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单片机做上位机(三):加入ePort-M百兆以太网口,完成PCB初步布局

07/22 08:15
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书接上回。

我决定,上致远电子ePort(集成PHY和网络变压器RJ45插座)了。实在是贪恋以太网的需求:上位机嘛,没以太网怎么方便地传输数据啊。。

不过这下一定得扩大板框了,害。

STM32F429ZIT6 的以太网 MAC 仅支持 MII 和 RMII 接口,不支持 RGMII。致远电子 ePort 系列中只有 ePort-M 采用 RMII 接口,因此是唯一兼容的选择。以下是ePort-M的参考设计:

那么怎么分配引脚呢?《单片机做上位机(二)》后的主控引脚分配情况:

STM32数据手册中以太网的引脚:

功能 引脚 LQFP144 Pin# 复用功能(AF11)
ETH_RMII_REF_CLK PA1 35 ETH_MII_RX_CLK / ETH_RMII_REF_CLK
ETH_MDIO PA2 36 ETH_MDIO
ETH_RMII_CRS_DV PA7 43 ETH_MII_RX_DV / ETH_RMII_CRS_DV
ETH_MDC PC1 27 ETH_MDC
ETH_RMII_RXD0 PC4 44 ETH_MII_RXD0 / ETH_RMII_RXD0
ETH_RMII_RXD1 PC5 45 ETH_MII_RXD1 / ETH_RMII_RXD1
ETH_RMII_TX_EN PG11 126 ETH_MII_TX_EN / ETH_RMII_TX_EN
ETH_RMII_TXD0 PG13 128 ETH_MII_TXD0 / ETH_RMII_TXD0
ETH_RMII_TXD1 PG14 129 ETH_MII_TXD1 / ETH_RMII_TXD1

PC4和PC5被触摸屏的LCD_RST和LCD_EINT占了,这两个触摸屏的引脚是纯GPIO控制,可迁移到任一GPIO,换到PB14和PB15。

PG11被LCD的B3占了,所以不用LCD的B3了(以太网引脚换成PD10、PB11也不行)。软件开启 Dithering,之后实测看看蓝色5位和4位的区别大不大。

增加一路LDO给ePortM供电:

最终STM32引脚分配(一个KEY做RESET):

下载调试接口,选择4Pin GH1.25:

原理图对应的元件封装和网络导入到PCB

开始布局器件。

首先,把板框调大。

然后,确定主控位置和接口位置。在企业应用需交付的产品中,一般是先定好结构、板框大小、定位孔位置和接口位置,之后再调主控等器件的位置。

再次,确定细节。

1. MCU去耦电容。排排坐,吃果果。

2. ePortM,电阻靠近MCU放置。

3. Reminder:LCD RGB 40pin连接器,需要做组内等长(±50mil)。0 个过孔优先,1 个可以接受,2 个作为上限起步。注意,LCD连接器和I2C触摸屏连接器之间的距离需要查屏幕结构图。

3. TPS61042背光驱动,属于开关电源电感走线必须短粗,有EMI风险,要形成紧凑的环路,TPS61042外围电路PCB布局参考了数据手册。

这LCD连接器的LED_A、LED_K离TPS61042这么远(几十毫米)是可以接受的,只是走的时候要尽量往一个方向(不严格等长)。4. I2C触摸屏需要上拉电阻,低速信号不用咋管。串口也是。

最终布局见上上张图,布线的时候再微调吧。

致远电子

致远电子

广州致远电子股份有限公司成立于2001年,注册资金5000万元,国家级高新技术认证企业,广州市高端工控测量仪器工程技术研究开发中心,Intel ECA全球合作伙伴和微软嵌入式系统金牌合作伙伴。

广州致远电子股份有限公司成立于2001年,注册资金5000万元,国家级高新技术认证企业,广州市高端工控测量仪器工程技术研究开发中心,Intel ECA全球合作伙伴和微软嵌入式系统金牌合作伙伴。收起

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