口

信号定义

SIM/USIM 卡复位
SIM/USIM 卡时钟

SIM/USIM 卡串行数据

SIM/USIM 卡电源
SIM/USIM 卡检测

5.4.2 SIM/USIM 检测

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模块的 SIM_DETECT 接口依据以下原则进行设计：
（1）电平由高到低，SIM 卡为拔出状态
（2）电平由低到高，SIM 卡为插入状态

对于 SIM/USIM 卡检测需要使用带检测功能的 SIM/USIM 卡座，M501 调试板使用的是

AMPHENOL 公司型号为101-00586-68卡座和 ELCO公司型号为 04 5036 006 201 862+卡座，
其卡座的具体尺寸如下图所示：

5.4.3 接口推荐电路

图5-6 SIM/USIM卡座尺寸外形图

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图 5-7 USIM 卡接口推荐电路

建议USIM卡座应该距离模块接口较近的位置（建议从模块的60PIN B2B连接器到SIM
卡座的PCB走线长度不能超过100mm），以避免因走线过长使波形产生较严重的变形，从而
影响信号的通信。对于USIM卡检测电压VGP_ABB，上图中所示是由模块内部输出，同时
也可以由用户从外部直接供给，电压要求2.8V～3.0V。

建议DBB_SIM_RESET与GND之间并联一个0.1uF的电容，DBB_SIM_DATA与GND之
间并联一个100pF的电容，VSIM与GND之间并联一个0.1uF和33PF的电容，滤除射频信号的
干扰。

5.4.4 卡座接口 ESD 防护

M501模块的USIM卡接口ESD防护推荐电路如图5-7所示，ESD保护器件要尽量靠近
USIM卡座放置。

图 5-8 USIM 卡接口 ESD 防护推荐电路

5.5 通讯选择接口

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模块连接器上 2 个通讯口选择信号线 COM_SEL1、COM_SEL2，用于选择 M501 与外

部的通讯口，定义如下：

表 5-8 通讯选择接口

信号 管脚

COM_SEL1 8 I/O
COM_SEL2 6 I/O

状态
状态 1
状态 2
状态 3
状态 4

5.6 音频接口

5.4.1 Microphone 接口

I/O

表 5-9 通讯口选择信号状态定义

COM_SEL2 COM_SEL1

0 0
1 0
0 1
1 1

电气特性

2V8 通讯选择信号
2V8 通讯选择信号

所选择的通讯端口

以 UART1 为通信口，工作在正常模式

以 UART1 为通信口，工作在生产测试模式

以 USB 为通信口，工作在正常模式

以 USB 为通信口，工作在生产测试模式

说明

ZTE-T M501 TD-SCDMA B2B 模块具备 Microphone 功能，配置独立接口，如表 5-3 所

示。

表 5-10 Microphone 接口

信号 管脚

MICP1 25 I
MICN1 23 I

模块 Microphone 功能通过差分电路实现；
下面是 Microphone 接口在应用端的一些参考设计，供用户在直接连接音频负载时参考。

I/O

电气特性

模拟 麦克风正端输入
模拟 麦克风负端输入

说明

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图 5-9 Microphone 接口电路的参考设计

上图中对于 Microphone 参考设计其 ESD 保护器件 FV2 用户可以根据需要来进行选择，
电容 C62、C64、C65、C78、C79 用来调节 Microphone 的音频效果，用户可以根据需要进
行选择，推荐值 C62=18PF，C64=18PF，C65=18PF，C78=33PF，C79=33PF，R83=R84=0.1UF。

5.4.2 Speaker 接口

ZTE-T M501 TD-SCDMA B2B 模块具备扬声器功能，配置独立接口。

信号 管脚

ABB_AOUT2P 19 O

ABB_AOUT2N

模块 Speaker 音频采用差分输出结构。

下面是 Speaker 接口在应用端的一些参考设计，供用户在直接连接音频负载时参考。

表 5-11 Speaker 接口

I/O

17 O

电气特性

模拟 扬声器正端输出
模拟 扬声器负端输出

说明

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图 5-10 Speaker 接口电路的参考设计

上图中对于 Speaker 参考设计其压敏电阻 R49 和 R54 用来 ESD 防护，用户可以根据需
要来进行选择，电容 C61、C55、C60、C56、C59 用来调节 Speaker 的音频效果，用户可以
根据需要进行选择，推荐值 C61=18PF，C55=18PF，C56=18PF，C59=33PF，C60=33PF。

5.4.3 Receiver 接口

ZTE-T M501 TD-SCDMA B2B 模块具备 Receiver 功能，配置独立接口。

信号 管脚

EPP 35 O

EPN 33 O

模块 Receiver 音频采用差分输出结构。

下面是 Receiver 接口在应用端的一些参考设计，供用户在直接连接音频负载时参考。

表 5-12 Receiver 接口

I/O

电气特性

模拟 RECEIVER 正端输出
模拟 RECEIVER 负端输出

说明

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图 5-11 Receiver 接口电路的参考设计

上图中对于 Receiver 参考设计其压敏电阻 R44 和 R45 用来 ESD 防护，用户可以根据需
要来进行选择，电容 C57、C51、C54、C52、C58 用来调节 Receiver 的音频效果，用户可以
根据需要进行选择，推荐值 C57=18PF，C51=18PF，C52=18PF，C54=33PF，C58=33PF。

5.4.4 耳机接口

ZTE-T M501 TD-SCDMA B2B 模块具备耳机功能，配置独立接口。

信号 管脚

HPL 31 O
HPR 29 O

HEADSET_MIC

JACKSENSE 37 I 2V8

耳机语音输出是左右声道，此时 HPL 和 HPR 不是差分走线，布线时需要将 HPL 和 HPR
中间用地线隔开，防止互相干扰。

下面是耳机接口在应用端的一些参考设计，供用户在直接连接音频负载时参考。

表 5-13 耳机接口

I/O

21 I

电气特性

模拟 耳机左声道输出
模拟 耳机右声道输出
模拟 耳机麦克风输入

说明

耳机插拔检测

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图 5-12 耳机接口电路的参考设计

上图中对于耳机参考设计其压敏电阻 R57、R58 和 R59 用来 ESD 防护，用户可以根据
需要来进行选择。C52、C54、C57、C58、C75、C76 用来调节耳机的音频效果，用户可以
根据需要进行选择，推荐值 C57=18PF，C58=18PF，C52=33PF，C54=33PF，C75=22UF，
C76=22UF。对于电阻 R133 是用来检测耳机的插拔状态，其 R133=2.21K；对于耳机的 MIC
需要上拉到 VMIC，VMIC 电压可以通过 60PIN B2B 连接器引出。

5.7 上电指示(VGP)接口

ZTE-T M501 TD-SCDMA B2B 模块提供一个 VGP 接口驱动外接的 LED，指示模组上电
工作状态。

信号 管脚

VGP_ABB 16 O

下面是 VGP 接口在应用端的一些参考设计，供用户在直接连接负载时参考。

表 5-14 VGP 接口

I/O

电气特性

2V8 指示模块上电工作状态

说明

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图 5-13 VGP 接口电路的参考设计

上图中用户可根据实际情况来适当选取 R69 和 R73 的取值。

5.8 时钟备用电池(VRTC_ABB)接口

ZTE-T M501 TD-SCDMA B2B 模块具备为时钟提供备用电池功能，配置独立接口。
VRTC_ABB 是 M501 模块内部实时时钟备用电源输入接口。当 VBAT 在位时，实时时钟可
以通过 VBAT 供电；当 VBAT 不在位时，VRTC_ABB 为实时时钟提供备用电源。

VRTC_ABB 可以使用电池供电，电池的电压范围是 2.8V～3.1V。

当 VRTC_ABB 使用可充电电池，VBAT 在位时，通过 VBAT 可以给电池充电。从 VBAT
给备份电池充电的条件是：

主电源电压>实时时钟备份电池电压

主电源电压>2.8V

表 5-15 时钟备用电池接口

信号 管脚

VRTC_ABB 10 I

下面是时钟备用电池接口在应用端的一些参考设计，供用户在直接连接电池负载时参
考。

I/O

电气特性

说明

1V8 时钟备用电源

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图 5-14 时钟备用电池接口电路的参考设计

上图中 GB1 为 Lithium－Ion电池，推荐型号为 SII 公司型号为 HB414-II06E 和 KANEBO

公司型号为 PAS414HR-VA5R。

5.9 AT 命令接口

M501遵从如下AT命令规范：
3GPP TS 27.007 V3.13.0 AT command set for User Equipment (UE)

《中国移动通信随e行客户端AT命令接口规范V1.0.0》

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6 调试环境说明

6.1 硬件调试环境

6.1.1 调试板概述

M501 模块整个调试环境包括 3 部分：调试板、转接板、M501 模块，如图 6-1 所示：

调试板

转接板

M501 模块

图 6-1 M501 调试环境

M501 模块可以在如图 6-2 所示的调试板上运行。

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S1 S3

X3

X12

Speaker

X29

X24

X36

X42

X30

X39

X27

X48

S37 X11

X13 S5

Mic

X25

图 6-2 调试板

用户可使用该调试板进行M501模块的开发工作。该调试板可采用两种供电方式：可以
采用电池供电和DCDC供电两种方式，通过一个双刀双掷开关S5选择，供电电压均值为3.8V。
其中，DCDC的输入电源可由另一个双刀双掷开关S37在USB和5V适配器间切换。同时用户
通过调试板上的USB接口与模块进行数据的交互，在这一过程中用户需要了解到几个部分如
下：

l S37：电源选择开关---开关向左表示USB供电；开关向右表示+5V电源适配器供电。

l X12、X39：80芯1.27*1.27间距直式PCB贴片焊接插针接口

l X42：+5V跳线开关。当用USB供电时，将插针的左边和中间用跳线帽连接。当用

适配器供电时，将插针的右边和中间用跳线帽连接。

l X13：电源适配器接口

l X11：USB A型4芯弯式PCB焊接屏蔽插座

l S5：DCDC选择开关---开关向左表示用调试板上的+5V--+3.8V的DCDC给模块供

电；开关向右表示用调试板上的电池给模块供电。

l X3：SIM/USIM卡座

l X24、X25：D型9芯弯式PCB焊接插座，用于UART传输。

l X27：用于选择下载模式为USB下载或UART下载。

l X29、X30：用于通讯选择。

l S1、S3：用于USB+GPIO休眠方式的选择。

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l Mic：用于焊接Microphone。

l Speaker：用于焊接Speaker。

l X36：用于连接手持听筒。

l X48：3.5MM耳机插座。

6.1.2 转接板概述

M501 模块是通过转接板连接到调试板上，转接板如图 6-3 和图 6-4 所示：

60PIN B2B 连接器插

用户固定 M501 模块到转接板的焊盘

图 6-3 转接板 TOP 面

方向标识

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80PIN 连接器

图 6-4 转接板 BOTTOM 面

图 6-5 装配图 a

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图 6-6 装配图 b
该调试板和转接板的使用过程如下：
1：将转接板插入到调试板上的2个80PIN 插座中并向下按，使转接板与调试板接触从

而固定，如图6-5所示。

2：然后将M501模块插入到转接板上的60PIN B2B连接器的插座中并向下按，使M501

模块固定到转接板上，如图6-6所示。

3：接下来选择供电方式，通过开关S5可以选择用调试板上的DCDC给模块供电，还是

电池给模块供电，由于调试板上不带电池，所以开关S5一直扳到左边，用调试板上的DCDC
给模块供电。调试板上的DCDC的输入+5V电压可以是电源适配器供电，也可以是USB供电，
通过开关S37来进行选择。当S37扳到左边此时调试板上DCDC的输入是USB供电；当S37扳
到右边此时调试板上的DCDC的输入是电源适配器供电，同时对于X42（+5V跳线开关）当
用USB供电时，将X42插针的左边和中间用跳线帽连接。当用适配器供电时，将X42插针的
右边和中间用跳线帽连接如图6-2所示。

4：将USIM卡插入USIM卡座X3中，并将调试板的USB接口X1通过USB线连接至PC；

如果选择用电源适配器供电，此时还需将电源适配器供电线插入调试板上的电源适配器接口
X13中；拨动开关，使调试板正常供电，模块开始启动，PC正常检测到模块端口后，至此模
块可以正常工作。

6.1.3 调试注意事项

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X5

6.1.3.1 下载软件版本

当用调试板给 M501 模块下载软件版本时需要注意，M501 模块支持 2 种下载方式：1

种是通过 USB 进行下载；另外 1 种是通过 UART 进行下载。

当用 USB 进行下载时，首先将 USB 线连接到调试板上的 USB 头上，另外一端连接 PC，

然后用跳线帽将下载选择开关 X27 上的 PULL_UP 和 DOWNLOAD 短接，在打开下载工具，
选择正确的软件版本，最后拨动 S37 到 USB 侧和 S5 到 DC/DC 侧就可以正常下载了。

当用 UART 进行下载时，首先将串口线连接到调试板上的 X25 上，另外一端连接 PC，
然后用跳线帽将 X27 上的 GND 和 DOWNLOAD 短接，在打开下载工具，选择正确的软件
版本，最后拨动 S37 到 USB 侧和 S5 到 DC/DC 侧就可以正常下载了。

6.1.3.2 通讯选择

M501 模块支持 USB 和 UART 两种通讯模式，参照 5.5 章节的介绍。目前默认的操作
是以 USB 为通信口，工作在正常模式，此时 COM_SEL1=1，COM_SEL2=0。通过开关 X29
和 X30 来进行选择，X29 是 COM_SEL1，X30 是 COM_SEL2。对于 X29 此时跳线帽将 SEL1
和 PULL_UP 进行短接；对于 X30 此时跳线帽将 SEL2 和 GND 进行短接，如下图所示。所
有这些操作必须在上电前准备完毕。

图 6-7 通讯模式选择图

6.1.3.3 GPIO+USB 休眠模式选择

M501 模块支持 GPIO+USB 的休眠方式，通过调试板上的开关 S1 和 S3 使模块进入休
眠。当模块上电时，必须将 S1 和 S3 扳到下边。此时 X5 和 X6 从左往右第 2 个插针和第 3
个插针必须用跳线帽进行短接，如下图所示：

X6

图 6-7 休眠模式选择图

6.1.3.4 注册网络和呼叫

当进行语音呼叫时，首先需要正确的将听筒或耳机插入到调试板上。

当用 USB 供电且听筒接听时，如图 6.8 所示：

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图 6.8 USB 供电听筒接听示意图

上图中红圈中的放大图如图 6.8a 所示：

图 6.8a 听筒跳线帽放大示意图

听筒旁边的 4 组插针的跳线帽按照上图 6.8a 中所示连接，同时 X42 和 S37 也按照图 6.8a
中所示连接。

当用 USB 供电且耳机接听时，如图 6.9 所示：

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图 6.9 USB 供电耳机接听示意图

当用适配器供电且听筒接听时，如图 6.10 所示：

图 6.10 适配器供电听筒接听示意图

上图中红圈中的放大图如图 6.10a 所示：

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图 6.10a 听筒跳线帽放大示意图

听筒旁边的 4 组插针的跳线帽按照上图 6.10a 中所示连接，同时 X42 和 S37 也按照图

6.10a 中所示连接。

当用适配器供电且耳机接听时，如图 6.11 所示：

图 6.11 适配器供电耳机接听示意图

其次连接 USB 线到调试板上的 USB 插座 X11 上，另一端连接 PC。点击开始---所有程
序---附件---通讯---超级终端。设置正确的 Baud Rate 和 COM number。

最后将天线连接到 M501 上的射频测试座上，插入 SIM 卡。

上述设置和检查完毕后，调试板上电，连接 AT 端口，注册流程如下：

at //确认端口是否正常以及模块是否开机

OK

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^ZVERSION:M501V0.0.1B02 A2000PU.3.20.10_modem

at^zversion? //查询软件版本，方便技术交流

OK

at^ddtm? //查询注册方式

^DDTM: 0,2

OK

at^dstm=0,1,0 //单次注册 GSM 模式

OK

at+cfun=1 //注册网络

OK

+CREG: 2

^DACTI: 0

^MODE:0

^DCINFO: 1,1,0,0

+CREG: 1 //注册到了网络

^MODE:3

atd88459569; //拨打电话 88459569

DIALING

OK

ALERTING

ath //挂机

HANGUP: 0

OK

^DCINFO: 1,1,0,0

6.1.4 调试板接口介绍

6.1.4.1 60PIN(X12/X39)接口介绍

调试板上的2个60PIN接口是和转接板上的2个60PIN接口相搭配的，不同之处只在于调

试板上的接口是公口，转接板上的为母口。

6.1.4.2 电源适配器(X13)接口

本接口的电器特性和物理特性如表6-1和表6-2所示。

表 6-1 电气特性

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特性 要求

A. 接触电阻 20mΩ MAX.
B. 额定电流
C. 耐电压

3.0A DC

500V AC/minute
D. 绝缘电阻 100MΩ MIN.
E. 額定电压

30V DC

表 6-2 物理特性

特性 要求

A. 插入力 3.0N～20N
B. 保持力 3.0N～20N
C．机械寿命 5000 次

根据调试板内部电路和接口特性，建议电源适配器供给的电压为5V，电流为2A。

表 6-3 电源适配器接口

管脚号 信号名 方向（对接口而言） 描述

1 AC_5V I +5V/2A 直流电源输入

6.1.4.3 音频接口介绍

表 6-4 Mic 接口

管脚号 信号名 方向（对接口而言） 描述

1 MIC_P I Micphone 的输入正端

2 MIC_N I Micphone 的输入负端

表 6-5 Speaker 接口

管脚号 信号名 方向（对接口而言） 描述

1 SPK2_P I Speaker 的输出正端

2 SPK2_N I Speaker 的输出负端

表 6-6 Receiver 接口

管脚号 信号名 方向（对接口而言） 描述

1 RECEIVER_P I Receiver 的输出正端

2 RECEIVER_N I Receiver 的输出负端

6.1.4.4 USB 接口(X11)介绍

USB接口由4根线组成，各根线的定义如表6-7所示。

表 6-7 USB 接口

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管脚号 信号名 方向（对接口而言） 描述

1 USB_5V I +5V 电源
2 USB_DM I/O

3 USB_DP I/O

4 GND I

6.1.4.5 上电指示 LED

表 6-8 USB 接口

信号名 描述 状态

LED1 模块上电指示灯 当模块 ABB 工作后输

6.1.4.6 SIM/USIM 卡座(X3)接口介绍

SIM/USIM 卡座详细介绍参见章节 5.4.2，下表是 SIM/USIM 卡座接口：

表 6-9 SIM/USIM 卡座接口

USB 数据线 D-

USB 数据线 D+

地

出 VGP_ABB ， 点 亮
LED1。

管脚号 信号名 方向（对接口而言） 描述

1
2 SIM_RESET O

3 SIM_CLK O

5 GND

6

7 SIM_DATA O

CD1 VGP_ABB O

CD2 SIM_DETECT I

6.1.4.7 UART(X24/X25)接口介绍

调试板上共有两组 UART 接口，UART1 为 5 线串口，UART2 为 2 线串口。使用串口调

试时，用串口线将调试板通过 DB9 芯和电脑连接。

X24 对应 UART1，X25 对应 UART2。当进行下载版本时，可以用 UART2 通过 DB9 芯

和电脑相连接。

VSIM

悬空

O

表 6-10 UART(X24)接口

SIM/USIM 卡电源

SIM/USIM 卡复位

SIM/USIM 卡时钟

地

未定义

SIM/USIM 卡串行数据

SIM/USIM 卡检测电压

SIM/USIM 卡检测

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管脚号 信号名 方向（对接口而言） 描述

1
2 COM1_RX I

3 COM1_RTS I

4 COM1_CTS O

5 COM1_RI O

管脚号 信号名 方向（对接口而言） 描述

1
2 COM2_RX I

COM1_TX

COM2_TX

O

表 6-11 UART(X25)接口

O

6.2 软件调试环境

UART1 数据发送

UART1 数据接收

数据终端发送请求信号

UART1 允许发送信号

UART1 振铃信号

UART2 数据发送

UART2 数据接收

6.2.1 驱动安装

M501模块可以通过Mini PCI-E或者调试板转换为USB接口与PC机连接，此时会枚举

出通讯端口，需要安装驱动后才能与模块软件进行交互。

请分别使用Windows及Linux等操作系统对应的驱动软件。

6.2.2 AT 命令调试

Windows XP操作系统中，可以使用系统自带的超级终端工具与M501模块枚举出的

端口相连，进行AT命令的调试。

该工具所在路径为 <开始> - <所有程序> - <附件> - <通讯> - <超级终端>。
Linux操作系统，可以使用Mini COM串口工具 。
其他操作系统，请使用相应的串口通讯工具进行AT命令的调试。

6.2.3 业务应用 demo 程序

M501在Windows XP操作系统下，可以配合中国移动随e行应用软件熟悉SMS、

MMS、数据业务等常用业务的使用。

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7.1 GPS 方案说明

M501 采用 SiRF GSD3tw-8220 为主芯片的 GPS 方案，由于 GSD3tw-8220 采用半软半硬
的方案，意思就是说其软件 SIRFNavlll 运行在我们模块主系统上，会占用主系统上的存储
空间和 CPU 资源，所以使其方案的优点是所需要的外围电路较少，可以在不占用太多 PCB
布局空间的情况下把 GPS 功能应用到模块产品中。

7.2 GPS 芯片特点

7GPS 功能

GSD3tw-8220 内部集成 LNA。

单电源供电，电压 1.8V。

内部集成输入 1.8V，输出 1.2V 的 LDO。
典型休眠电流 10UA。
最大功率下定位时功耗 67MW，电流大约 37MA。
与主机通讯接口有 SPI 和 UART 两种模式，但是对于其 M501 来说只支持 UART 模式的通
讯接口，其与 M501 中的 DBB 通讯模式如下图 7.1 所示：

图 7.1 M501 中的 DBB 通讯模式

GPS 功能的原理图见下图 7.2：

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图 7.2 GPS 功能的原理图

简单说明一下原理图：GPS 信号通过 X1 测试座（型号 MM9329-2700，同 RF 测试座）

进入射频链路，经过一路π型匹配网络到 NF,然后到 LNA（型号 MAX2659ELT+），再经过

NF 到达主芯片，GPS 信号和 DBB 通过 UART 来交互。

GPS 主时钟采用型号为 NSA3401B 的标频 16.369MHZ 的晶振提供，另外 32.768k 提供

睡眠时钟。对于 GSD3tw-8220 来说，其主时钟支持四种模式，通过 GPS 芯片的 JTCK 和 JTDI

引脚进行选择，如下图 7.3 所示。目前我们选用的是 SIRF 推荐的 16.369MHZ 晶振，因为当
用 16.369MHZ 晶振时可以采用 GPS 芯片内部提供的 LNA，不需要额外的增加外部 LNA；
同时当采用 16.369MHZ 晶振时也可以采用外部独立的 LNA。

图 7.3 GPS 晶振选择逻辑表
GPS 的测试结果：
在 GPS simulator 以-110dBm 发射时，单板接收到的载噪比可以达到 54dB-Hz，如图 7.4

所示：

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图 7.4 GPS 软件接收信号示意图

GSP 天线的选择
GPS 天线可以选择的很多，我们推荐使用广东盛路通信的 SL10913 系列产品，

电性能参数 指标

频率范围 （1575.42±5）MHz

增益

极化方式

电压驻波比 小于等于 2

噪声系数

电源电压 DC（3.3~5）V

接口形式

25±2dB

右旋圆极化

1.5dB

SMA-J3

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8.1 遵循规范

l 3GPP TS 27.007 AT command set for User Equipment (UE)
l 3GPP TS 27.005 3rd Generation Partnership Project; Use of Data Terminal

Equipment - Data Circuit terminating Equipment (DTE - DCE) interface for Short
Message Service (SMS) and Cell Broadcast Service (CBS)

l 3GPP TS 21.111 USIM and IC card requirements
l 3GPP TS 22.060 General Packet Radio Service (GPRS); Stage1
l 3GPP TS 24.011 Point-to-Point (PP) Short Message Service (SMS) Support on

Mobile Radio Interface

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8 测试及认证

l 3GPP TS 31.111 USIM Application Toolkit (USAT)
l GSM04.07 Mobile radio interface signaling layer 3;General aspects
l GSM04.11 Point-to-point short message service support on mobile radio interface
l GSM07.60 Mobile Station(MS) supporting GPRS;
l 语音编码方式：13K QCELP(IS-733), 8K EVRC(IS-127)
l 中国移动终端AT命令规范V2.0。
l PCI Express Mini Card Electromechanical Specification Revision 1.2

8.2 认证

l 无委核准认证（证书编码：2009-0265）
l 入网认证（证书编码：17-6467-900831）
l CCC认证（证书编码：2009011606333278）
l RoHS认证（证书编码：SHR09042930361001C-1）

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9 缩略语

表 8-1 缩略语

EDGE Enhanced Data rates for GSM Evolution，GSM增强型数据速率

FDD Frequency Division Duplexing, 频分双工

GSM Global System for Mobile communications, 全球移动通信系统
GPRS General Packet Radio Service，通用分组无线业务
HSDPA High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入
PMU Power Manager Unit，电源管理模块

STK SIM Tool Kit，SIM 卡工具包

TDD Time Division Duplexing, 时分双工

TD-SCDMA Time Divided-Synchronization Code Divided Multiple Access，时分同步码

分多址

USIM Universal Subscriber Identified Module，用户标识模块

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10 附录

10.1 M501 板对板连接器信号电平描述

10.1.1 加电不开机状态下信号说明

当外部给模块供电，但不通过 POWERON 信号进行开机，那么此时其它管脚处于不确

定状态，要求外部处理器与之连接的信号线都为低电平或高阻态，以防止通过模块的信号管
脚造成漏电。

10.1.2 复位完成状态信号说明

VBAT 电源输入范围+3.3V～+4.5V，当 VBAT=+3.8V 时，电源域 VEXT_ABB=2.8V，

VSIM=2.85V，下表中按照 VBAT=+3.8V 时进行描述：

分类 管脚 信号

电源及
开机复

位

USC&

UART2

51 VBAT I 3.8V
53 VBAT I 3.8V
55 VBAT I 3.8V
57 VBAT I 3.8V
59 VBAT I 3.8V

4 GND
15 GND
39 GND
40 GND
52 GND
54 GND
56 GND
58 GND
60 GND
49 POWERON I VBAT VBAT
50 ABB_CRST I

1 DBB_USC_0

3 DBB_USC_1 I VEXT_ABB

5 DBB_USC_2 I VEXT_ABB

7 DBB_USC_3

9 DBB_USC_4
11 DBB_USC_5

I/O 属性

地
地
地
地
地
地
地
地
地

电平状态

（H OR L）

0V
0V
0V
0V
0V
0V
0V
0V
0V

电源域 描述

系统电源输入
系统电源输入
系统电源输入
系统电源输入
系统电源输入

开机信号
复位信号

UART2 接收
UART2 发送

系统地
系统地
系统地
系统地
系统地
系统地
系统地
系统地
系统地

保留

保留
保留
保留

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13 DBB_USC_6

USIM

18 SIM_DETECT I VEXT_ABB
20 DBB_SIM_RESET O L VSIM

22 DBB_SIM_CLK O L VSIM

24 DBB_SIM_DATA O L VSIM

26 VSIM O 0V VSIM

上电指

16 VGP_ABB O 0V 3.0V

示

10 VRTC_ABB I VRTC_ABB

UART1

30 UART_RI O VEXT_ABB
32 UART_CTS O VEXT_ABB

34 UART_RTS O VEXT_ABB

36 UART_RX

I

VEXT_ABB

38 UART_TX O VEXT_ABB

控制信

42 A2B_SLEEP I VEXT_ABB

号

44 A2B_WAKE I VEXT_ABB

46 B2A_SLEEP O VEXT_ABB

48 B2A_WAKE O VEXT_ABB

28 DOWNLOAD_MODE

I VEXT_ABB
12 ALERT VEXT_ABB
14 SYNCH VEXT_ABB

6 COM_SEL2 I VEXT_ABB

8 COM_SEL1 I VEXT_ABB

USB

2

保留
41 USB_DP I/O 5VUSB
43 USB_DM I/O 5VUSB
45 5VUSB I +5V

47 5VUSB I +5V

保留

USIM 卡复位信

号

USIM 卡时钟信

号

USIM 卡数据信

号

USIM 卡电源，

1.8V 或 2.85V
上电指示信号

RTC备份电源

1.8V

振铃信号

UART1 硬件流

控信号

UART1 硬件流

控信号

UART1 接收信

号

UART1 发送信

号

睡眠指示，指示外
部主机是否睡眠
唤醒输入，外部主
机唤醒模块
睡眠指示，指示模
块是否睡眠
唤醒输出，模块唤
醒外部主机

下载模式选择

保留
保留

工作模式选择信

号

通讯口选择信号

保留

USB 总线 D+

USB 总线 D-

USB 主机电源输

入

USB 主机电源输

<本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播。> - 65 -

音频

ZTE-T M501 60PIN B2B模块产品说明V1.1 Confidential▲

37 JACKSENSE I 0V VBAT
17 ABB_AOUT2N O 0V VBAT
19 ABB_AOUT2P O 0V VBAT
21 HEADSET_MIC I 0V 2.75V
23 MICN1 I 0V 2.75V

25 MICP1 I 0V 2.75V

27 VMIC_ABB O 0V 2.75V

29 HPR O 0V 2.75V
31 HPL O 0V 2.75V
33 EPN O 0V 2.75V

35 EPP O 0V 2.75V

入

耳机插拔检测

SPEAKER 负输出
SPEAKER 正输出
耳机 MIC 输入
MICPHONE 的输

入负端
MICPHONE 的输
入正端
外接 MICPHONE
电源
耳机左声道输出
耳机右声道输出
RECEIVER 输 出
负端
RECEIVER 输 出
正端

10.1.3 待机模式下信号说明（未休眠）

VBAT 电源输入范围+3.3V～+4.5V，当 VBAT=+3.8V 时，电源域 VEXT_ABB=2.8V，

VSIM=2.85V，下表中按照 VBAT=+3.8V 时进行描述：

分类 管脚 信号

电源及
开机复

位

51 VBAT I 3.8V 3.8V
53 VBAT I 3.8V 3.8V
55 VBAT I 3.8V 3.8V
57 VBAT I 3.8V 3.8V
59 VBAT I 3.8V 3.8V

4 GND
15 GND
39 GND
40 GND
52 GND
54 GND
56 GND
58 GND
60 GND
49 POWERON I VBAT VBAT
50 ABB_CRST I

I/O 属性

地
地
地
地
地
地
地
地
地

电平状态

（H OR

L）

0V
0V
0V
0V
0V
0V
0V
0V
0V

电源域 描述

系统电源输入
系统电源输入
系统电源输入
系统电源输入
系统电源输入

系统地
系统地
系统地
系统地
系统地
系统地
系统地
系统地

系统地
开机信号
复位信号

<本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播。> - 66 -

ZTE-T M501 60PIN B2B模块产品说明V1.1 Confidential▲

USC&

UART2

1 DBB_USC_0
3 DBB_USC_1 I VEXT_ABB
5 DBB_USC_2 I VEXT_ABB
7 DBB_USC_3

9 DBB_USC_4
11 DBB_USC_5
13 DBB_USC_6

USIM

18 SIM_DETECT I

插入 SIM

VEXT_ABB

卡时为 H；

不插入时

为 L

20 DBB_SIM_RESET O VSIM VSIM

22 DBB_SIM_CLK O VSIM

24 DBB_SIM_DATA O VSIM

26 VSIM O VSIM VSIM

上电指

16 VGP_ABB O 3.0V 3.0V

示

10 VRTC_ABB I VRTC_ABB

UART1

30 UART_RI O VEXT_ABB
32 UART_CTS O VEXT_ABB

34 UART_RTS O VEXT_ABB

36 UART_RX

I

VEXT_ABB

38 UART_TX O VEXT_ABB

控制信

42 A2B_SLEEP I VEXT_ABB

号

44 A2B_WAKE I VEXT_ABB

46 B2A_SLEEP O VEXT_ABB

48 B2A_WAKE O VEXT_ABB

28 DOWNLOAD_MODE

I VEXT_ABB
12 ALERT VEXT_ABB
14 SYNCH VEXT_ABB

保留
UART2 接收
UART2 发送

保留

保留

保留

保留

USIM 卡复位信

号

USIM 卡时钟信

号

USIM 卡数据信

号

USIM 卡电源，

1.8V 或 2.85V

上电指示信号

RTC备份电源

1.8V

振铃信号

UART1 硬件流

控信号

UART1 硬件流

控信号

UART1 接收信

号

UART1 发送信

号

睡眠指示，指示外
部主机是否睡眠
唤醒输入，外部主
机唤醒模块
睡眠指示，指示模
块是否睡眠
唤醒输出，模块唤
醒外部主机

下载模式选择

保留

保留

<本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播。> - 67 -

ZTE-T M501 60PIN B2B模块产品说明V1.1 Confidential▲

USB

音频

6 COM_SEL2 I VEXT_ABB

8 COM_SEL1 I VEXT_ABB
2

保留
41 USB_DP I/O 5VUSB
43 USB_DM I/O 5VUSB
45 5VUSB I +5V

47 5VUSB I +5V

37 JACKSENSE I

插入耳机

VBAT

时为

VBAT，不
插入时 0V

17 ABB_AOUT2N O VBAT
19 ABB_AOUT2P O VBAT
21 HEADSET_MIC I 2.75V
23 MICN1 I 2.75V

25 MICP1 I 2.75V

27 VMIC_ABB O 2.5V 2.75V

29 HPR O 2.75V
31 HPL O 2.75V
33 EPN O 2.75V

35 EPP O 2.75V

工作模式选择信

号

通讯口选择信号

保留

USB 总线 D+

USB 总线 D-

USB 主机电源输

入

USB 主机电源输

入

耳机插拔检测

SPEAKER 负输出
SPEAKER 正输出
耳机 MIC 输入
MICPHONE 的输

入负端
MICPHONE 的输
入正端
外接 MICPHONE
电源
耳机左声道输出
耳机右声道输出
RECEIVER 输 出
负端
RECEIVER 输 出
正端

10.1.4 休眠模式下信号说明

VBAT 电源输入范围+3.3V～+4.5V，当 VBAT=+3.8V 时，电源域 VEXT_ABB=2.8V，

VSIM=2.85V，下表中按照 VBAT=+3.8V 时进行描述：

分类 管脚 信号

51 VBAT I 3.8V 3.8V
53 VBAT I 3.8V 3.8V

<本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播。> - 68 -

I/O 属性

电平状态

（H OR

L）

电源域 描述

系统电源输入
系统电源输入

ZTE-T M501 60PIN B2B模块产品说明V1.1 Confidential▲

电源及
开机复

位

USC&

UART2

55 VBAT I 3.8V 3.8V
57 VBAT I 3.8V 3.8V
59 VBAT I 3.8V 3.8V

4 GND
15 GND
39 GND
40 GND
52 GND
54 GND
56 GND
58 GND
60 GND

地
地
地
地
地
地
地
地
地

0V
0V
0V
0V
0V
0V
0V
0V

0V
49 POWERON I VBAT VBAT
50 ABB_CRST I

1 DBB_USC_0
3 DBB_USC_1 I VEXT_ABB
5 DBB_USC_2 I VEXT_ABB
7 DBB_USC_3

9 DBB_USC_4
11 DBB_USC_5
13 DBB_USC_6

系统电源输入
系统电源输入
系统电源输入

系统地
系统地
系统地
系统地
系统地
系统地
系统地
系统地

系统地
开机信号
复位信号

保留

UART2 接收
UART2 发送

保留
保留
保留
保留

USIM

18 SIM_DETECT I

插入 SIM

VEXT_ABB

卡时为 H；

不插入时

为 L

20 DBB_SIM_RESET O VSIM VSIM

22 DBB_SIM_CLK O VSIM

24 DBB_SIM_DATA O VSIM

26 VSIM O VSIM VSIM

上电指

16 VGP_ABB O 3.0V 3.0V

示

10 VRTC_ABB I VRTC_ABB

UART1

30 UART_RI O VEXT_ABB
32 UART_CTS O VEXT_ABB

34 UART_RTS O VEXT_ABB

36 UART_RX

I

VEXT_ABB

USIM 卡复位信

号

USIM 卡时钟信

号

USIM 卡数据信

号

USIM 卡电源，

1.8V 或 2.85V

上电指示信号

RTC备份电源

1.8V

振铃信号

UART1 硬件流

控信号

UART1 硬件流

控信号

UART1 接收信

<本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播。> - 69 -

控制信

号

USB

音频

ZTE-T M501 60PIN B2B模块产品说明V1.1 Confidential▲

38 UART_TX O VEXT_ABB

42 A2B_SLEEP I VEXT_ABB

44 A2B_WAKE I VEXT_ABB

46 B2A_SLEEP O VEXT_ABB

48 B2A_WAKE O VEXT_ABB

28 DOWNLOAD_MODE

I VEXT_ABB
12 ALERT VEXT_ABB
14 SYNCH VEXT_ABB

6 COM_SEL2 I VEXT_ABB

8 COM_SEL1 I VEXT_ABB
2

保留
41 USB_DP I/O 5VUSB
43 USB_DM I/O 5VUSB
45 5VUSB I +5V

47 5VUSB I +5V

37 JACKSENSE I

插入耳机

VBAT

时为

VBAT，不
插入时 0V

17 ABB_AOUT2N O 0 VBAT
19 ABB_AOUT2P O 0 VBAT
21 HEADSET_MIC I 0 2.75V
23 MICN1 I 0 2.75V

25 MICP1 I 0 2.75V

27 VMIC_ABB O 0 2.75V

29 HPR O 0 2.75V
31 HPL O 0 2.75V
33 EPN O 0 2.75V

35 EPP O 0 2.75V

号

UART1 发送信

号

睡眠指示，指示外
部主机是否睡眠
唤醒输入，外部主
机唤醒模块
睡眠指示，指示模
块是否睡眠
唤醒输出，模块唤
醒外部主机

下载模式选择

保留
保留

工作模式选择信

号

通讯口选择信号

保留

USB 总线 D+

USB 总线 D-

USB 主机电源输

入

USB 主机电源输

入

耳机插拔检测

SPEAKER 负输出
SPEAKER 正输出
耳机 MIC 输入
MICPHONE 的输

入负端
MICPHONE 的输
入正端
外接 MICPHONE
电源
耳机左声道输出
耳机右声道输出
RECEIVER 输 出
负端
RECEIVER 输 出
正端

<本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播。> - 70 -

ZTE-T M501 60PIN B2B模块产品说明V1.1 Confidential▲

<本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播。> - 71 -