2.1 序

2.1 序

在第 2 章中,我们将设计和制作电路板来运行第 1 章中完成的 AZPR SoC。本章所制作电路板的样板如照片 2-1 所示。电路板由 FPGA 电路板和电源电路板构成。在 FPGA 电路板的中央,搭载了构成 AZPR SoC 的逻辑电路的 FPGA ①。外围电路包括 FPGA 配置电路②、LED ③、七段 LED ④、按键开关⑤、复位电路⑥、晶体振荡器⑦,并且搭载了由箱头插座构成的通用输入输出电路⑧。电源电路板搭载提供各种芯片所需电压的电源电路。我们将会对这个电路板的设计和制作步骤进行说明。

另外,如果不打算制作电路板,建议购买本书的参考电路板。本书的支持页里有详细介绍。

照片 2-1 本书中制作的电路板样板

制作流程如图 2-1 所示。

我们先就电路板的设计流程进行说明。①确定规格,首先要确定将要设计的电路板的规格。在本阶段制作电路板元件的构成表。

②对元件的采购进行说明。由于尽量选用了比较容易购买得到的元件,绝大部分元件可以在秋叶原的店铺里购买。但是其中一部分元件需要通过网购获得,我们也将对如何网购这些元件进行说明。

然后,使用电路板 CAD 软件 Eagle 进行电路板设计。在完成③电路图制作之后,将要进行④实际的布线样式设计。而且还将就制作电路图和设计布线样式中所需要的⑤库的制作进行说明。另外,虽然不是必需的,但我们还将对⑥电路板的 3D 显示进行说明。

接下来,我们将就电路板的制作流程进行说明。可以选择⑦使用感光板自行制作、⑧委托电路板生产公司制作两种方式。使用感光板自行制作时,需要使用感光板进行蚀刻、清除光膜、钻孔等步骤。需要的工具比较多,读者可以尽量选择降低成本的单面板进行制作,也可以选择多投入些成本做出更好的双层电路板。关于委托电路板生产公司制作,本书介绍委托 P 板 .com 公司和 OLIMEX 公司的方法。

在电路板制造的最后,将进行⑨元件的安装。元件的安装是第 2 章中制作难度最高的部分。要制作本书介绍的电路板,要求具有中级以上能力的电焊技术。

在完成元件安装之后,需要进行⑩电路板动作测试。使用基于 AZPR SoC 的诊断程序进行动作测试。直到所有功能全部正常运行,电路板的制作才算完成。

图 2-1 第 2 章的阅读方法

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