跟我學嵌入式(arm fpga 原理圖 pcb verilog 焊接 調試 軟件硬件)

wangkj

這事我從google搜到的一份中文資料。是關于st cortex-m0的

STM32F051系列數據手冊簡介（中文）.pdf (3.5 MB)

2012-10-31 10:39 上傳

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在www.st.com網站好好翻翻，找到cortex-m0的資料鏈接是這個 http://www.st.com/internet/mcu/subclass/1588.jsp
這個鏈接以后可能會有變動，大家去網站仔細翻吧。

可以點擊上面圖標的中國國旗標志，切換成中文,在網站的右上角。這些資料都是我們需要參考的，為了將來少被彎路，盡量多看。

http://www.st.com/internet/evalboard/product/253215.jsp
這事stm32f0 官方開發板的連接。我想，我們要做的話盡量兼容他的開發板，這樣，有更多的資源科利用。兼容性設計是很重要的一點，盡量借力。

這種設計思想，很多地方都用到。盡量兼容，除非不想跟別人互通或者保密那就另說了。

wangkj

Arduino，是一個開源的單板機控制器，采用了基于開放源代碼的軟硬件平臺，構建于開放源代碼 simple I/O 接口版，并且具有使用類似Java，C 語言的Processing/Wiring開發環境。

http://zh.wikipedia.org/wiki/Arduino

我的想法，就是做一個跟st官方兼容的板子，但是去掉st-link采用串口編程，管腳兼容，這樣降低學習的成本，同時保持跟官方最大的兼容性。

同時，如果可能做出這種類似java 的語言開發。

開發者        Arduino Software
穩定版本        1.0/
2011年11月30日；10個月前 [1]
編程語言        Java
操作系統        跨平臺
類型        Integrated development environment
許可協議        LGPL or GPL license
網站        http://arduino.cc



這事st 原廠，采用 STM32F051R8T6 mcu做的標準開發板，我們按照這個原型設計。

DM00050135.rar (1.75 MB)

2012-10-31 10:46 上傳

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wangkj

這個cpu的相關資料：http://www.st.com/internet/mcu/product/251901.jsp

stm32啟動模式的描述
http://www.st.com/internet/com/T ... NOTE/CD00167594.pdf

從這里我們可以看出，通過調整boot0,boot1管腳可以選擇內置ROM的boot或者用戶的BOOT,這樣，通過串口我們就能下載程序到這個mcu。也就是說，st-link部分我們可以省掉。這樣做，有些人可能會說調試不方便，但是，盲調是衡量嵌入式程系統的技術水平高低的重要指標。在很多場合，調試器用不了或者用不起。

比如調試linux內核，調試器差不多10萬RMB。我們可以通過插入print語句的技巧跟蹤。跟用調試器差不多。
這些技巧。我以后會講到。

所以，精簡到這個st-link問題不大。這也不影響官方樣例程序運行。我們做的板子，排陣肯定得做成跟官方兼容的。

他的開發板考慮了太多的因素，我們以學習為主，所以，會去掉沒必要的部分。這就是我的設計指導思路。

AN4080: Getting started with STM32F05xxx hardware development
http://www.st.com/internet/com/T ... NOTE/DM00051986.pdf

Embedded boot loader
The embedded boot loader is located in the System memory, programmed by ST during production. It is used to reprogram the Flash memory using one of the following serial interfaces:
●USART1(PA9/PA10)
●USART2(PA14/PA15).
For additional information, refer to application note AN2606.

這是第14頁的內容，這里很關鍵，指明了不用st-link如何燒程序的問題。

22頁提到和原來mcu的兼容管腳問題
Hardware migration from STM32F1 to STM32F0

wangkj

我們設計的板子，盡量保持兼容，這樣，能有更多的用途。畢竟，我們是學習板子，希望一物多用，在不增加成本和難度的前提下，盡量多的增加兼容性和功能。但有時候，我們必須折中考慮。

現在我們開始著手做原理圖了，在做之前，我們希望盡量能找到現成的抄。不過，我搜過之后，發現，大部分stm32是用protel 做的，原廠的也是。

如果不想學allegro，只想用protel 的可以跳過，每個人的看法不同，沒必要強求用什么軟件，工具就是工具，用熟練了，什么都能可以。凡事都有利有弊。

原廠開發板下載資源地址
http://www.st.com/internet/evalboard/product/253215.jsp
SCHEMATIC PACKS這事原理圖的下載：http://www.st.com/internet/com/T ... f0discovery_sch.zip

killall -9 nginx是不行的，必須重新運行啟動php-cgi的腳本才能生效。如果是apache重啟apache,我這個不是apapche，找到的都是關于apache等帖子。所以走了很多彎路。最后發現這個服務器用的是php-cgi 才找到了正確的解決方案。

解決問題很容易，找到解決方案卻很難。

wangkj

現在我們開始做學做原理圖了，原理圖 線路板 gerber 制版 買器件 焊接 調試 出品。這是第一個具體干活的流程，不算全面的市場調查，總體設計。

如果用虛擬機的，先啟動虛擬機,點擊 Design Entry CIS 圖標啟動 原理圖設計界面。如果沒用虛擬機，而是在你的電腦上直接安裝的allegro ,直接點擊即可。



我打開虛擬機，準備繼續寫教程的時候發現，竟然不能上網了！
我暈，然后我去我的主機的網上鄰居屬性查看網卡，竟然vbox 的虛擬網卡不見了。
我的主機安裝了 qq的電腦管家，估計是被他優化了。
我在電腦管家沒找到相關設置，
干脆，我就啟動vbox的安裝程序，讓他自己修復，然后重啟電腦，就好了。
我想，可能其他的啟動優化軟件也會有這種問題，重新啟動vbox的安裝軟件，點擊 repair修復一些應該就會好的。

點擊 Design Entry CIS 之后，選擇 Orcad Capture，點擊OK



我們現在是開始一個全新的設計，所以選擇File -> New -> Project

wangkj

Name 填寫 Stm32F0,我們這個項目是一stm32f0 cortex-m0 mcu為例來講解的，我以，我們就起了一個這樣的名字。
點擊一下C:\目錄，這樣會把文件家放到根目錄下，然后點擊Create Dir 按鈕，新建一個目錄夾，填寫目錄名叫做 stm32f0，然后點擊OK



這時候，C:\會出現 stm32f0的子目錄，選中這個子目錄，點擊 OK



Select Directroy 選擇我們剛剛選中的 stm32f0目錄，然后點擊 OK

wangkj

我們是在做原理圖，所以，選擇默認的Schematic，然后點擊OK



點擊左面的項目管理窗口 stm32f0,選擇SCHEMATIC1,鼠標右鍵點擊，選擇Rename,
改名為Main,這個目錄，是項目的總體說明、系統結構、索引目錄





鼠標右鍵點擊 Main的PAGE1改名為PAGE1_INDEX

wangkj

填入要改的名字PAGE1_INDEX,點擊 OK



鼠標右鍵點擊 MAIN,選擇New Page,
NAME填寫Page2_ARCH,
點擊 OK





類似增加PAG3_MAIN

wangkj

雙擊 PAGE1_INDEX,出現該頁的編輯窗口，
調整該窗口到你希望的樣子，這是我調整之后的樣子，每個人喜歡不同的風格，這是我喜歡的。
這種樣子，項目管理窗口和工作窗口都能比較清楚的看到也比較容易切換。



先點擊一下我們的工作窗口，然后
點擊 窗口右側的 place text 圖標。上那個帶abc和+號標準的圖標。

這個軟件的菜單和快捷操作是動態切換的，根據你的工作狀態，軟件動態切換需要的操作菜單。
所以操作之前，先點擊選中需要操作的窗口,然后選取需要的操作。



點擊之后，如圖輸入“標題       分組        頁碼”拿不準空格數量的，可以拷貝分號中的內容。
注意，要改變字體，默認的字體比較小不清楚。
現在上選中狀態是紅色的，我選擇的顏色上綠色，非選中之后，就是綠色了。

wangkj

再次點擊 Place  Text輸入"索引              Main                  1“



按住 ctrl 鍵，然后鼠標拖動 索引              Main                  1
復制兩份，一共三份，然后點擊分別雙擊第二份，第三份，修改一下內容。



這時候，我們發現，他的頁面數字上自動增加的。
哈哈，頁面我們就省的修改了。
標題分別改成  系統結構 頂層模塊

wangkj

美化一下，我們加入一些線條，記住，要用畫線功能，不要用布線的wire,bus功能。
否則，后面為pcb生成 網絡表 會出錯的。
如果從畫線等功能操作狀態切換出來，(這時候的鼠標上十字星)




鼠標右鍵單擊，選擇 End Mode 。這時候鼠標就變成 指針狀態了鼠標選中 工程管理窗口，然后 保存，可以用保存的快捷方式，也可以用菜單FILE \ Save
經常保存你的工作成果是個好習慣。
我現在上傳這份工作成果，
退出程序。



在電腦的C盤中找到這個文件夾stm32f0，壓縮之后上傳。
這就是我剛才的那文件夾。

stm32f0.rar (4.63 KB)

2012-10-31 11:13 上傳

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wangkj

我們再次打開 Design Entry CIS 原理圖編輯軟件，
這時候，我們會發現，在File 菜單中多出來一個
1 C:\stm32f0\Stm32F0.opj的選項，這個就是剛才我們的工程文件，
直接選擇就能打開，將來，你如果使用的工作文件多了，這里還有更多。
這樣，我們就省的自己尋找，能快速打開經常用到的工作文件了。

我們再次打開 Design Entry CIS 原理圖編輯軟件，
這時候，我們會發現，在File 菜單中多出來一個
1 C:\stm32f0\Stm32F0.opj的選項，這個就是剛才我們的工程文件，
直接選擇就能打開，將來，你如果使用的工作文件多了，這里還有更多。
這樣，我們就省的自己尋找，能快速打開經常用到的工作文件了。



打開之后，竟然發現，我們的PAGE2_ARCH,PAGE3_MAIN竟然沒在，
這可能上因為我當時沒在上面寫東西的原因？
沒關系，增加這兩個原理圖頁面就是了。

雙擊PAGE2_ARCH,并調整他的窗口到你喜歡的樣式。

我們之所以用PAGEx開頭，是因為，這些頁面是按照字母順序排序的，
如果不加這個PAGEx,會出現我不希望的排列順序。只是為了清楚排列才這樣做的。

用Place Text, Place Rectengle,Place Line等功能畫出我們的系統結構圖。
如果內容中，需要換行，請用ctrl+enter換行。
如果需要旋轉，用鼠標選中目標，右鍵點擊，出現的菜單中就有旋轉一項。
最后，點擊保存完成我們的設計。

glace12123

目測樓主大神，受教了

wangkj

上面的這兩個頁面，對于電路設計，沒有實際的任何影響，這兩個頁面，是頁面索引目錄和系統結構，讓初學者或者一個團隊中，新來的人，能很快明了整個設計思路用的。

我現在準備用另外一臺電腦繼續寫這個教程，我把這個虛擬機中做的者部分壓縮上傳到這里了。

stm32f0.rar (5.53 KB)

2012-11-1 10:36 上傳

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Allegro 支持層次化設計，對于一個龐大的工程設計來講，非常有利，這樣，可以極大程度設計重用，減少重復工作量，同時，多個部門團隊有序協作，更有利于整個項目的控制。

我下面講到的層次圖，是最簡單的應用方式，我們的項目很簡單，但我用這個層次圖，是為了以后的工作，實際的項目往往很大。所以，我們的這個簡單設計，也是麻雀雖小五臟俱全，就是為了清晰明了的了解在實際工作中的整個流程。

層次圖工作模式，首先得進行模塊劃分。

我的模塊很簡單，系統總體 接口 mcu  usb-ttl轉換 電源

這在以前的講過。下面我們就具體把這幾部分化成層次圖。

雖然，這個設計好簡單，層次圖也可以完全不用，但為了掌握將來可能面臨的負責設計，還是盡量學會這部分，將來，如果復雜設計，用這種層次圖，整個設計會非常清晰明了。

這是關于層次設計的非常詳細的描述，適用于想精進allegro的好學者，這份資料不適合初學，如果對allegro還沒有一個初步的了解或者用過一段時間，暫時先不看，留在以后再看。我怕以后找不到這份資料，先放到這里了，以后方便。

層次設計和設計重用方法詳述.pdf (236.62 KB)

2012-11-1 10:36 上傳

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wangkj

我們畫的層次圖的頂層圖，就是以前貼過的page2_arch圖的細化和功能畫。
page2_arch只是個示意圖，我們在page3_main中把他具體化。



點擊右側邊框中的 place hierarachical Block





在出現的放置層次圖對話框中
Reference 填寫 Power
Implementation Type 選擇 Schematic View 我們畫的上原理圖
Implementatiion name 填寫 20_Power

20_Power 前面的20是為了調整原理圖頁面顯示順序 后面的Power表示我們這個頁面上電源相關的。

wangkj

點擊 OK 之后，按住鼠標左鍵，畫一個矩形框
如果想調整 20_power Power這兩個字符串的位置，可以點擊右側快捷工具欄中的 鼠標箭頭標志，然后拖動這兩個字符串到合適的位置。我喜歡兩個都放到同一平面，個人愛好。





比照上面的操作方法，增加 MCU，Inte**c,UsbTTL
另外三個頂層模塊
如果想旋轉字符串，點擊選中字符串，然后點擊鼠標右鍵選擇旋轉功能即可。

wangkj

我們這種設計上自頂下下的設計，先設計好總體架構，
然后再細化各個功能子模塊。這樣做的好處是總體結構清楚。
但需要對細節足夠的了解，如果總體設計上出現一個最終的細節
無法實現的功能，那后果將是災難性的。所以，設計者必須對細節有很好的把握，
才能做好這種總體設計。

現在，頂層模塊圖已經畫完了。下面開始各個功能模塊的設計。
我們先具體化各個功能模塊。
我們以Power模塊為例。
雙擊這個模塊，出現這個模塊的實例化對話窗，我們這個設計比較簡單，
就是一頁，所以直接點擊OK就行，如果個頁面組成一個功能模塊
最好啟用比較有意義的名字，比如PAGE1_Power_In,PAGE2_DCDC,PAGE3_LDO等等。



點擊確認之后，出現 Power的子窗口，調整到你喜歡的位置。
然后重新雙擊選中頂層Main/PAGE3_MAIN窗口，然后按照上面的辦法
分別雙擊Inte**ce,MCU,UsbTTL三個功能模塊，分別建立各自的功能模塊頁面。



現在，我們的總體設計完成了，記錄下我們的完成日志，
雙擊 Main/Page1_INDEX,
用右側工具欄中的Place text功能，寫下 Follow me Project,Create at 20121028 by wangkj

wangkj

我們的工作，告一段落，這時候，保存文件，上傳或者保存到你認為比較安全的另外一個地方。
經常備份是個好習慣。
保存之后，鼠標右鍵點擊C:\stm32f0這個文件夾
選擇添加到壓縮文件，選擇 備份
點擊選中按掩碼產生壓縮文件名，
這樣生成的文件包含日期信息，將來，如果某個時期的版本需要用到，很容易找到。



這就是我們剛才做的成果。

stm32f020121028111206.rar (7.64 KB)

2012-11-1 10:48 上傳

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現在，我們開始做MCU部分的原理圖，
STM32F051是很新的MCU,封裝庫中沒有。
我在網絡找，也沒人用allegro做過這種原理圖，所以，
我們自己做原理圖的部件。

點擊 File->New->Library

wangkj

出現 添加 元件庫 提示窗，
增加這個元件庫，既可以作為一個單獨的工程文件，也可以作為本工程的一部分。
我們這個工程比較簡單，我們選擇默認的作為這個工程的一部分。、
如果多人寫作工作，可以作為一個單獨的工程。

無論那種方式，生成的庫文件，都可以被單獨拷貝出來，多次重復使用。



點擊確認之后，控制窗口出現一個Library出現一個子目錄，
這個目錄，就是新建原件庫的目錄，
里面的library1就是默認的原件庫文件名。
我們把這個元件庫改名，改成我們項目的名字。
鼠標右鍵點擊這個元件庫文件名，選擇 save as
然后選擇目錄，選擇到我們這個工程文件所在的目錄C:\stm32f0
填寫文件名stm32f0
點擊保存

wangkj

這是一份allegro教程，想詳細了解的可以仔細看，
如果想先學會，然后再深入的，可以跟著我做，然后后來在看，
這時候，會有更深的體會。

Cadence 簡明教程.pdf (2.82 MB)

2012-11-1 10:57 上傳

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我們找到廠家的原理圖，在第三頁，是他的MCU原理圖，我們的器件封裝參考他這個制作。




MB1034.pdf (648.2 KB)

2012-11-1 10:57 上傳

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