Bygga egen dator från grunden

[Klas-Kenny]

Debug-serieport? Du menar det ST-Link V2 har?
Debug är standard på ST's processorer.

I den här världen fungerar saker tämligen annorlunda jämfört med "vanliga" mikrokontrollers.
När du kör Linux på en MPU kommer du inte att använda debug genom JTAG eller liknande någonting alls, i princip. Om du inte har väldigt ovanliga/avancerade problem att lösa.
Men en UART där du får konsol-utskrifter ifrån U-boot och Linux, är i princip ett måste. För att se vad processorn håller på med, och initialt även interagera med den (Linux-terminal).

Men om man utgår från deras material. Då lär man inte hamna fel?

Borde komma tämligen nära.
Men tillverkningsvariationer kan alltid förekomma. Så frågan är huruvida de verifierar någonting på sina tillverkningsbatcher eller de bara hoppas på det bästa enligt teoretiska värden.

[hawkan]

eMMC: det finns ett antal adaptrar, eMMC upplevs som en vanlig disk.
Jag har denna, men USB-adaptrar verkar populärast

[DanielM]

Debug-serieport? Du menar det ST-Link V2 har?
Debug är standard på ST's processorer.

I den här världen fungerar saker tämligen annorlunda jämfört med "vanliga" mikrokontrollers.
När du kör Linux på en MPU kommer du inte att använda debug genom JTAG eller liknande någonting alls, i princip. Om du inte har väldigt ovanliga/avancerade problem att lösa.
Men en UART där du får konsol-utskrifter ifrån U-boot och Linux, är i princip ett måste. För att se vad processorn håller på med, och initialt även interagera med den (Linux-terminal).

Men om man utgår från deras material. Då lär man inte hamna fel?

Borde komma tämligen nära.
Men tillverkningsvariationer kan alltid förekomma. Så frågan är huruvida de verifierar någonting på sina tillverkningsbatcher eller de bara hoppas på det bästa enligt teoretiska värden.

Ja. UART så är det bara sätta ett FTDI-chip mellan USB och UART så kan man läsa av signalerna. Jag visste inte att Linux kunde skicka meddelanden via UART.

Skärmbild 2024-04-11 123252.png

Tillverkingsvariationer kommer att förekomma. Jag har inte fått svar från kinesen än om hur dom utför impedanskontrollen. Men jag planerar ändå vända mig till JLCPCB. Jag menar, om man hamnar på 51 ohm eller 49 ohm så kanske det inte är så allvarligt? Hur dom har kommit fram till detta värde, vet jag inte.

[Klas-Kenny]

Du behöver inget FTDI-chip.
Dra UART0 till ett kontaktdon, eller genom en MAX3232 eller liknande om du vill ha RS232-nivåer på det hela.


Seriekonsol är en av dina bästa vänner när du håller på med Linux och U-boot.

Jag menar, om man hamnar på 51 ohm eller 49 ohm så kanske det inte är så allvarligt? Hur dom har kommit fram till detta värde, vet jag inte

49 eller 51 ohm är inga problem. +-10% är en vanligt förekommande tillåten tolerans.

[DanielM]

Jag tänkte att med FTDI så kan jag få in signalerna via USB och läsa av detta via en terminal.
Ett problem som jag har är att jag har 0.09mm i ledarbredd där ledarna går in i processorn som är en BGA.

Jag pratade med JLCPCB nu. Dom har +-10% och dom kan ändra ledarna. Men följer man deras rekommenderade linjer så ska man hålla sig inom toleransen.

Thanks for your kind feedback.

The width of traces is up to your design. He needs to agree with our minimum line width and line spacing requirements for your order. On this basis, you can directly reflect your line width and line spacing design in the Gerber file. Then select the matching stackup and impedance on our website.

Normally, there are additional charges. The specific charges need to be reviewed and confirmed by our engineers. We will inform you after the review is passed.

Please refer to our capability:https://jlcpcb.com/capabilities/pcb-capabilities?_gl

Best Regards,

[DanielM]

Nyfiken fråga:
Vad tycker ni om att skära ut ett plan så här för en kristall?

Skärmbild 2024-04-15 124404.png

Skärmbild 2024-04-15 124514.png

Skärmbild 2024-04-15 131841.png

[DanielM]

Nu har jag fått fast USB:n.

• Avlstningskondensatorer är så nära som möjligt
• Impedansresistorer är så nära som möjligt
• 3V3 är 0.3mm bred och undviker alla differentialspår
• I2C är draget med differential
• Jag har sett till så alla differentialspår är så kort som möjligt

Nästa HDMI!

Skärmbild 2024-04-20 134428.png

Skärmbild 2024-04-20 140001.png

[DanielM]

Nu är det följande kvar:

• HDMI
• 5.0V 3.5mm DC anslutning för nätadapter
• HSE oscillator
• LSE kristal
• BOOT

Bilderna visar HDMI.

Skärmbild 2024-04-21 150146.png

Skärmbild 2024-04-21 150131.png

[Klas-Kenny]

Skärmbild 2024-04-15 131841.png

Tänk på att hålla isär ledarna så mycket som möjligt. Alltså inte dra diffparen precis intill varandra. Ju längre ifrån varandra desto bättre, typ.
5W brukar vara en typisk minnesregel, alltså minst fem gånger ledarbredden i spacing mellan två ledarpar, eller mellan ett ledarpar och andra signaler.

Går inte att applicera överallt alltid, men där det går, gör det.

[DanielM]

Tänk på att hålla isär ledarna så mycket som möjligt. Alltså inte dra diffparen precis intill varandra. Ju längre ifrån varandra desto bättre, typ.
5W brukar vara en typisk minnesregel, alltså minst fem gånger ledarbredden i spacing mellan två ledarpar, eller mellan ett ledarpar och andra signaler.

Går inte att applicera överallt alltid, men där det går, gör det.

Ja. Jag har gjort detta idag direkt efter jag postade bilderna. Alla diffparen har nu 1.1mm till 1.6mm avstånd mellan olika par. Vissa par drar jag på understidan, vissa drar jag på översidan. Bara för att dom ska få så långt avstånd ifrån varandra.

Mina ledarpar har en tjocklek på 0.12-0.13mm.

Jag är väldigt noga med att inte ha lager2 som t.ex 3V3 eller 5.0V och lager1 som en signal, där dom korsar varandra. Ska dom korsa varandra så måste 3V3 eller 5.0V vara på bottenlagret.
Jag är också väldigt noga att signalerna eller strömmen skall passera kondensatorns padd först. Alltså så här:

Skärmbild 2024-04-21 233834.png

Hur som helst. Kolla här

Skärmbild 2024-04-21 233404.png

Skärmbild 2024-04-21 233123.png

Jag tolkar som att D0 till D3 ska ha lika längder? Eller är detta resistorer?
Datablad: https://mm.digikey.com/Volume0/opasdata ... g-2016.pdf

Skärmbild 2024-04-21 232753.png

Jag kan säga dig att ST har INTE tagit hänsyn till lika längder. Här varierar det +-15mm mellan D0, D1, D2...

Detta är för HDMI. Det ska nog gå att dra dessa ledare utan problem. Som du ser så är alla banor på bottenlagret i X-led och alla banor på topplagret i Y-led. Jag funderar på att använda I2C4 istället för I2C1 som exemplet använder. Dom använder I2C1 för HDMI och I2C4 för PMIC + USB PHY. Eller bör jag använda separata I2C för detta?

Skärmbild 2024-04-21 234022.png

[DanielM]

Nu har jag dragit för HDMI.
Alla blå linjer är undre lagret och alla orange linjer är övre lagret. I alla fall när det kommer till anslutningen mellan HDMI och MPU.
Vad tycks?

Jag har inte använt mig så mycket utav lager 2 och lager 3, dvs gröna och ljusblå.

Skärmbild 2024-04-23 223056.png

[DanielM]

Vad tycker ni om min placering på lågfrekvenskristallen? Kort avstånd samt OSC-IN och OSC-OUT är ungefär lika långa.
Jag får plats med mycket annat också. Jag har även gjort en sådan där "mystisk" ring runt så ser till så inga GND-plan kan störa lågfrekvenskristallen.

Men för högfrekvenskristallen så måste jag använda en oscillator.

Skärmbild 2024-04-24 211211.png

Skärmbild 2024-04-24 211115.png

Skärmbild 2024-04-24 211056.png

Skärmbild 2024-04-24 211740.png

[DanielM]

Så där ja! Vad tycker ni?
Jag har lagt till följande:

• uP
• RAM
• eMMC
• Power PMIC
• Strömförsörjning via DC 3.5 mm plugg + PTC motstånd och TVS diod
• Gigabit Ethernet
• USB med TVS diod
• NRST med TVS diod
• SW Debug med TVS diod
• UART
• HDMI
• Boot
• HSE och LSE
• Reset

Jag behöver nog inget mera.

[Janson1]

Daniel, Ditt kort ser väldigt bra ut. Hoppas nu bara det fungerar. Det är väldigt många funktioner som måste lira, dessutom är många tidskritiska! BGA- kapslar är inte lätt att få dit bra, (va i alla fall inte lätt att få dit på min tid för snart 20 år sedan) , har du något knep där? Jag har följt ditt alster på dom här sidorna nu ett tag och sett många utmaningar som egentligen inte är 100% lösta. Så nu när du får tillbaka ett mönsterkort och sen bestyckar det, hur tänkte du göra då? Börjar du med BGA-kapseln och sen bygger bara det allra nödvändigaste för att se om du får grundfunktioner, typ, den svänger, dessutom med rätt frekvens, den kan läsa/skriva till minnet mm? Har du något slags testprogram till den?

[Klas-Kenny]

Jag tror och hoppas att Daniel tänker låta mönsterkortstillverkaren även bestycka kortet åt honom.

Om inte så är han på djupt vatten.


I övrigt så ser det ju fint ut att titta på. Svårt att säga så mycket mera kvalificerat än så bara utifrån dessa bilder.
Några monteringshål är ju aldrig fel, om man tänker använda kortet till något.
Har du USB-OTG tillgängligt någonstans, för programladdning? Ser ingen uppenbar kontakt för detta.