【自制Planck-Pi】基于F1c200s的四层Linux单板电脑电路设计与分析

前言

首先放上本工程的开源地址：
本人项目立创开源平台地址：https://oshwhub.com/expert/zi-zhi-planck-pi
稚晖君原工程地址：https://github.com/peng-zhihui/Planck-Pi
群友复刻教程和镜像地址：https://github.com/maker-community/Planck-Pi-IoT

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一、整体布局

PCB的板框形状借鉴了树莓派ZERO，尽量做到了在保证各个元器件的电气性能前提下保证焊接的方便和尽量缩小体积，因为采用的是单排40pin排针，所以后期可以考虑画一个拓展板。四周放置M3的铜柱孔，方便固定。电阻电容元件封装为0603，方便焊接。

二、叠层设计

在多层板设计时，需要考虑叠层，标准叠层设计取决于信号层的数量。对于标准PCB叠层，关键参数包括层数、接地和电源平面数、电路频率、层顺序和发射要求。一些附加参数包括层与屏蔽或非屏蔽外壳之间的间距。对于四层板，一般可以采用信号-电源-地-信号或者信号-地-信号-电源来设计，由于这次的板子高速信号较少且板子较小（贴片阻容元件较大），所以在内电层中存在部分信号线，作为混合层使用。

三、主控部分

主控采用全志F1c200s，全志F1C200s是全志的一款高度集成、低功耗的移动应用处理器，可用于多种多媒体音视频设备中。全志F1C200s基于ARM 9架构，芯片集成了SiP的DDR，外围电路可以极其简单；它支持高清视频解码，包括H.264、H.263、MPEG 1/2/4等，还集成了音频编解码器和I2S/PCM接口，是一款开发简单、性价比较高的产品，也适合用来做入门级的Linux开发板。


主控这部分的电路可以参考的资料有很多，主要是其外部接口电路设计，这块板子的接口包括OLED屏幕（spi接口），tf卡接口（sdio），usb接口，串口，iis，GPIO。注意芯片各个引脚的扇出方式。
外部晶振频率为24M，需要接起振电容，同时在PCB布线时注意等长和包地打过孔屏蔽高频干扰。
注意芯片复位电路设计，在reset按键按下时可以使得芯片复位，注意在每个电源输入端口放置滤波电容，保证电源的稳定性。

四、电源部分

板子上的电源树为：由usbtypec接口输入的5v电源,通过自恢复保险丝后分为两路，一路经过EA3036电源芯片变换为3V3,2V5,1V2作为数字电源，为芯片和其他外部设备供电；另外一路经过XC6206芯片变换为3V0作为模拟电源，为麦克风电路供电。电源线需要加粗。加过孔提供回流路径。
注意区分模拟地和数字地。

五、USB电路部分

USB部分需要注意差分布线，采用等长线。

六、音频电路部分

音频部分注意对称布局布线。