手把手教你用全志XR32芯片DIY一个自己的开发板（一：电路与PCB绘制）

时间：2022-09-09 04:00:00 160v8z电容 diy如何调电阻 mb3773集成电路

在这里插入图片描述

XR32

【XR32:完整型号【XR32F429】

是全志推出MCU芯片，听名字就知道，对标的是某tm/某sp32可用于制作各自的小板、小车、小电子设备、实验装置等

XR32F429 基于最高可达 192MHz 的高性能 ARM Cortex-M4F 32 位 RISC 内核。 Cortex-M4F 内核有浮点单元 (FPU) 单精度，它包含一切 ARM 单精度数据处理指令和数据类型。它还实现了内存保护单元 (MPU)，应用程序安全性可以实现。它支持集成 832KB SRAM 和 2MB 闪存 ROM。它还包括许多外设，包括 UART、TWI、SPI、I2S、DMIC、PWM、IrDA (T/R)、CSI、SDIO 和辅助 ADC。

The XR32F429 devices are based on the high-performance ARM Cortex-M4F 32-bit RISC core operating at frequency up to 192MHz. The Cortex-M4F core features a Floating Point Unit (FPU) single precision which all ARM single-precision data-processing instructions and data types. It also implements a memory protection unit (MPU) which enables application security. It supports an integrated 832KB SRAM and 2MB Flash ROM. It also includes many peripherals, including UART, TWI, SPI, I2S, DMIC, PWM, IrDA (T/R), CSI, SDIO and auxiliary ADC.

芯片特性

集成高性能ARM Cortex-M4F配备832的内核KB SRAM和16Mbit Flash
集成硬件加解密引擎，确保数据传输和存储的安全
集成度高，集成度高UART，SPI，I2C，PWM，ADC，SDIO，IrDA，I2S，DMIC，CSI等丰富的接口
平台
- ARM Cortex-M4F内核，最高192MHz运行频率
- 内置832KB SRAM
- 支持低功耗RTC模式
- 集成2Kbit efuse
- 6mm x 6mm 52pin QFN封装
加解密引擎
- 支持AES ECB/CBC/CTR，128/192/256位秘钥
- 支持DES/3DES
- 支持MD5/SHA/SHA256/CRC16/CRC32/PRNG
外设
- 2路SPI，3路UART，2路I2C，1路SDIO，IrDA
- 8路PWM，8路ADC，GPIO若干
- 1xI2S，1xDMIC，1xCSI
电源
- 单电源输入，宽电压范围2.7V-5.5V支持
- 集成200mA 3.3VLDO，可用于外设供电
- 内置DC-DC和LDO供内部电路使用
- 支持低电检测
- 支持系统关机/休眠状态唤醒
时钟
- 24MHz XTAL
- 32768低频时钟
其他
- 工作温度-40~85℃，存储温度-40~135℃
- ESD HBM ±4000V，CDM ±800V

目前楼主已经拿到了XR32全球独家权限，准备基于芯片制作开发板。所有软硬件都将开源，方便以下学生参考学习。

从0开设DIY一个自己的开发板，适应代码让它运行，应该是每个嵌入式工程师的入门道路，我希望你能跟随我们的操作，找到入门道路~
目前楼主正在读物联网专业的普通本科大二，相信所有能完成的同学都能完成。

项目计划

一个大概5cm*2cm小开发板
板载电源灯和点灯必备IO灯
板载USB转UART
一个复位按钮一个下载按钮
TF卡槽
SPI Flash
摄像头CSI的FPC接口
板形为通孔邮票孔外围(几乎是这样)↓）

电路设计

电源
退耦，滤波电容
辅助电路，时钟

首先来电源和 电容器

查阅芯片手册Power Management章节得知芯片内置了几条路LDO，一路DCDC，只需给芯片供电5V可使用。

再参考一下EVB的电路设计

GPIO先这样拉出来，不做细分处理。

查看时钟的数据手册Clock可以看到章节XR32F429有两个时钟，一个高速时钟，一个低速时钟。

时钟控制图框如下。低速时钟有两个时钟源，一个内置RC震荡电路，外部晶振。因为低速时钟是32.768k正好是2的15次方，主要是给系统的RTC使用低功耗模式RTC或者不需要低功率就可以放弃低速晶振。高速时钟支持24MHz, 26Mhz, 40MHz 或者 52MHz 的晶振。这里就选择24MHz2016年包装的晶振(大部分只是全志Linux芯片也是24MHz）。

因为是开发板，两个时钟都画了。每个晶振时钟脚加一个电容作为起振电容。

最后一个辅助电路，用户按钮。程序跑了RESET键，下载程序UPGRADE键。

首先是RESET键，找了一圈却找不到EN和RST看了文档才发现引脚叫 CHIP_PWD

很难下载按钮。数据手册中没有看到描述的部分。EVB为什么电路图牺牲了？PB2和PB3。

所以搜索，在Github找到了XR871_Quick_Start_Guide-CN这个手册

它描述了下载的整个过程

那现在就需要做出一个选择了，PB2和PB3是JTAG的数据口，如果直接拉低了可能会导致JTAG无法使用。便折中了一下，PB3接口通过电阻拉低，如果需要使用JTAG则将电阻移除即可。

电阻选用0603封装方便拆焊

绘制板子的用户IO

计算了一下，一共有31个GPIO+一个RESET需要引出，于是使用两列双18Pin穿孔+邮票孔封装。

先画原理图封装，很简单

再画PCB封装，也很简单，两个焊盘一个长方形一个圆形，制版的时候把边框层放到白线就好了。

然后原理图里面对面放好

然后生成PCB，大概摆放一下元件

渲染一下看看，有内味了

USB转串口用的是人见人爱的CH340N，配上TypeC接口，CH340N没货了也可以用CH343P，不过这里就不用了。原理图把它们两个都画上。

（（整了个活，CH340N和CH343P的复用焊盘

TF卡槽，USB，摄像头FPC 连接器和其他小东西

大概设计（整活）了一下，这样层叠式设计。

PCB摆放一下位置，开始拉线

其中先先不在原理图中绑定邮票孔IO对应的引脚，先把PCB的线拉出来，再按照线的位置去修改引脚

比如这里，PB5对应H1 16， PB4对应H1 15

就在原理图中把两个引脚确定下来

飞线消消乐中…

画一下IO丝印

然后第一版就画完了QuQ

打样焊接

打样

打样的板子做了一些调整，加宽了外圈就不用出半孔费了QuQ

打样打样~~~

Pinout

板子到货啦，调试后发现的问题做出的修改

删除UPG使用的上拉电阻电容
UART保留CH340N，TX改为电源灯（主要是绿灯太暗了给的电阻小所需电流较大导致UART强上拉）
TF卡使用全上拉
修改版型使其适合拼版

原贴链接：https://bbs.aw-ol.com/topic/1052/
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资源获取、问题讨论可以到全志在线开发者社区进行：https://www.aw-ol.com
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