ARM Cortex-A8硬件设计DIYPDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1恐怖的嵌入式 1

1.2常用ARM内核及处理器 2

1.3 1GHz主频Cortex-A8处理器选型比较 3

1.4三星处理器及S5PV210介绍 3

1.5 DIY式学习方法的可行性分析与学习重点 6

1.6本书的学习开发思路步骤 7

第2章 SMDK S5PV210硬件分析 9

2.1平台概述及组成 9

2.2 CPU板原理图SMDK_S5PV210_CPU Board分析 14

2.2.1 S5PV210（SYS&Connectivity）/Boot Option 14

2.2.2 S5PV210（DDR2&SROM Memory） 18

2.2.3 S5PV210（Media） 21

2.2.4 S5PV210（Gen Power） 25

2.2.5 DDR2（1Gbit×4）XM1 30

2.2.6 DDR2（2Gbit×4）XM2 34

2.2.7 Power Jumber 38

2.2.8 Power （DCjack&Regulator） 41

2.2.9 Reset/Clock source/JTAG 43

2.2.10 Power-PMIC Socket 45

2.2.11 Level Shifter&Buffer（SROM EBIIF） 49

2.2.12 OneNAND/LCD I/F（NonMIPI） 51

2.2.13 MMC#0 53

2.2.14 MMC#1#2/HS-SPI 54

2.2.15 Camera I/F A Port（Non-MIPI） 56

2.2.16 HDMI/MIPI-CSI/MIPI-HSI/USB 57

2.2.17 MIPI-DSI/TSI 59

2.2.18 B2B Connector（CPU） 60

2.2.19 CPU板电源分配 61

2.3 BASE板原理图smdkc110_base_bd_sch_rev02分析 62

2.3.1 B2B Connector（Base） 62

2.3.2 NOR/NAND/SRAM/Chip Selection 63

2.3.3 CF/Modem/Key Switching 66

2.3.4 Compact Flash Card Socket 67

2.3.5 Ext.ROM Bus/Host_Modem IF/MHL 68

2.3.6 Camera I/F B Port 69

2.3.7 Audio Switch 70

2.3.8 Audio（WM9713_AC97） 71

2.3.9 Audio（WM8580_PCM/IIS&5.1CH） 72

2.3.10 SPDIF Out/I2 C EEPROM 74

2.3.11 Audio Jack 76

2.3.12 External Keypad 77

2.3.13 UART/IrDA 79

2.3.14 Ethernet100Mbps（DM9000） 80

2.3.15 Module Connector1&2 83

2.3.16 Module Connector3&4 84

2.3.17 TV Interface/ PWM/LED/EINT 85

2.3.18 RMB b’d IF（for SMDK b’d test） 86

2.4 LCD板原理图smdkc110_lcd_bd_sch_rev02分析 86

2.4.1 Connector to SMDK 86

2.4.2 4.8寸WVGA（800×480） 87

2.4.3 Portrait WVGA（480×800） 89

2.5扩展模块原理图 91

2.5.1 External OneNAND 91

2.5.2 DSI Daughter Board 93

第3章DIY套件ANARM_A8_S5PV210硬件设计 95

3.1功能设计思路 95

3.1.1设计思路 95

3.1.2功能分析 95

3.1.3功能配置 99

3.1.4可以学习到的嵌入式技术知识点分析 99

3.2重要部件的选型 100

3.2.1嵌入式处理器MPU 100

3.2.2内存Memory 104

3.2.3 NAND Flash 111

3.2.4 TFT LCD触摸屏 114

3.2.5视频解码器Decoder 115

3.2.6音频编解码器CODEC 117

3.2.7以太网芯片 118

3.2.8电源方案 118

3.2.9选型后的整板结构图 121

3.3主板原理图设计与分析 123

3.3.1硬件结构 123

3.3.2内存DDR2 123

3.3.3闪存NAND Flash 127

3.3.4 TF（MicroSD）闪存卡 128

3.3.5 RS-232串口 129

3.3.6 USB HOST和USB OTG 130

3.3.7功能测试LED和按键 131

3.3.8 10/100Mbps以太网控制器 131

3.3.9音频CODEC部分 133

3.3.10电视信号输出TV OUT&VIDEO DAC 136

3.3.11视频输入解码Video Decoder和CAMERA摄像头接口 137

3.3.12 LCD和触摸屏接口 139

3.3.13处理器系统部分（复位、时钟、配置、JTAG调试接口等） 140

3.3.14处理器电源部分 142

3.3.15系统电源设计 145

3.4 LCD板原理图设计与分析 154

3.4.1背光LED电源的设计 154

3.4.2 5寸WVGA（800×480）屏 156

3.4.3 4.3寸WQVGA（480×270）屏 159

3.4.4 7寸WVGA（800×480）屏 160

第4章ANARM_A8_S5PV210原理图绘制实践_基于OrCAD Capture 163

4.1 Cadence SPB16.2安装 163

4.1.1 License的安装 163

4.1.2 SPB产品的安装 165

4.1.3 OrCAD原理图开发环境的启动 166

4.2创建元件库 167

4.3创建原理图的工程项目 176

4.4工程项目的标题栏信息编辑 179

4.5原理图绘制过程 181

4.6原理图绘制的优化及后续处理 193

第5章BOM物料整理及器件封装的确定 210

5.1电阻优化及封装确定 210

5.1.1电阻优化 210

5.1.2电阻基本知识及封装确定 212

5.2电容的优化及封装确定 214

5.2.1电容的优化 214

5.2.2电容基本知识及封装确定 216

5.3集成芯片封装的确定 220

5.3.1处理器S5PV210 220

5.3.2内存芯片K4T1G084QE-HCF7 221

5.3.3闪存芯片K9F1G08U0B-PCB0 223

5.3.4 RS-232收发器芯片SP3232ECN 223

5.3.5以太网控制芯片DM9000CEP 224

5.3.6音频CODEC芯片WM8976GEFL/RV 225

5.3.7视频Decoder芯片TVP5150AM1PBS 226

5.3.8电源管理PMU芯片ACT8937QJ206-T 227

5.3.9电源DC/DC转换器RT8008-33PB 227

5.3.10电源LDO转换器RT9193-1HPB 228

5.3.11 LCD背光电源Step-up DC/DC转换器RT9293BGJ6 228

5.4晶振封装的确定 229

5.5其他分类元件封装的确定 231

5.5.1发光二极管LED封装的确定 231

5.5.2功率电感封装的确定 231

5.5.3铁氧体磁珠封装的确定 232

5.5.4肖特基二极管封装的确定 233

5.5.5 MOSFET场效应管封装的确定 234

5.6接口座封装的确定 235

5.6.1按键封装的确定 235

5.6.2 UART的DB9接口 236

5.6.3 USB HOST和USB OTG接口座 237

5.6.4 MicroSD/TF卡座 239

5.6.5以太网RJ45座 240

5.6.6 MIC输入B4051AL、Speaker输出和锂电池输入 240

5.6.7音频LINE输入/HP输出 242

5.6.8视频输入/输出 242

5.6.9 LCD板接口FPC座 243

5.6.10电源输入接口座 244

第6章 PCB设计指南 246

6.1三星官方S5PV210 Layout指南 246

6.1.1 BGA焊盘尺寸（LAND SIZE） 246

6.1.2 BGA过孔 248

6.1.3 PCB板叠层参考 251

6.1.4 BGA线宽和间距 251

6.1.5传输线阻抗控制 252

6.1.6去耦电容及其过孔方式 253

6.1.7高速时钟信号布线 253

6.1.8 USB信号布线 254

6.1.9 DDR2内存信号布线 255

6.1.10 HDMI信号布线 257

6.1.11各模块特性阻抗值 259

6.2再论PCB板叠层 259

6.2.1 PCB板叠压结构 259

6.2.2常规板材介绍 260

6.2.3叠层板厚计算 262

6.3再论阻抗控制 263

6.3.1阻抗控制的目的 263

6.3.2影响阻抗的主要因素 265

6.3.3阻抗计算实例 266

6.4制板要求 273

第7章 ANARM_A8_S5PV210 PCB Layout实践_基于Allegro PCB Design 275

7.1焊盘制作 275

7.1.1 Allegro焊盘制作工具及基础知识 275

7.1.2 SMT表贴焊盘制作实例 281

7.1.3通孔焊盘制作实例 282

7.1.4过孔制作实例 289

7.2封装制作 291

7.2.1 SMT表贴封装制作实例 291

7.2.2直插元件的封装制作实例 309

7.2.3利用封装模板（Package symbol， Wizard）制作封装 315

7.2.4利用封装生成器FPM_0.080制作封装 324

7.2.5利用原有PCB板导出封装库 327

7.3 PCB电路板的创建（手工） 328

7.3.1电路板*.brd工程的建立和设置 328

7.3.2建立板外框（Outline） 330

7.3.3添加允许布线（Route Keepin）和元件摆放（Package Keepin）区域 331

7.3.4放置安装孔 333

7.3.5网络表的导入 336

7.4 PCB电路板的创建（wizard） 339

7.4.1利用向导wizard创建电路板工程 339

7.4.2后续工作 344

7.5叠层和阻抗控制 345

7.5.1确定PCB板及叠层结构 345

7.5.2阻抗计算 346

7.5.3在Allegro中设置叠层结构 352

7.6约束规则设置 356

7.6.1约束规则及设置方式 356

7.6.2规则设置中的对象（object）概述 357

7.6.3差分对的设置——Electrical特性约束设置 360

7.6.4线宽和过孔的设置——Physical物理特性约束设置 366

7.6.5不同网络间安全距离设置——Spacing特性约束设置 379

7.6.6相同网络间安全距离设置——Same Net Spacing特性约束设置 383

7.6.7等长线匹配设置——Electrical特性约束设置 384

7.7 PCB板布局 398

7.7.1元件摆放 398

7.7.2布局 406

7.8 PCB布线 408

7.8.1显示设置 408

7.8.2手工拉线 413

7.8.3 BGA扇出布线 416

7.8.4差分对布线 418

7.8.5群组（总线）布线 421

7.8.6等长蛇型布线 425

7.8.7敷铜和平面分割 427

7.9 PCB光绘文件的输出 434

7.9.1 Artwork参数设置 434

7.9.2生成钻孔文件 442

7.9.3输出光绘文件 445

第8章ANARM_A8_S5PV210硬件调试 450

8.1调试步骤说明 450

8.2基本焊接技能 451

8.3硬件功能模块调试 452

8.3.1电源模块 452

8.3.2复位 454

8.3.3时钟 454

8.3.4引导模式OM［5：0］设置 455

8.3.5内存映射 456

8.3.6引导启动顺序 456

8.3.7 USB引导下载——DDR2内存测试 459

8.3.8 UBoot烧写——NAND Flash测试 463

8.4 Android系统的安装 466

8.5 WinCE系统的安装 471

第9章DIY到产品化设计的思考 478

9.1对外接口的保护 478

9.2产品的静电防御及测试 479

9.3产品的高低温测试及不稳定问题 479

9.4产品的易生产及可测试性 482

后记 484