（Android+Qt最小系统设计方案）RK3288核心板设计之起始----1

（Android+Qt最小系统设计方案）

• 事件的起因

     随着市面上对人机界面的需求越来越多。嵌入式定制方案扮演的角色越来越重要。设计的模块化，层次化越来越清晰。如控制部分，检测部分，人机对话部分等等。介于产品的友好性质需求，所以人机对话部分一般扮演了产品的“服务器”的性质，它起着调度所有输入“事件”和统筹监控发起所有输出“事件”。所以要形成一套可持续的嵌入式开发方案，或者理解学习嵌入式学习，这个服务器的理解是势在必行。

    介于此，为了方便我的团队后续产品开发设计，我们计划定制一套通用性强的人机界面平台。基于此平台，我们能够扩展各种需求产品方案功能。所有设计参照嵌入式设计思维的精髓：模块化。可以肆意的拼凑一个产品方案。大致框架模型可以如下：

                                                         

       如图所示，基于人机界面平台方案的这个树根，衍生各种功能方案。在具体设计时，有效裁剪拼凑，，形成自己的产品。

即，设计一款人机平台的“服务器”，为后续各个方案模块开发的载体。

• 项目需求

       设计一款支持人机界面的平台。基于此平台，可以在后续方案设计中有效的添加自己的显示（图像管理）、触摸、音频、近距离同异通信接口，各种IO控制，存储管理，高速有线通信管理，远近无线通信管理方案，动力控制方案（电机）、电源管理方案、传感器监控方案、工业医疗器械方案等。

这就对核心CPU选型非常考究。因为考虑到功耗问题、大小问题、成本问题，以及生命周期问题，兼容高低速问题，图像音频处理能力，高速通信能力，则选择一个RK3288的平台。此平台和nxp的imx6类似，虽然可能工艺稍欠，但是性价比特别优惠。且基本满足当前主流的需求。

考虑到即将设计的这个方案平台成为一个通用性/兼容性强、且裁剪力度最低的系统，平台的最小系统必须核实考虑，只有这样才能更好的方便后续方案拼凑和不造成浪费。

即这个最小系统包含后续需求的通用部分，以及实现成本高部分，同时此最小系统本身也是一个带有产品性质的平台，只有这样才能体现嵌入式模块的独立性，不依托其他模块，也能运行一定功能。所以CPU的电源，ROM,RAM是必备的。同时考虑到下载和调试，所以USB和uart口要保留。

由于显示接口不占用模块，一般一个接口就能满足，如LVDS接口，MIPI接口，且这部分由于在高清4k显示时，对于时序要求高，则尽量放置于最小系统中，如果后续设计不需要此接口，可不焊接或者不连接。

类似于显示标配接口，触摸的接口基本也是标配接口，如I2C，usb。但是usb的线序难以兼容，所以这部分可以考虑预留I2C的接口，在使用时，可以通过后续设计转换接口即可。

类似于显示接口，由于对外通信方面，对于时序速度要求越来越高。所以在板上会设计一个兼容高速通信的接口，如1000M的以太网，或者支持2.4G/5G的wifi。这里考虑方便性，小尺寸，简洁性，这里选择2.4G/5G布置在最小系统上，而当前的2.4/5g的wifi均支持蓝牙，所以很好的避免了后面的蓝牙设计。

由于平台设计尽可能小，所以片上的资源不会都设计，但会通过引脚pin引出去，这些pin可以插拔方式，也可以焊接方式。

其考虑当前主流需求和应用场景，所以最小系统运行的系统必须支持主流的工业或者消费类的系统。如android和QT。

则实际需求如下：

需求功能	描述	个数
电源接口/USB下载	可通过USB下载接口供电方式	1
电源管理芯片	提供给最小系统电源，以及对外扩展口电源	1
电源对外扩展接口	3.3v/5V各一个（建议）	2
串口调试接口	这个口可兼容USB下载接口上，也可预留焊盘或排针方式	1
MIPI显示接口	LCD屏显示	1
I2C扩展口	可预留接口焊点，为触摸预留	1
2.4G/5Gwifi芯片	对外通信，需要兼容蓝牙	1
对外扩展接口	周围保留对外焊盘或者排座	2-4
CPU	RK3288	1
RAM	1G/2G/4G(考虑pin to pin节约成本)	2/4
ROM	4G/8G/16G/32G/64G(pin to pin)	1

 

 

 

• 最小系统方案

                                                        

 

      根据前面需求，最终设计大致模块如上图所示。后续设计可以仅仅利用此最小系统实现一个终端平台，采用wifi或者blue_tooth的方式对外链接。

      当然如果又特殊需要，如需要扩展自己的sd卡，或者添加一个HDMI输出显示，或者添加自己的音频等模块，可以通过上述的PIN_EX来扩展自己的效果。

       初步计划当前系统要能够支持android的系统运行，具体细节，见后续的软硬件设计方案描述文档。

 

• 结语

         开发一个这样的平台，尤其是利用下班节余时间，对我们是个挑战，肯定会有各种磕磕碰碰，更新方面肯定会有延迟。但相信我和我的团队会坚持下去。

        我们会将我们开发的整个过程一点一滴都会按照每周至少一次汇总的方式，将开发过程文档和开发设计技术分享给大家。

       不过由于都是工程师，奔着一个爱好来实现自己的以后主打平台，所以时间，金钱都会自己投入，如果哪位朋友对这个感兴趣，可以参与进来，一起开发，一起成长。 至于最终的板子，由于资金的问题，只能自用，如果谁感兴趣，可以在我们打样的时候，可以联系我们，我们会以设计成本的方式提供一版，人越多，我们自己的开发费用才会越低（qq群：744140106）。