本次内容:
在前3篇的日记中对NanoPi进行了开发前的测试,发现了一些问题,基本都已解决,在开发软件前,硬件先行,因此这次来熟悉下板卡上的硬件架构、资源,以便于以后的有效利用。
缩写与术语:
ARM:全称Acorn RISC Machine,ARM的由来:早期Acron Computer公司从事电子设备,想要提升处理器的性能,但当时由于价格、名气等原因没有找到合适的芯片,于是决定自己开发,做出了第一个RISC架构微处理器,简称ARM。
SOC:片上系统,集成了处理器、片内存储器、信号转换模块等资源,能够独立构成系统的芯片。
DDR:(Double Data Rate SDRAM)双倍速率同步动态随机存储器。
BANK:DDR的内存库
工具:
NanoPi-2-1507-Schematic。
过程笔记:
NanoPi2采用的主芯片是三星电子的S5P4418,是NanoPi2上最值钱的芯片,ARMCortex-A9架构的4核32位精简指令集处理器,最高主频可达1.4GHz,属于SOC范畴,28nm制造工艺。支持直接全高清输出,早期处理器是需要搭载图像信号转换芯片的。支持3D图形。片内含有RTC时钟,5路UART、32位宽DDR,支持LVDS、HDMI、MIPI等。且通用IO为3.3V,免去了驱动外设电压的转换,如驱动S700 LCD屏。
NanoPi2上主控芯片的引脚将不再分析,下面了解下板上的资源。
板卡左下角的按钮用于系统的复位,由复位管理芯片来触发,将信号发送给S5P4418:
2片512M三星DDR3组成了1G内存,是NanoPi2上第二值钱的芯片,用于系统引导时的系统加载与上层应用运行时的数据存取,每片DDR3有3个BANK选取线,16位数据线,15位地址线,其中行地址线为0-14,列地址线0-9,11。15位行地址线如果0为不选,1为选通,那共有2的15次方的组合,即有32768种地址,列地址线则有2048种,3个BANK选取线,有2的3次方的组合,因而有8个BANK,因而一个DDR能够存储8X2048X32768个字节,即512MB。
DDR3与S5P4418的布线也是很讲究的,为了满足时序、稳定、可靠等性能,要求某些线路要达到等长,可以说这部分电路是整个板子最关键、最费劲的地方,大家可以感受下:
在DDR下方有一部分RTC时钟保持电路,但是BATT1元件,也就是电池座没有焊接,这就是为什么每次重新开机后变为00:00的原因了。XC6215B1827R是降压器件LDO,在板背面,体积非常小。
整个板卡的电源模块在NanoPi-2-1507-Schematic第9页,由输入到板卡的5V电压分别用MP2143DJ DC/DC电源管理芯片转换为3.3V、1.8V、1.5V、1.2V、1.1V,并通过F2熔断可恢复保险丝来保护电路。
AP6212芯片为NanoPi2解决了wifi、蓝牙方案,wifi通过AN2051陶瓷天线来接收、发送wifi信号,并可通过ANT4射频同轴座来增强信号。
板上还有个用户可控发信号的按钮,电路很简单,当开关正常弹起状态时,输入到S5P4418的电压为高电平,当按下按钮后,电压被拉低,变为低电平,
下面的2个LED等,绿灯会在上电后买上点亮,而蓝色的灯是由S5P4418的引脚信号控制的。低电平时点亮,高电平时熄灭。
下面是一些端口的示意图:
第2篇日记提到为什么SD1具有,boot功能,而SD2没有,是因为NanoPi2为Boot模式进行了设置,如下:
具体配置方式就要分析SDP4418处理器应用手册了。