CPM核心板,#ZLG首款百元内64位1G主频工业级核心板,BGA封装集成处理器与DDR,不含数据存储器件。本文将从电路设计和PCB布线角度,指导用户如何通过eMMC扩展存储,以快速完成设计。
eMMC原理图设计
eMMC扩展电路原理图设计包括电容、上拉电阻、串联电阻等方面。图1是设计完成的电路图。
![69e45bf4-4a1c-11ef-817b-92fbcf53809c.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/FE/57/wKgZomahtSaAdWlRAAM7CThhQTg804.png)
图1 eMMC扩展电路原理图下面对电路设计进行一些说明:
- RSTN通过10K电阻上拉至VccQ并需并联一个0.1uF对地电容,可提高抗干扰能力。
- eMMC_CMD外接10K电阻上拉至VccQ,eMMC_D[7:0]预留10K电阻上拉至VccQ,因CMD和Data传输起始位是以低电平开始所以CMD和Data需要默认上拉,实际使用阻值可参考手册。
- eMMC_Data_Stobe 在eMMC端串电阻,阻值建议为22~33Ω之间,并预留47K下拉电阻,因eMMC协议规定先采上升沿信号再采下降沿信号,所以DS需要默认下拉。
- eMMC_CLK 在MCU端串电阻,阻值建议为22~33Ω之间,为实现阻抗匹配,减少信号反射,实际以调试为准。
- VDDi引脚需要外接一个电容,以稳定Core电压,一般建议为1uF~ 4.7uF,实际使用容值可参考手册。
- VCC、VCCQ电源电路的滤波,采用大小电容并联的方式,大电容应该大于2.2uF,小电容可以在0.1uF左右,实际使用容值可参考手册。
底板eMMCPCB布线说明
eMMC布线好坏直接影响eMMC能否使用以及eMMC的读写性能,相比原理图设计,eMMC的布线会更加重要。下面对PCB布线细节进行一些说明。
![6a174ad2-4a1c-11ef-817b-92fbcf53809c.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/FE/57/wKgZomahtSeAfUldAAOJvH6FCHY289.png)
图2 PCB布线图
- 在CPM核心板扇出的eMMC信号引脚周围就近布局eMMC。
- eMMC的数据信号、时钟信号和控制信号需要做阻抗50Ω±10%匹配管控。
- 时钟、数据、命令信号需要做等长,误差小于50mil且走线总长不要超过3000mil(误差和等长需加上核心板的约束数据),走线越短越好,以便减少信号线上的寄生电容等参数,使信号线上总的寄生电容少于30pF。
- CLK和RST_N长度差在1000mil以内。
- 时钟信号需要包地处理,地线每隔200mil打一个地过孔。
- eMMC信号间的间距至少2W ,eMMC 信号与其它信号间间距建议3W至少2W,以便减少不必要的串扰信号。
- eMMC个电源管脚的滤波电容靠近对应的管脚放置,尽量保证一个管脚放一个。
- eMMC所有信号少换层打孔,过孔数量尽量不要超过两个,eMMC 信号换层前后,参考层建议都为地平面,在信号过孔周围建议添加地回流过孔,以改善信号回流路径,所有信号线参考平面必须完整不能跨分割。
- 内部走不出来的信号可以从NC PAD走,不能从RFU PAD上走线。
已验证的eMMC型号
ZLG首款百元内64位1G主频工业级核心板
ZLG致远电子创新推出超小型CPM核心板,采用 BGA 封装形式,集成处理器、DDR内存及NorFlash,并配备外置电源模块。用户可依根据产品需求灵活搭配不同容量的EMMC存储器,实现定制化配置。CPM核心板继承了易开发、高稳定性的传统优势,并在灵活性与性价比上取得新突破,为用户带来更多元化的应用体验。
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