我是老温,一名热爱学习的嵌入式工程师8 t+ i. {/ V5 @" @ q8 \
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4 d% y$ t. P$ @ C作为一名业余的嵌入式工程师,平时上班主要的工作是用单片机去检测不同的按键动作,以及实现不同的流水灯效果(高级点灯),偶尔也会去画一些电路板,验证一些想法或者技术方案。+ E) x% Z- M* P' @# B& L
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以前做过的小模块
* v. @' A# ?5 w在摸鱼的时候,我还喜欢捣鼓一些嵌入式Linux开发板,毕竟技术能力不能一直停留在按键和点灯,高低也得整一下高端的技术,之前测评玩过不少Linux开发板,在搭建开发环境方面也颇有一番心得,可以点击以下链接进行回顾。* Z5 ` `0 w8 g4 ?
嵌入式软硬件开发,离不开优秀的文档资料!
" q" l. D: N+ q- r8 ^2 \9 X) _' q【嵌入式 AI】搭建开发环境,劝退不少初学者?
+ m9 v4 [" z1 f6 o+ o# U: @8 S苹果iPhone16发布了,嵌入式鸿蒙,国产化程度有多高?# ~3 k: T! F! V
高端的技术往往需要高端的硬件才能完美支持,细心地观察一下,我发现测评的那些开发板都是通过【核心板+底板】的方式进行设计的,我其实有点好奇,为啥要做这种分离式设计,而不是直接把CPU贴在电路板上面?
) K+ }* l, |5 F$ A: v: x g0 n0 R# }6 T比如,像这款飞凌嵌入式 FET3588-C 核心板,单独把【CPU、内存、eMMC】做成核心板,采用10 层沉金工艺,尺寸68mm*50mm,厚度1.6mm。
% @) z$ Z1 G; ~/ U! h4 e# @6 y关于这款核心板的介绍,可以点击以下链接进行了解。
& n1 c# S: [! O9 l2 ~" }3 o现在的嵌入式 ARM 芯片,性能越来越炸裂了!
0 R/ V7 b, d L4 W3 B0 `" n& H! w( S) j要在如此小面积的电路板的正面和背面都贴满芯片和阻容等元器件,把CPU大部分的引脚都引出来给工程师们使用,还能做到这么薄,他们究竟是如何做到的?! `) r- |7 U/ p) C
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" e1 I& P5 M$ G0 t(这款核心板的性能十分炸裂,8核Cortex-A架构,配备 6TOPS NPU,非常适合用在一些嵌入式 AI 应用,特别是机器视觉,AI多媒体处理等产品领域)
! G9 j8 q8 u/ G- \% V0 Z3 ~我还顺便在网上搜索了一下,拆开很多类似的桌面小电脑,可以看到它们一般是把CPU直接布局在电路板上面,整个板子至少用了8层以上的PCB,然后配上一个工业CNC外壳,颜值真的很高。. w, L9 p0 N+ [4 ~
把这块飞凌核心板放在一边吃灰,确实有点浪费,于是,在突如其来的冲动之下,我有点不自量力地想给它配一个底板(半成品,还没拉线)。。。1 T- J# b5 D6 R4 v- G7 S
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+ f, [! O5 B! T+ q8 m这款底板主要是提供核心板的电源供电电路,调试串口,USB接口,SD卡接口,RTC时钟电路,以及配备几个用户按键和散热风扇接口。0 N) {: {# r2 J( J3 ~
因为后期要兼顾一定的美观效果,会配套一个较小体积的外壳,所以底板的面积尺寸要控制在 10cm * 10cm以下,并且不能做太厚。- |' f: n' K+ f# U
(还有一个原因,就是超过 10cm * 10cm 面积的打样就不免费了,要好几百块钱,不过好像嘉立创现在第二次打样费用直接砍半,穷,花不起这打样费~
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底板布局好之后,我发现设计得不太完美,底板左边的空位应该还可以放下网络和HDMI接口,还可以增加一个蓝牙模块(接键盘鼠标),有了网络和HDMI,就变成一台小型桌面电脑了~( b6 M4 d/ e9 i( G
突然间多了HDMI和有线网络接口,元器件也增加了不少,我觉得 4 层板已经不够布线了,需要升级到 6 层板,然后还可以尝试进一步缩小底板的面积,讲真,正方形的外观设计实在有点丑~. P0 d7 N1 d9 R
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升级到6层板之后,为了更好的解决小空间布线难的问题,使用了盘中孔工艺,即过孔打在焊盘上,以减少走线。不用担心焊接时漏锡的问题,盘中孔采用树脂塞孔+电镀盖帽方式,成品PCB的焊盘表面平整,不会看到过孔空洞,目前嘉立创的6层板使用此工艺免费,打样依旧免费。
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盘中孔工艺展示,来源:嘉立创
& P! W I5 m2 a4 z/ m3 z& W% _/ y(据了解,现在嘉立创6层板打样的工程费,从400降到了200,直接砍半,一个月内即使是多次打样,也能节约不少成本!)
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这台桌面小电脑性能强大,可以运行Linux操作系统做边缘服务器,也可以运行Android系统安装丰富的多媒体应用,内置的NPU还能进行离线的AI模型运算,可玩性极高!
. z" R. P" D! D7 J; G* W4 h3 O来到这里,我似乎懂了,单独把核心板分离出来,原来是开发板厂家基于实际应用的考虑,从成本、易用性、稳定性之间取一个平衡点。
/ X* M0 `. g4 n把CPU、内存、eMMC这些元器件都贴片在底板上,如果后期要进行底板硬件扩展的话,成本将会非常高,相当于要把整块PCB重新设计,
0 ^3 T8 M3 T! x$ P. J而如果采用【核心板+底板】的形式进行设计的话,只需要重新设计底板,并且电路板层数也不用那么多~8 E. m8 c6 p8 Y
不说了,先拉线去,没准还要找嘉立创来协助 PCB-layout,6层板对我来说确实有点难度~
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真 . 高多层 PCB+ G# {0 g F. c/ {. H( }/ t
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' ~+ b7 s$ ]/ d( {0 W; |4 e1 V往期推荐:点击图片即可跳转阅读4 N1 ]# x! h6 n' p
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0 X" [: M9 y/ l, |% y+ w& t 这些嵌入式主板,确实惊艳到我了!
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" n: F. d3 H# X8 v( x# b 现在的嵌入式 ARM 芯片,性能越来越炸裂了!
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. A9 p: @8 g8 I" u+ k 苹果iPhone16发布了,嵌入式鸿蒙,国产化程度有多高?! Q/ T/ a+ Y6 V1 z! \3 a
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