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不想讓嵌入式核心板吃灰,于是,我準(zhǔn)備對(duì)它下手了!

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發(fā)表于 2024-9-30 08:02:00 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
我是老溫,一名熱愛(ài)學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
: V0 k0 y6 c7 f7 w5 }關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀!
2 @- n/ z8 {% m5 x$ c" Z作為一名業(yè)余的嵌入式工程師,平時(shí)上班主要的工作是用單片機(jī)去檢測(cè)不同的按鍵動(dòng)作,以及實(shí)現(xiàn)不同的流水燈效果(高級(jí)點(diǎn)燈),偶爾也會(huì)去畫(huà)一些電路板,驗(yàn)證一些想法或者技術(shù)方案。
+ h# |6 w4 j& m# B9 c
0 T6 v( ?9 S9 q7 ]以前做過(guò)的小模塊  m3 a" O) C* P% c. J2 K( x
在摸魚(yú)的時(shí)候,我還喜歡搗鼓一些嵌入式Linux開(kāi)發(fā)板,畢竟技術(shù)能力不能一直停留在按鍵和點(diǎn)燈,高低也得整一下高端的技術(shù),之前測(cè)評(píng)玩過(guò)不少Linux開(kāi)發(fā)板,在搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境方面也頗有一番心得,可以點(diǎn)擊以下鏈接進(jìn)行回顧。
, q( B# G' O7 F8 R7 l嵌入式軟硬件開(kāi)發(fā),離不開(kāi)優(yōu)秀的文檔資料!9 M+ I4 Y" H8 U
【嵌入式 AI】搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境,勸退不少初學(xué)者?" H. H" [( N2 o" o. V5 i. L
蘋(píng)果iPhone16發(fā)布了,嵌入式鴻蒙,國(guó)產(chǎn)化程度有多高?
4 U6 j5 V3 [/ f3 Y& V高端的技術(shù)往往需要高端的硬件才能完美支持,細(xì)心地觀察一下,我發(fā)現(xiàn)測(cè)評(píng)的那些開(kāi)發(fā)板都是通過(guò)【核心板+底板】的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)的,我其實(shí)有點(diǎn)好奇,為啥要做這種分離式設(shè)計(jì),而不是直接把CPU貼在電路板上面?
+ Y: t. `9 s: ?+ R, d' x比如,像這款飛凌嵌入式 FET3588-C 核心板,單獨(dú)把【CPU、內(nèi)存、eMMC】做成核心板,采用10 層沉金工藝,尺寸68mm*50mm,厚度1.6mm。
! W; B1 v4 m: [關(guān)于這款核心板的介紹,可以點(diǎn)擊以下鏈接進(jìn)行了解。; p6 r" ]  v8 f$ f
現(xiàn)在的嵌入式 ARM 芯片,性能越來(lái)越炸裂了!0 l; J  E. a# U( q
要在如此小面積的電路板的正面和背面都貼滿(mǎn)芯片和阻容等元器件,把CPU大部分的引腳都引出來(lái)給工程師們使用,還能做到這么薄,他們究竟是如何做到的?
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. ~- Y% A% |1 P+ j" \3 O+ n(這款核心板的性能十分炸裂,8核Cortex-A架構(gòu),配備 6TOPS NPU,非常適合用在一些嵌入式 AI 應(yīng)用,特別是機(jī)器視覺(jué),AI多媒體處理等產(chǎn)品領(lǐng)域)
  ^( d# b1 g- |( q我還順便在網(wǎng)上搜索了一下,拆開(kāi)很多類(lèi)似的桌面小電腦,可以看到它們一般是把CPU直接布局在電路板上面,整個(gè)板子至少用了8層以上的PCB,然后配上一個(gè)工業(yè)CNC外殼,顏值真的很高。) L- D4 d1 I; e! }+ V: s" o
把這塊飛凌核心板放在一邊吃灰,確實(shí)有點(diǎn)浪費(fèi),于是,在突如其來(lái)的沖動(dòng)之下,我有點(diǎn)不自量力地想給它配一個(gè)底板(半成品,還沒(méi)拉線)。。。8 A! ~+ W& U+ E6 Z2 Y
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這款底板主要是提供核心板的電源供電電路,調(diào)試串口,USB接口,SD卡接口,RTC時(shí)鐘電路,以及配備幾個(gè)用戶(hù)按鍵和散熱風(fēng)扇接口。. \' H' n. ?% L1 T7 D
因?yàn)楹笃谝骖櫼欢ǖ拿烙^效果,會(huì)配套一個(gè)較小體積的外殼,所以底板的面積尺寸要控制在 10cm * 10cm以下,并且不能做太厚。; o* P) l+ l  ~
(還有一個(gè)原因,就是超過(guò) 10cm * 10cm 面積的打樣就不免費(fèi)了,要好幾百塊錢(qián),不過(guò)好像嘉立創(chuàng)現(xiàn)在第二次打樣費(fèi)用直接砍半,窮,花不起這打樣費(fèi)~$ g' E; |2 e% x5 V: w
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底板布局好之后,我發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)得不太完美,底板左邊的空位應(yīng)該還可以放下網(wǎng)絡(luò)和HDMI接口,還可以增加一個(gè)藍(lán)牙模塊(接鍵盤(pán)鼠標(biāo)),有了網(wǎng)絡(luò)和HDMI,就變成一臺(tái)小型桌面電腦了~
- L% \2 n8 ?! [6 l突然間多了HDMI和有線網(wǎng)絡(luò)接口,元器件也增加了不少,我覺(jué)得 4 層板已經(jīng)不夠布線了,需要升級(jí)到 6 層板,然后還可以嘗試進(jìn)一步縮小底板的面積,講真,正方形的外觀設(shè)計(jì)實(shí)在有點(diǎn)丑~
; v4 b. T6 R) y1 K3 C( D0 P/ [/ O- J& r& Z+ f7 L# u& u  |5 P& x
7 G. m0 f4 {$ O* v/ f4 C

$ S5 C, d! s, @+ p6 ~9 S升級(jí)到6層板之后,為了更好的解決小空間布線難的問(wèn)題,使用了盤(pán)中孔工藝,即過(guò)孔打在焊盤(pán)上,以減少走線。不用擔(dān)心焊接時(shí)漏錫的問(wèn)題,盤(pán)中孔采用樹(shù)脂塞孔+電鍍蓋帽方式,成品PCB的焊盤(pán)表面平整,不會(huì)看到過(guò)孔空洞,目前嘉立創(chuàng)的6層板使用此工藝免費(fèi),打樣依舊免費(fèi)。- p3 g' |" [. F7 ~2 }0 J" {  b

1 h& D- m, X6 M2 L- E  l盤(pán)中孔工藝展示,來(lái)源:嘉立創(chuàng)
* t5 g* M$ p$ t: \(據(jù)了解,現(xiàn)在嘉立創(chuàng)6層板打樣的工程費(fèi),從400降到了200,直接砍半,一個(gè)月內(nèi)即使是多次打樣,也能節(jié)約不少成本!)  R, k& P# C. E! u3 B' U$ y

5 T% a, N- h1 D( l這臺(tái)桌面小電腦性能強(qiáng)大,可以運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)做邊緣服務(wù)器,也可以運(yùn)行Android系統(tǒng)安裝豐富的多媒體應(yīng)用,內(nèi)置的NPU還能進(jìn)行離線的AI模型運(yùn)算,可玩性極高!# I* b& y8 n4 n0 x& h% f
來(lái)到這里,我似乎懂了,單獨(dú)把核心板分離出來(lái),原來(lái)是開(kāi)發(fā)板廠家基于實(shí)際應(yīng)用的考慮,從成本、易用性、穩(wěn)定性之間取一個(gè)平衡點(diǎn)。7 Z% T1 A( u5 l5 u! W3 @
把CPU、內(nèi)存、eMMC這些元器件都貼片在底板上,如果后期要進(jìn)行底板硬件擴(kuò)展的話,成本將會(huì)非常高,相當(dāng)于要把整塊PCB重新設(shè)計(jì),
0 c' ~& ?. r) i1 i/ D而如果采用【核心板+底板】的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)的話,只需要重新設(shè)計(jì)底板,并且電路板層數(shù)也不用那么多~
& w( f% K' L" P$ t' s2 V不說(shuō)了,先拉線去,沒(méi)準(zhǔn)還要找嘉立創(chuàng)來(lái)協(xié)助 PCB-layout,6層板對(duì)我來(lái)說(shuō)確實(shí)有點(diǎn)難度~" B/ x9 V* F6 v' u! C

; Y; ^* R1 {$ }8 {4 R9 y2 {+ f5 A
6 g9 Y  F4 s& H  X
真 . 高多層 PCB
- F% n, O1 H: ?, Q-END-
" m: t( ^! q5 O* u往期推薦:點(diǎn)擊圖片即可跳轉(zhuǎn)閱讀" e( t  V* @, j
                                                        * d, E0 F+ R8 p
                                                               
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1 d. j/ u( b/ p8 o0 p9 z/ J* _7 k                                                                                . w4 S% h! t2 n7 T8 e2 s9 Z$ j) N, C' Q( @

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                                                                                        這些嵌入式主板,確實(shí)驚艷到我了!
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1 C+ p6 @, q9 G& q# l. R( R0 |1 u/ X% e                                                                                0 E# r7 S, P2 x
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