基于全志A133的一款平板 - 嘉立创EDA开源硬件平台

# 项目说明 这是一款基于全志A133处理器的平板电脑，可运行android和linux系统，搭载一块7寸1024X600分辨率的触摸液晶屏以及3000MAh的电池。内置双频wifi6蓝牙5.2模块，运行内存2GB，内置32GEMMC，可以外接TF卡，采用TYPE-C口供电。 视频链接：[https://www.bilibili.com/video/BV1c8411d7L9/](https://www.bilibili.com/video/BV1c8411d7L9/) # 开源协议 本工程依据“CC-BY-NC-SA 4.0”知识共享许可协议，请勿用于商用，转载时请标明出处。 # 项目属性 本项目为首次公开，为本人原创项目。项目未曾在别的比赛中获奖。 # 项目进度 * 5月14号开始立项，确定需求。 * 6月21号原理图设计完毕。 * 7月3号PCB设计完毕，发去打样。 * 7月4号重新修改PCB，3mil线宽不能免费，改为3.5mil重新布线。购买元器件。 * 7月8号3D外壳设计完毕，发往三维猴打样。 * 7月9号PCB寄到，元器件陆续到货，开始焊接bga。 * 7月10~14号，焊接失败，重新购买ddr以及植球钢网等工具，最终ddr测试888MHz会随机失败。 * 7月15号，重新在嘉立创打板并选择SMT，等待快递。 * 7月23-28号，快递寄到，人在出差。 * 7月29号，测试DDR 888MHz成功，焊接剩余部分元件。烧入android系统，测试wifi，3.5音频接口、usb等功能。 * 8月14号，画了一块背板用来贴铜片散热，效果未知。 # 项目介绍 ## 1.硬件 PCB按照嘉立创4层板免费打样规则设计，3313层压，1.2mm厚度，线宽线距3.5mil，过孔0.3/0.4，尺寸10x10以内。元件基本是布在正面方便贴片加工，背面是显示屏的fpc连接座。   ### 1.1框架  ### 1.2结构 考虑到成本以及适应不同需求设计，外壳分为外框、中间层、背板三部分。外框采用PLA 工程塑料材质，具有较高的硬度，中间层采用X树脂 SLA光敏树脂材料成本低，背板如有散热要求可以用铝型材cnc，可直接贴在处理器和ddr上，想要低成本可以选择PLA或者SLA。  中间层扣在外框上作为PCB和显示屏的固定支架，觉得扣不牢的可以选择小螺丝继续固定。显示屏是直接卡在外框上的，背面和四周可以用双面胶粘住，注意装好后很难拆下来。请保证屏没有问题后再安装，这样设计的目的是让屏幕和外框齐平（建议外框颜色选择黑色和屏幕比较搭）。  PCB安装时注意图中箭头方向侧有突出部分，先往一个方向插入再利用外框的一点点弹性卡住另一边，过程有点困难，而且装好后比较难拔出来，建议先安装好PCB后再安装液晶屏，想要方便拆装的可以把外框的接口处槽开大点。 ### 1.3布线 这里稍微讲下布线设计，为了能使用免费打样券，采用了4层板设计。主要难点在A133扇出和ddr走线，A133封装是0.5pitch的BGA，扇出走3.5mil线宽线距，为了走线有部分焊盘改成椭圆形，DDR尽量走了3W，而且免费层压结构最接近的是3313结构，走50阻抗要求线宽6.16mil，我用的是4mil阻抗上有偏差。层压为信号层-GND层-VCC层-信号层，DDR布线区域为信号-GND-信号-VCC。注意VCC-CPU和VCC-SYS等这些**大电流**的电压走线，要尽量`粗和短`，换层连接处多打过孔。布线前最好能找到一些官方的硬件设计指南资料之类的，有助于避坑确保一板过。     ## 2.软件和测试 本次项目无需编写代码，直接烧入镜像文件即可使用。设计初衷是做一个可以正常使用的平板，并且可以用来学习linux，硬件上接出了调试口以及部分外设的GPIO，可以用来扩展模块学习。 ### 2.1DDR测试 拿到焊了部分元件的PCB板后，可以先通过DragonHD软件进行ddr测试，通过USB OTG接口连接到电脑，打开DragonHD选择A100&A133_AXP707，LPDDR3频率888，点击启动按钮后按下板子上的复位按键即可开始测试。  ### 2.2 烧入android镜像 我用的是PhoenixCard软件，将镜像文件烧入到TF卡中来启动，内置的EMMC尚未使用。将TF卡插入电脑，打开PhoenixCard选择好对应固件后，先点击恢复卡来格式化TF卡，再选择启动卡点击烧卡即可。  ### 2.3串口查看信息 板子接出了Jtag和串口，可用来调试和查看信息，Jtag口目前未使用，串口引脚如下图所示：  设置波特率115200即可通讯，接口因为尺寸原因用的是1.27间距的排座，后面有设计转接板转成2.54间距的插针，方便调试和使用。通过串口信息我们可以定位到问题出在哪里，比如之前出现过系统启动不起来，通过查看信息知道与PMU的通讯不正常，我后来发现是PL口的电压选择到了一个开机默认是1.8V的电源口上，导致a133和axp707通讯不正常。   ## 3.组装 平板结构比较简单，可以参考以下方式安装。 1、先将中间层卡在外框上，再将PCB板固定在中间层。 2、接好液晶屏的fpc排线，将液晶屏背面贴好双面胶后扣进外框。 3、连接好电池、扬声器、天线等并固定。 4、盖上后盖，拧紧螺丝。  ## 4.参数介绍 平板性能参数如下： **尺寸**： 173x109x15mm **屏幕**： 7寸，1024x600分辨率 **处理器**： Allwinner A133 4核Cortex A53 **内存**： 2G LPDDR3 **存储**： 32G EMMC，可外扩TF卡 **电池**： 3.7V 3000mAH 锂电池 **操作系统**： Android 10 **WIFI**： 双频WiFi6 **蓝牙**： BT5.2 **音频接口**： 3.5mm耳机接口 **数据接口**： USB2.0x1，USB OTGx1 **充电接口**： Type-C口 ## 5.使用和其他 ###### 关于使用 与普通平板没有什么差别，长按电源按键可实现开关机。目前实现了基本功能，能安装apk，视频播放、音乐播放都能正常使用，有一个bug是插入耳机时，扬声器仍然会播放，查看电路耳机插入信号能正常检测到，扬声器功放芯片关断IO未拉低，猜测可能是系统未匹配好。另外wifi信号不好，可能是我买的天线不匹配，用的是之前做4G手机的天线。 ###### 关于资料如何查找 有些芯片的资料网上不太好找，不像ST之类的百度一搜就有，我这里整理了几种方法： 1、直接登录官网，搜索对应的芯片型号看看有没有对应的资料。这种一般的芯片资料都能找到，像MCU之类的有用户手册，应用手册，数据手册等等。但是像全志这些公司的官网就没什么资料。  2、登录其相关论坛，可以搜索下对应的芯片或公司有没有论坛，登录进去看看别人发的帖子，有些人会提供一些资料。比如[Index(主页) / WhyCan Forum(哇酷开发者社区)](https://whycan.com/)，你可以下载下来。  3、在立创开源平台之类的平台上搜索相关项目，很多项目附件里都有对应的资料共享出来。  4、添加相关的QQ群，搜索相关项目或者名称的QQ群，加入后可以在文件一栏里寻找你想要的资料。  5、实在找不到只能用钞能力了，去买块开发板，肯定有相当多的资料赠送。而且前期你可以用开发板验证，如果手头宽裕的伙伴建议还是买块开发板，对照着来可以节省很多时间。  ###### 结束语 这是我首次接触linux的项目，感谢立创开源平台提供的机会。同时感谢@**logicworld**在立创开源平台编写的《**从零入门ARM高速电路设计**》系列文章，受益匪浅。最主要的是提醒了立创共享库里的DDR原理图封装有问题，避免了第一次打板失误，推荐想入门的伙伴们去阅读下。之前也买过韦东山的linux开发板，只不过一直放着吃灰。希望乘着这次项目，能学到相关知识，觉得感兴趣的伙伴可以留言，如果人多的话我们开个QQ交流群。在linux方面我是个准备入门的小白，**愿与诸君共勉一同进步**。