小白自制Linux開發板(第二季 V3s篇) 一. 換個核心再來一次

淡墨青雲發表於2021-12-28

1.前言

大家心心念念(個人認為)的小白自制開發板全新系列正式來了,之前我們使用全志的F1C200s晶片製作了一個小電腦,眾所周知,除錯很艱難,坑也很多,以至於墨雲到現在還是沒找到對應的補救方案,為了彌補上次的遺憾,所以墨雲打算重啟爐灶另開張,製作一個基於全志V3s的小電腦,其特點如下:

  1.  一體式設計,上個專案中使用核心板與底板分離的的方式,使用M.2介面,雖然可以大大壓縮小電腦的體積,但是在後續除錯中卻發現,噴錫的金手指在拔插幾次以後就會產生各種不穩定,如接觸不良,連錫等問題。所以本次使用一體式設計不再有核心板和底板之分;
  2. 穩定的WIFI體驗,這是彌補上個專案的坑,因為對於ESP8266模組,本身並不是專門WIFI網路卡,對應的驅動是來自社群,所以穩定性很差,而且基於SPI介面,傳輸效率很低,關鍵是在傳送資料的時候會造成驅動崩潰。而本專案使用rtl8723bs網路卡,基於SDIO介面。效率非常高,驅動完善,容易適配。
  3. 使用更大的螢幕,本次使用2.0寸的320*240規格的螢幕,可以擁有大視野,而且製作啟動logo的時候終於不用做特殊處理了。
  4. 更快的核心速度,V3s使用Arm A7結構比之Arm 9,會有很大的效能提升。

接下來看看實物圖吧

秀完了,那麼開始進入正題。

2.資源說明

首先本次專案使用的晶片是全志的V3s,這是一款基於Cortex™-A7的單核晶片,內建64M的ddr2記憶體,視訊支援1080p@30fps播放與採集,是全志為入門級行車記錄儀打造的晶片,相關資源如下

 而基於該晶片的開發板中最具有代表性的就是LicheePI Zero,是的,依然是荔枝派,相關實物圖如下,該圖中包含了核心板和底板兩部分,而我們在後續移植中仍然是要用到荔枝Zero相關的資源。

 

相關參考資料地址如下

https://wiki.sipeed.com/soft/Lichee/zh/Zero-Doc/Start/intro_cn.html

 

這裡用到的EDA工具,還是立創EDA,主要是上手簡單方便。

3.原理圖

以下是原來圖,本次原理圖有點多

3.1核心部分

 

核心部分,這部分比較簡單,主要包含V3s核心、24Mhz工作晶振、RTC計時晶振、重置電路、以及一些其他外圍控制電路,需要注意的是這裡的RTC晶振事實讓可以不用接,但是對應的供電必須得有。

3.2 電源串列埠部分

 

電源管理,還是使用四路電源,使用SY8088AAC DCDC降壓晶片和XC6206-3.0VLDO兩種方式,其中常規電壓為3.3V、記憶體電壓為1.8V、核心電壓為1.1v,對於這三路電壓可以使用電源管理區域中的公式進行Ra和Rb進行計算所得。

對於3.0v這路電源,與相關大佬們交流得知可以直接使用3.3V,所以如果有必要可以替換本路電源,另外就是3.0V電源輸出部分C47、和C59兩個100nf電容需要挨著V3s引腳。

串列埠晶片使用的是CH340E,外設燈使用三路LED(RGB)中,這部分電路有點不合理,事實上應該使用3.3V電源、LED燈GND接V3s引腳。

最後就是濾波電容需要靠近V3s晶片引腳。

3.3 TF卡、網路、螢幕

 

介面部分,小電腦依然使用TF作為"硬碟“,另外使用一路USB介面,一路音訊介面、一路TFT螢幕、這部分與以前的原理圖一樣,直接照抄就可以,需要注意一下,TFT原理圖SDA和SLK需要上拉,這部分電路可以在上面核心部分原理圖中看到。

最後就是WIFI使用基於SDIO介面的RTL8723bs模組,這得益於V3s核心的兩路SDIO介面,一路連線TF卡,另外一路就用來連線WIFI吧。

 看看效果,所以要啥ESP8266。

4.PCB

 PCB使用四層結構,大小為7cm*4.5cm

在進行PCB佈局的時候,需要遵循一些設計規則,比如晶振不能使用過孔、濾波電容靠近引腳、天線需要在板子邊緣、覆銅的時候天線部分需要開窗等等一些簡單的規則。

 以下是隱藏絲印和覆銅後的效果。

5. 開源開源

最後就是開源,廢話不多說了,立創硬體開源獲取原理圖和PCB: https://www.oshwhub.com/ftwtwzy/snaillpi_copy

6. 更多的展示

製作本小板的初衷是為一個MP4螢幕做個驅動板,這是第一個開發板,嘉立創紫,然後很順利,系統、網路卡、音訊、USB驅動一次新除錯成功、除了螢幕,因為LCD背光電壓不夠,所以失敗了

這是第二版綠色版本,華秋打板,本次放棄了mp4螢幕,使用了TFT 2.0寸

 

然後遇到了更尷尬的問題,失敗

接下來就是上面呈現的版本。 

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