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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,一名熱愛學(xué)習(xí)的嵌入式工程師
* ^' e( F, a2 c4 j關(guān)注我,一起變得更加優(yōu)秀!
2 E" p6 K9 N7 S/ F& b" K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)去畫一些電路板,驗(yàn)證一些想法或者技術(shù)方案。) n. p1 P5 \  C0 c8 Z
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以前做過的小模塊5 A( ~$ C* g4 y0 p' L+ I; a) \0 U, C/ g
在摸魚的時(shí)候,我還喜歡搗鼓一些嵌入式Linux開發(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)玩過不少Linux開發(fā)板,在搭建開發(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。1 K* \+ W1 d( Y- d5 p! P! ~7 }
嵌入式軟硬件開發(fā),離不開優(yōu)秀的文檔資料!2 a# x4 w' l+ y9 ]9 d
【嵌入式 AI】搭建開發(fā)環(huán)境,勸退不少初學(xué)者?, C6 B/ h7 y) [5 g3 A5 f
蘋果iPhone16發(fā)布了,嵌入式鴻蒙,國(guó)產(chǎn)化程度有多高?& l& f7 s5 A( l, I
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)的那些開發(fā)板都是通過【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?# S+ e7 z7 x0 d9 m6 C/ ]8 G* W5 T
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。
- H$ Z/ t: _# H) R- c1 q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。9 }# \  \% f) }- V) L( L5 i) ^
現(xiàn)在的嵌入式 ARM 芯片,性能越來越炸裂了!
' ]+ }3 u* |+ }* j3 v要在如此小面積的電路板的正面和背面都貼滿芯片和阻容等元器件,把CPU大部分的引腳都引出來給工程師們使用,還能做到這么薄,他們究竟是如何做到的?$ Z$ e( n/ R- J8 n' s/ S# `- T

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(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,AI多媒體處理等產(chǎn)品領(lǐng)域)  @' E. m/ p; T  b
我還順便在網(wǎng)上搜索了一下,拆開很多類似的桌面小電腦,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。7 v9 s2 Y" I" J
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,還沒拉線)。。。
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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)用戶按鍵和散熱風(fēng)扇接口。, p* c. f( ?: l+ H/ x
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。4 @1 S' U2 j. X5 G" I! m9 V8 o
(還有一個(gè)原因,就是超過 10cm * 10cm 面積的打樣就不免費(fèi)了,要好幾百塊錢,不過好像嘉立創(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)~
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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(接鍵盤鼠標(biāo)),有了網(wǎng)絡(luò)和HDMI,就變成一臺(tái)小型桌面電腦了~
2 O) y9 Z! I0 t6 h5 X2 l: f- _$ ?; ?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~* K7 c7 c/ R( @5 ~/ @8 y! U' f

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. X& j: J* z; t, Y% Y# P升級(jí)到6層板之后,為了更好的解決小空間布線難的問題,使用了盤中孔工藝,即過孔打在焊盤上,以減少走線。不用擔(dān)心焊接時(shí)漏錫的問題,盤中孔采用樹脂塞孔+電鍍蓋帽方式,成品PCB的焊盤表面平整,不會(huì)看到過孔空洞,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)。
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盤中孔工藝展示,來源:嘉立創(chuàng)8 F8 W5 @# `9 z9 u1 a
(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。0 r7 A7 W4 W4 `5 Q$ U7 p

5 g: Z) w) ^% e4 j3 S! N; l8 y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& C& j2 u- P4 R來到這里,我似乎懂了,單獨(dú)把核心板分離出來,原來是開發(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)。4 i: z( ~5 T. L, F
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),
  s( s. v- W+ N- q+ {' |) l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~
5 U( x# b( V$ U5 U, s不說了,先拉線去,沒準(zhǔn)還要找嘉立創(chuàng)來協(xié)助 PCB-layout,6層板對(duì)我來說確實(shí)有點(diǎn)難度~
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8 m: N0 x: Y' |5 {! V4 O/ c* n9 v真 . 高多層 PCB
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9 ]+ `4 [( |. L5 ?; X3 h# I往期推薦:點(diǎn)擊圖片即可跳轉(zhuǎn)閱讀6 m; ~, V' H$ Q* p0 M
                                                       
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                                                                                        這些嵌入式主板,確實(shí)驚艷到我了!
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7 u. j' W- ^/ D& A9 W7 S                                                                                        現(xiàn)在的嵌入式 ARM 芯片,性能越來越炸裂了!
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