The power mux's status output had no pull-up, which broke the USB current budget interlock. TPS2121 ST is an open-drain output; the datasheet lists RST = 6-20 kOhm under Recommended Operating Conditions, alongside RILM, so it is an external part. ST is driven low only while IN2 (the J3 external 5 V header) is sourcing OUT, and is high impedance whenever IN1 (the J7 USB-C input) is sourcing. U10 gate 2 inverts MUX_ST into EXT_SELECTED, and MAIN_EN = USB_3A_OK OR EXT_SELECTED enables the 15 A core buck. With MUX_ST floating on USB-C power, a drift low asserts MAIN_EN no matter what the TUSB320 advertised, so the board would try to bring up the core rail on a 500 mA port. Every other open-drain net here already has its pull-up (R7/R8, R30, R33/R34, R98/R104/R105/R106); this one was missed. R108 (10 k, VCC3V3_AUX -> MUX_ST) is appended at the end of design_data.py rather than beside the mux: reference designators are assigned in call order, so inserting it mid-file would renumber every later resistor and invalidate the routed board. Placed at (53.0, 101.6), 2.4 mm from the U10 gate it holds up, on a site checked clear of existing copper, and routed with close_remaining.py. Also corrects POWER_TREE.md, which credited PR1 for giving the external input priority. PR1 = GND actually *disables* priority mode; CP2 (tied to VCC3V3_AUX) is what selects IN2. Since CP2 derives from the mux's own output the behaviour is two-phase - highest-voltage wins at cold start, IN2 unconditionally once the aux rail is up - so with both inputs connected there can be one seamless switchover at startup. Documented, with the numbers: both eFuses UV 3.98 V / OV 5.80 V, ILIM 2.69 A (USB-C) and 4.04 A (header), mux OV 5.69 V / ILIM 4.5 A. The two inputs are never summed: both eFuses block reverse current and the mux bonds exactly one input at a time. board_routed.kicad_sch/.kicad_sym are now gitignored byte copies of the tracked schematic; kicad-cli needs them beside the board for --schematic-parity, and deleting them in the previous commit had silently disabled that check. Verified: ERC 0/0, DRC 0 violations, 0 unconnected, every net one copper group, schematic parity unchanged at the 402 pre-existing warnings. Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com> Claude-Session: https://claude.ai/code/session_012KaTmCCxCEW4awsmXRNT1d
Ti375 GNSS / IMU FPGA Kartı
Efinix Ti375C529 FPGA, MAX2771 GNSS alıcısı, Murata SCH16T-K01 IMU ve FT4232H USB debug arayüzünü tek kartta birleştiren 8 katmanlı KiCad 10 tasarımıdır.
Durum: Şema ve placement günceldir; kart henüz route edilmemiştir. Üretime gönderilmeden önce routing, zone fill, final DRC ve üretim dosyası kontrolü tamamlanmalıdır.
Kartın özeti
| Blok | İçerik |
|---|---|
| FPGA | Efinix Ti375C529, 0.8 mm pitch C529 BGA |
| GNSS | MAX2771, GPS L1/L1C aktif anten girişi, 50 ohm CPWG RF hattı |
| IMU | Murata SCH16T-K01, SafeSPI bağlantısı |
| Debug | FT4232H üzerinden hard JTAG, RISC-V JTAG ve iki UART |
| Genişleme | 4 adet Digilent 2x6 PMOD: 2 x 3.3 V, 2 x 1.8 V |
| Konfigürasyon | 1.8 V QSPI flash, CDONE ve CRESET test noktaları |
| Besleme | USB-C veya korumalı harici 5 V; sıralı 0.95/1.8/3.3/3.0 V rayları |
| Mekanik | 155.1 x 90.0 mm, 8 katman, dört montaj deliği |
Yapılan temel tasarım kararları
- Ti375 üzerindeki bütün kullanılabilir pinler konnektöre çıkarılmadı. Yalnızca özel fonksiyonlardan arta kalan 32 GPIO dört PMOD üzerinde kullanıldı.
- Büyük genel amaçlı header, jumper grubu ve ARM 10-pin hard-JTAG konnektörü kaldırıldı. Gerekli bring-up sinyalleri 15 yerel test noktasına dağıtıldı.
- FT4232H interface 0/A RISC-V JTAG'a, interface 1/B FPGA hard JTAG'a ayrıldı. FPGA'ya giden debug çıkışları güç-domain izolasyonundan geçer.
- Hard JTAG TCK, TMS, TDI ve TDO hatlarında FPGA tarafında 10 kohm pull-up bulunur.
- Harici reset için JST-SH konnektör, kart üstü buton, RC filtre ve ESD koruması eklendi.
- FTDI reset, harici reset ve power-fault istekleri CRESET_N üzerinde ayrı açık-drenç sürücülerle birleşir. Aktif-düşük mantıkta bu yapı reset isteklerinin OR'lanmasıdır; çıkış çatışması oluşturmaz.
- Core, 1.8 V, 3.3 V, 3.0 V ve LM3880 sequence sonucu bağımsız olarak izlenir.
ALL_FPGA_POWER_OKgeçerli olmadan CRESET_N bırakılmaz ve FPGA'ya giden FTDI sürücüleri etkinleşmez. - RF ve USB hatları autorouter sonucuna bırakılmaz; son aşamada deterministik, denetlenebilir geometriyle oluşturulur.
Güç ve reset akışı
USB-C / EXT 5 V
|
SYS5
|
0.95 V core ---- CORE_PG
|
LM3880
+---- 1.8 V ---- PG_1V8
+---- 3.3 V ---- PG_3V3
+---- FLAG3
|
3.0 V DIG ---- TPS3808 (20 ms) -------+---- ALL_FPGA_POWER_OK
|
+--------------------+---- CRESET_N release
+------------------------- FTDI buffer enable
EXT_RESET_N ---- filtre/ESD ---- open drain --+
FTDI BDBUS4 -------------------- open drain --+---- FPGA_CRESET_N
power-valid -------------------- open drain --+
Kullanıcı veya FTDI reseti yalnızca CRESET_N'i etkiler; power-good durumunu bozmaz. Bu nedenle raylar sağlıklıyken FPGA reset altında tutulsa bile JTAG erişimi korunur.
Hızlı başlangıç
KiCad 10 ve KiCad'in pcbnew modülünü içeren sistem Python'u gereklidir.
python3 -m pip install -r requirements.txt
python3 scripts/generate_footprints.py
python3 scripts/generate_kicad.py
python3 scripts/generate_design_tables.py
/usr/bin/python3 scripts/generate_pcb.py
Routing, aynı kaynaklardan tekrar üretilebilen aşamalı bir akıştır. Sırayla BGA escape, plane bağlantıları, buck güç katı, yerel güç tamamlama, sinyal autorouting ve denetlenmiş RF/USB geometrisi uygulanır:
/usr/bin/python3 scripts/preroute_bga.py
/usr/bin/python3 scripts/stitch_plane_pads.py
/usr/bin/python3 scripts/route_power_stage.py
/usr/bin/python3 scripts/route_local_power.py
Devamı ve autorouter komutları için routing akışı.
Kontrol:
kicad-cli sch erc --severity-all \
-o outputs/erc_final_reset.rpt hardware/board.kicad_sch
kicad-cli pcb drc --severity-all \
-o outputs/drc_final_placement.rpt hardware/board.kicad_pcb
Güncel placement kontrolünde ERC 0 ihlaldir. DRC'deki 12 isolated_copper
uyarısı ve 499 açık bağlantı, kartın henüz route edilmemiş olmasından
kaynaklanır; üretim öncesi kabul edilebilir final sonuç değildir.
Kaynakların önceliği
scripts/design_data.py: komponentler, pinler ve bağlantılar için tek kaynak.scripts/generate_pcb.py: placement, stackup, zone ve fiziksel PCB kuralları.scripts/generate_design_tables.py: Ti375 pin politikası ve constraint tabloları.hardware/board.kicad_schvehardware/board.kicad_pcb: üretilmiş güncel KiCad dosyaları.outputs/: BOM, kontrol raporları ve inceleme görselleri.
Elle yapılan değişiklikler tekrar üretimde kaybolabileceği için temel bağlantı ve placement kararları önce ilgili Python kaynağına işlenmelidir.
Ayrıntılı dokümanlar
- Donanım mimarisi ve pin kullanımı
- Ana komponent seçimi ve güç/akım kapasiteleri
- MAX2771, SCH16T, QSPI, FTDI ve test noktası bağlantıları
- Ti375 ball, bank, gerilim ve PMOD pin seçimi
- Ayrıntılı güç ağacı, sıralama ve reset davranışı
- Üretim, kontrol ve routing akışı
- Pin tabloları ve türetilmiş veriler
- Güncel çıktılar ve raporların anlamı
- Referans doküman politikası
