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STM32F769I-DISCOVERY KIT评测之二---揭开层层面纱(二)

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STM32F769I-DISCOVERYKIT评测之二---揭开层层 面纱(二)
      
    终于有幸拿到这个F7系列的板子了, 总体感觉还是好的,包括上面的显示屏,接插件,对外接口等等,唯一不满意的地方就是板子的厚度偏薄,不知道是不是因为是让大家评估的板子呢?
先不管这个了。只要功能正常即可。      
先简单介绍一下该模块的特征:从截图中可以看出,该模块集成的模块功能还是比较多的,包括显示屏,SPI FLASH存储模块,SDRAM模块,音频输入输出模块,TF卡存储模块,WIFI接口,USBOTG功能模块,100M 以太网模块,Arduino 接口模块等。
这些模块基本上可以对该MCU的主要功能提供一个展示的机会和接口。


模块相关链接及附件:
模块主页
模块原理图
en.stm32f769i-disco_sch.zip (1.63 MB)
模块BOM表
en.stm32f769i-disco_bom.zip (25.64 KB)
模块gerber文件
en.stm32f769i-disco_gerber.zip (3.48 MB)
模块datasheet
STM32F769xx.pdf (3.01 MB)
模块硬件用户手册(UMH)
UM2033.pdf (2.1 MB)
模块软件用户手册(UMF)
UM2052.pdf (1.34 MB)

PM0253.pdf (4.72 MB)
模块硬件分解:
解压模块的原理图包后可以看到模块的原理图,采用时下非常流行的软件,原理图设计利用画图软件AltiumDesinger 来实现,但是让人不解的是PCB图却是用Allegro来画的。难道altium designer 画不了这么复杂的PCB图吗?严重**啊。
原理图部分,设计者用了1个总页和11个分页来完成该设计。不能不说是设计非常严谨,模块划分的也非常有层次性,各个子模块之间的信号走向也非常清晰透彻。
第一页:总体框图
总体框架原理图设计如图所示,总体框图设计非常合理,将各个模块有序划分,包括总线架构和单独信号路径,同时针对某些高速信号或者是关键信号的布线规则都加以说明,做到非常细致,值得学习啊。


原理图底部为机械安装说明,4个螺丝标记(H1,H2,H6,H7)代表4个安装孔,用来安装4个塑料螺丝件。安装位置为PCB的4个角落。


第二页: ST-LINK接口及供电
原理图设计如下图,图中主要包含了板载ST-LINK/V2调试和下载接口,方便用户在缺少外部仿真工具ST-LINK/V2的条件下使用该模块,此部分电路为官方设计的标准电路,包括主控制芯片都没有改变:STM32F103CBT6。在此无需过多描述。


ST-link的硬件设计:主MCU配置,一直没有变过。



ST-LINK 连接器:连接器采用目前非常流行的智能手机的USB连接器:USB Micro-TypeAB connector,在此值得表扬啊,因为针对目前绝大部分的电子设备,其接口都在向Type-C和TypeAB连接器靠拢。Type-C连接器的成本相对比较高,在评估板上使用相对没有必要。

St-link 软件升级接口:此接口为ST-LINK/V2仿真工具固件升级接口,在PCB上没有焊接相应的接插件。属于厂家配置接口。用户无需理会。
St-link 给板级供电:
原理图设计如图所示,采用ST-LINK接口给模块供电,通过一限流芯片ST890CDR来提供USB口限流操作,以此来保护USB接口。
该保护芯片ST890特征如下:
l  可以控制2.7~5.5V的输入电压;
l  最大限流到1.2A,;
l  低静态电流;
l  热关断功能;
l  错误中断指示功能,低电平有效;
l  90mΩ的导通阻抗;


ST-LINK MCU供电接口,

模块供电接口:
下图为模块供电选择通道原理图设计,模块供电可以通过5种方式:5V_ST_LINK, 5V_USB_HS, E5V, 5V_POE, 5V_USB_CHARGER.用户可以根据自己的具体需求来选择合适的供电通道。其中,JP1为外部5V电源接入口,使用专用的连接器,实物图参考上图。

板级3V3转换电路,

ArduinoTM  电源输入接口设计:
下图包括了Arduino 电源输入接口,和板载1.8V电源转换电路。

第三页: MCU
MCU模块图对主MCU芯片STM32F769NIH6进行了细致的设计。按照不同的PORT进行划分,整洁有序,查看方便。
整体MCU布局原理图:

MCU模块提供了用于RTC的32768晶振和25MHz的主频晶振(后续需要进行扩频)。

DSI显示接口:

MCU供电系统:

此处为STM32F769NIH6的datasheet.
RM0410.pdf (21.18 MB)
第四页:音频接口设计
原理图如下:

麦克风输入:

SPDIF 数字音频输入接口设计:

SPDIF数字音频输出接口设计:


JACK 输入接口:

JACK 输出接口设计:


第五页: SDRAM 接口设计
SDRAM模块设计
包含一个128Mbit的SDRAM芯片,用的是美光的MT48LC4M32B2B5-6A。主频为167MHz。
原理图:

第六页: SPI flash 接口设计
SPI Flash模块设计
包括一个512Mbit的NOR Flash芯片,利用的同样是美光的N25Q512ABB1EW9芯片。在此模块上没有焊接,选择了另一种芯片:MX25L511245G (mxic)

第七页:Arduino UNO 接口设计
集成了Arduino UNO connector,用于连接其他基于Arduino UNO接口的模块进行功能设计,非常有用,兼容Nucleo模块。此为标准接口。
原理图:

第八页:USB OTG接口设计
包含一个具有OTG功能的USB接口,其中包含一个带过流保护(500mA的限流值)的电源闸芯片(ST的STMPS2151STR),
原理图设计:

ULPI通信接口设计:

OTG_HS限流电路设计:

频率选择电路设计:
第九页:以太网接口设计:
100M以太网电路设计:RMII接口,QFN24封装设计,简化设计。布线要求明确。

第十页:POE设计:
原理图如下,待后续分析。

第十一页:DSI显示接口设计:
差分信号DSI显示屏接口设计,为了和MB1166模块匹配而设计的。包括了必要的电源接口,触摸屏接口,背光控制信号等等。

DSI信号接口。

同时在PCB的中部同样有4个安装孔,用来安装固定显示屏组件的。采用了4个比较粗的螺柱来固定,同时留有足够的底部空间,防止接触到底板上的器件。


第十二页: 外围接口设计:
外围接口包括:TF卡接口、WIFI接口、用户按键、复位按键和用户指示灯。具体设计参照下图。













沙发
songchenping|  楼主 | 2016-12-27 15:51 | 只看该作者
内容太多,没法仔细描述。待后续再细致描述了。

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板凳
地瓜patch| | 2018-5-23 22:25 | 只看该作者
分享心得是主要的,遇到的问题,如何解决

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