onur
791ca5c9fa
The routed deliverable has always been eight layers (JLC08161H-3313), but generate_pcb.py still emitted ten and hardware/board.kicad_pcb was itself still a ten-layer board. Source and generator agreed with each other and disagreed with what is actually being fabricated, so running the documented regeneration flow would have silently replaced the eight-layer design with a conflicting ten-layer one and destroyed the routing. generate_pcb.py now builds the real stack: SetCopperLayerCount(8), no L8_PWR / L9_SIG, and the STACKUP string taken verbatim from board_routed.kicad_pcb - the two are now byte-identical. Silkscreen reads JLC08161H-3313 8L instead of JLC10161H 10L, and the title block follows. The zone layout follows the same correction. With only one dedicated power plane there is no third plane for the two big FPGA I/O rails, so they are carried as islands on the routing layers that have room: VCC1V8 on L6 and VCC3V3 on B.Cu, replacing the ten-layer arrangement of a VCC3V3 background on L8 and a board-wide GND pour on B.Cu. The regenerated board now reproduces the routed board's 26 copper zones exactly (the 27th, the F.Cu RF ground pour, is added later by finalize_routing). Also drops the In7_Cu/In8_Cu remnants from finalize_routing's RF_NO_DIGITAL layer set and route_local_power's RF_REGION_LAYERS - those layers do not exist on this board, so they were dead bits in a layer mask - and corrects the JLC10161H reference in board.kicad_dru. The placement check now reports 21 isolated_copper warnings rather than 17. That is expected and explained in README.md: on an unrouted board the I/O-rail islands on L6 and B.Cu have nothing joining them yet. The routed board still reports zero. Verified: regenerated board is 8 layers with a stackup identical to the routed board, 312 footprints (311 + R108), TEMP keepouts at their corrected extents. design_data assertions pass, ERC 0/0, routed board still 0 DRC violations, 0 unconnected, every net one copper group, parity unchanged at 402. Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com> Claude-Session: https://claude.ai/code/session_012KaTmCCxCEW4awsmXRNT1d
138 lines
5.9 KiB
Markdown
138 lines
5.9 KiB
Markdown
# 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_OK` geçerli 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
|
||
|
||
```text
|
||
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.
|
||
|
||
```bash
|
||
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:
|
||
|
||
```bash
|
||
/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](scripts/README.md).
|
||
|
||
Kontrol:
|
||
|
||
```bash
|
||
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 21 `isolated_copper`
|
||
uyarısı ve 499 açık bağlantı, kartın henüz route edilmemiş olmasından
|
||
kaynaklanır; üretim öncesi kabul edilebilir final sonuç değildir. Sayının
|
||
yüksek olmasının nedeni, sekiz katmanda iki büyük I/O rayının kendi plane
|
||
katmanı olmaması ve L6/B.Cu üzerinde ada olarak taşınmasıdır; route edilmemiş
|
||
kartta bu adaları henüz hiçbir şey birleştirmez. Route edilmiş kartta
|
||
`isolated_copper` sayısı sıfırdır.
|
||
|
||
## Kaynakların önceliği
|
||
|
||
1. `scripts/design_data.py`: komponentler, pinler ve bağlantılar için tek kaynak.
|
||
2. `scripts/generate_pcb.py`: placement, stackup, zone ve fiziksel PCB kuralları.
|
||
3. `scripts/generate_design_tables.py`: Ti375 pin politikası ve constraint tabloları.
|
||
4. `hardware/board.kicad_sch` ve `hardware/board.kicad_pcb`: üretilmiş güncel KiCad dosyaları.
|
||
5. `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](hardware/README.md)
|
||
- [Ana komponent seçimi ve güç/akım kapasiteleri](docs/COMPONENT_SELECTION.md)
|
||
- [MAX2771, SCH16T, QSPI, FTDI ve test noktası bağlantıları](docs/INTERFACES.md)
|
||
- [Ti375 ball, bank, gerilim ve PMOD pin seçimi](docs/FPGA_PINOUT.md)
|
||
- [Ayrıntılı güç ağacı, sıralama ve reset davranışı](docs/POWER_TREE.md)
|
||
- [Üretim, kontrol ve routing akışı](scripts/README.md)
|
||
- [Pin tabloları ve türetilmiş veriler](docs/README.md)
|
||
- [Güncel çıktılar ve raporların anlamı](outputs/README.md)
|
||
- [Referans doküman politikası](references/README.md)
|