Selbstgebautes ARM9 Board

Da hat Lupin völlig recht. Da wird weder auf Abstand, noch auf 
Leitungslänge geachtet. Von Impedanzkontrolle ganz zu schweigen. Wie 
willst du außerdem für Abstand sorgen, wenn die Daten- und 
Adressleitungen schon am Chip nur 0,5mm auseinander sind, und sie auch 
an den SDRAM-Bausteinen wieder nebeneinander liegen. Das ist Quatsch.

Beachten würde ich an deiner Stelle nur folgendes:

Die SDCK-Leitung hat die höchste Frequenz, diese mit einem kleinen 
Serienwiderstand versehen (22 Ohm vielleicht, ausprobieren). Die 
Leitungen für das Timing tendentiell eher länger als die Leitungen für 
Daten- und Adressbus. Und natürlich im Rahmen des Möglichen keine arg 
unterschiedlichen Längen jeweils für alle Daten- und alle 
Adressbusleitungen. Im Rahmen des Möglichen heißt, nicht D1 auf 5mm von 
Pin zu Pin und D2 einmal um die Platine herum. Meistens gibt es eine 
bevorzugte Anordnung von SDRAM-Chips und Prozessor, wo es schon von 
alleine recht gut passt. Einfach mal andere Boards mit dem '9260 
anschauen.

Du kannst auch auf zwei Lagen routen. Allerdings nur dann, wenn du es 
schaffst, die Betriebsspannungen ordentlich an die Bausteine 
heranzuführen. Daß das eben nicht gut geht, ist meist der einzige Grund 
für vier Lagen.

Meintest du 256 MBit oder 256 MByte? Letzteres wird aufwendig!

Ich bin gerade selbst an einem ARM9-Board zugange. Bei Bedarf kann ich 
meine Anbindung der SDRAM-Chips mal posten.

P.S.: Errata sorgfältig durchgelesen?! -)

> kannst du mir mal deine Schaltung posten?

Reiche ich nach

> Ja schon richtig ich hab nen 256MByte SDRAM

Wie heißt der Chip?

> Mir ist leider ein Fehler unterlaufen ihr hattet Recht
> ist ein 64MByte SDRAM

Wenn du ohne BGA auskommen willst, bist du m.W. auf 16 bit Datenbus 
festgelegt. Also besser 2 x 32 MByte.

Das Bild im Anhang zeigt, wie das auf zwei Lagen aussehen könnte.

Feinste Struktur 0,15mm
Kleinste Bohrung 0,3mm

Das könnten sogar die Grobschmiede bei PCBPool herstellen.

> Hast du das mit Eagle gemacht?

Ja.

> Ginge es einfacher wenn ich eine BGA Chip verwenden würde?

Nein. Die Anforderungen an die Platine steigen (Micro-Vias), und um die 
Signale unter dem BGA nach außen führen zu können, brauchst du mehr 
Lagen. Man braucht auch etwas Erfahrung, um die Versorgungsleitungen 
vernünftig zum BGA zu bringen. Das ist kein Projekt für jemand, der die 
erste Platine entflechtet.

> Hab keine Ahnung wie ich einen BGA an die Platine löte

Am besten gar nicht. Ein Lohnbestücker nimmt ab 50 Euro aufwärts, um 
einen einzelnen BGA auf eine Platine zu setzen. Ohne Funktionsgarantie.

Die zum Bild gehörige Schaltung findest du hier, sie basiert aber auf 
dem AT91RM9200:

Beitrag ""Pingu920" - ARM9 Linux Embedded zum selbst Löten"

> Brauche ich für die 1,8V beim SAM9260
> eine Regulator(so ein LMXXX)?

Du brauchst 1,8V. Wo die herkommen, ist dem SAM9260 egal, so lange sie 
sauber sind und mit ca. 100mA belastbar sind.

Newbie V0.2 wrote:
> Hallo Leute
> was muss ich denn generell beachten bei einem ARM9 Board?
>
> Hab einen 2GB NAND Flash, 256MB SDRAM und einen AT91SAM9260.
> Ich hab mal wo gelesen das ich beim routen von den Verbindungen zum
> SDRAM aufpassen muss.Wobei genau?
>
> Könnt ihr mir ein paar Tipps geben?
> Möchte das Board günstig herstellen, zwei Layer waren geplant.
> Wens ned anders geht mach ich ein board mit 4 layer.
> Danke für die Tipps im Voraus

Das ist ja wohl nicht dein Ernst, oder? Am besten noch mit Eagle 
entflechten, oder?

Also, für die Leiterplatte würde ich jetzt schon mal von mindestens 6 
-10 Layern ausgehen.
Die Leiterplatte muss impedanzkontrolliert aufgebaut werden.
Besonders die Daten und Adressleitungen zum Flash sind kritisch. Alle 
müssen gleich lang sein, alle müssen die richtige Breite und den 
richtigen Abstand zueinander haben. Und auch der Abstand zum GND-Layer 
sowie das Epsilon Er des Leiterplattenmaterials muss stimmen...
Viel Spass

> Also, für die Leiterplatte würde ich jetzt schon mal von mindestens 6
> -10 Layern ausgehen.
> Die Leiterplatte muss impedanzkontrolliert aufgebaut werden.
> Besonders die Daten und Adressleitungen zum Flash sind kritisch. Alle
> müssen gleich lang sein, alle müssen die richtige Breite und den
> richtigen Abstand zueinander haben. Und auch der Abstand zum GND-Layer
> sowie das Epsilon Er des Leiterplattenmaterials muss stimmen...

Erde an Frank: Wir reden hier über 100 MHz Grundfrequenz der 
SDCK-Leitung. Laß mal die Kirche im Dorf.

Ich habe vor zwei Jahren ebenfalls ein ARM9 Board mit AT91SAM9260 
entworfen.
Prinzipiell stimme ich den vorangegangenen Antworten zu, doch ganz außer 
acht, darf man Design Rules nicht lassen. Das System soll ja nicht durch 
schlechtes Layout zu einer lahmen Ente werden.

Mindestanforderungen an das Layout:
# Die Länge der Clockleitung soll zu sämtlichen SDRAM Bausteinen gleich 
sein. Gute Layout Programme haben eigene Algorithmen integriert, die 
dies sicherstellen.
# Clockleitung soll (wie bereits erwähnt) einen Serienwiderstand zur 
Anpassung besitzen. Dieser muss bei der Quelle platziert werden, also 
dem µC.
# Selbiges gilt auch für Daten- und Adressleitungen, sofern es sich 
platzmäßig ausgeht. Bei den Datenleitungen sind Serienwiderstände auf 
beiden Seiten, also µC und SDRAM zu empfehlen.
# Leitungslängen prinzipiell kurz halten. 0.2mm Leitungsbreite und 
Abstand ist ausreichend.
# Adressleitung SA10 sollte mehr Aufmerksam gewidmet werden!!
# Clockleitung eventuell in Masse einbetten um Impedanz auf etwa 50 Ohm 
zu bekommen  --> mit Hyperlynx kann dies aus den Layoutdaten berechnet 
werden.
# Sind die Leitungen schlecht verlegt, dann kann man den SDRAM nicht mit 
seiner maximalen "Frequenz" betreiben --> lahme Ente.
# Das Versorgungskonzept des AT91 unbedingt beachten. Wie das Layout 
aussehen sollte, kann man in Application Notes nachlesen. Eventuell 
Versorgungsinseln über Ferrite + C anbinden.
# Für BGA muss man nicht unbedingt Micro Vias verwenden. Bestückbar ist 
BGA jedoch nur für erfahrene Leute ratsam.
# AT91SAM9260 zieht schon recht viel Strom --> unbedingt großen Tantal 
Elko vorsehen.
# Keinen Linearregler zur Versorgung nehmen!!! Der produziert nur Wärme. 
Besser wäre ein Schaltregler mit hohem Wirkungsgrad.
# Achtung bei der Reset-Beschaltung. Reset muss so lange low sein, bis 
sich der 32kHz Quarz stabilisiert hat.
# Wenn du Peripherie hast, die nach einem Reset das NWAIT des µCs auf 
low ziehen (weil sie nicht konfiguriert sind), dann wird dein Controller 
niemals hochfahren.

ABO

Hi,
gibts keinen Designguide für den Chip? Naja, egal.
Ich hab mal einen ixp270 entwickelt mit 2*128Mbyte
Kurze Zusammenfassung:
# Lagenaufbau   Kupferfolie-> Prepreg 100µ->Kupferfolie->Prepreg 100µ 
->Kupferfolie->Kern ~1,5mm ->Kupferfolie-> Prepreg 
100µ->Kupferfolie->Prepreg 100µ ->Kupferfolie. 1 Signal-2 Masse-3 
Signal-4 Signal-5 Power-6 Signal

(4 Lagen gehen auch, dann Signal-Masse-Power-Signal. Keine Signale in 
die Planes legen!)

# Längenabgleich: Alle Signale auf 20mil abgeglichen, Clocks auf 
Innenlage, Daten/Adressen/Steuerleitungen oben.
# Speicher: SSOP ist zum fädeln besser als BGA
# Terminierung: Immer am Sender, in dem Fall am ARM

Sorry, aber das ist ein kommerzielles Produkt.

Wie groß der sein muss hängt von der Leitung selbst ab. Mit 33R bist du 
aber gut bedient. Eine "kleine" Fehlanpassung ist nicht so 
problematisch.

Nein, bei mehreren SDRAMs wird ja auch gleichzeitig von 
unterschiedlichen ICs gelesen. SDRAM und Flash werden jedoch nie 
gleichzeitig gelesen, deswegen ist das egal, abgesehen davon braucht man 
für Flash keine Clockleitung...

Du kannst nicht einfach 1 größeren C statt mehreren kleinen nehmen. 
Warum das nicht geht wäre ein anderes Thema.
Pro VCC Pin benötigst du einen 100nF C. Bei "hochfrequenten" Schaltungen 
wäre es auch ratsam 1nF zusätzlich vorzusehen. Diese Stützkondensatoren 
sollten so nah wie möglich zum dazugehörigen Pin platziert werden. 
Stichleitungen unbedingt vermeiden!!! Also Strom fließt durch C in den 
Pin.
Der große Tantal-C, davon brauchst du nur einen für den µC, kann ruhig 
etwas weiter weg platziert werden.

Nimm es mir nicht übel, aber anhand der Fragen, die du stellst, erkennt 
man, daß deine Erfahrung noch nicht ausreicht, ein solches Projekt 
anzugehen.

Dir fehlen die Grundlagen zu verstehen, was du da machst, und ohne 
dieses Verständnis kannst du die während des Schaltungsdesigns und 
Platinenlayouts anstehenden Entscheidungen nicht richtig treffen. Es 
gibt keine Software, um eine solche Schaltung zu dimensionieren. Alles, 
was der Designer wissen muß, ergibt sich aus seinem Grundlagenwissen und 
den Hinweisen in den jeweiligen Datenblättern. Du kommst weder ohne das 
eine noch ohne das andere aus.

Wenn du einen LCD-Controller brauchst, eröffnet das schon wieder viele 
neue Möglichkeiten für Probleme.

Überlege dir dringend, ob du nicht mit einem 
AT91SAM9261-Development-Board zeitlich, finanziell und auch 
"erfolgstechnisch" besser beraten bist!

Nein, nicht ein Buch für alles. Du brauchst vor allem nicht nur Wissen, 
sondern auch Erfahrung. Backe erstmal kleinere Brötchen.

Wieviel Erfahrung hast du mit AVR, ARM7? Was hast du daraus gelernt? 
Wieviele Platinen hast du schon gelayoutet?

http://www.olimex.com/dev/sam9-L9260.html

http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=3933

http://rorixwell.com/ro-estore/index.php?main_page=product_info&cPath=18_2_41&products_id=180

Ich verwende in meiner Schaltung einen MAX1536 für 3.3V und einen 
MAX8560 für 1.8V
Bei mir hängt so einiges noch zusätzlich an 3.3V, du wirst also nicht 
unbedingt so hohe Leistungen benötigen wie ich.

SDA10 --> 
http://www.freescale.com/files/32bit/doc/app_note/AN2148.pdf?fpsp=1&WT_TYPE=Application%20Notes&WT_VENDOR=FREESCALE&WT_FILE_FORMAT=pdf&WT_ASSET=Documentation 
--> Seite 3

ODER

http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc6256.pdf




Kann Oliver nur beipflichten, es wird sicherlich nicht gerade einfach 
für einen Anfänger werden.
Nichts desto trotz kann man nur etwas lernen, wenn man auch etwas dafür 
tut. Wenn du wirklich gleich mit ARM beginnen magst, dann wäre ein ARM7 
sicher die bessere Wahl. Ein Layout für beispielsweise den AT91SAM7S256 
wäre relativ einfach zu implementieren. Es kommt eben auf deine 
Anwendung drauf an. Wenn du die Taktfrequenz von >180MHz brauchst, dann 
kommst um einen ARM9 ohnehin nicht herum. Oder wenn Linux relevant ist, 
und und und...
Egal wofür du dich entscheidest, setzt dich mit dem Thema auseinander. 
Befrage Google um dir nicht nur Grundkenntnisse zu verschaffen sondern 
auch Expertenwissen. Lies dir unbedingt EMC, Layout and PCB Guidelines 
durch, damit du ein Gefühl bekommst, auf was man bei einem Layout achten 
muss. Damit bei der Schaltung (Reset, SDRAM, NAND, Boot-Flash, Power 
Supply etc.) nichts schief rennt, ist es empfehlenswert sich 
Referenz-Schaltungen anzusehen und die Applicationnotes von ATMEL zu 
lesen.

Wie bootet eigentlich dein 9260?
Vom NAND booten geht nicht (siehe Errata).
Hast Du da noch einen Atmel Dataflash oder ein NOR mit dran?

Noch ein paar Tipps zum AT91SAM92xx / RM9200 :

- Übernimm die PLL Beschaltung 1:1 aus dem Atmel STKs!
- Mach einen Bogen um Mobile SDRAM
- Wenn Du dein Filesystem im NAND hast nimm SLC NANDs
- Achte auf das Powesequencing wie im Datenblatt (Vbu ist auch wichtig)
- An jeden VCC Pin Stützkondensatoren (Datenblatt)
- Saubere Groundplane
- PLL VCC mit Filter
- Und falls Ethernet drauf soll , nimm einen "Allerwelts" PHY und hänge 
ihn mit MII an den MAC ( Beitrag "bootbarer Linuxkernel ohne Bootloader für ARM9" )

Das meiste davon habe ich Schmerzhaft selbst erfahren müssen :-)

@Mario
Nein , kein Hardware Problem. Blos würde ich vorher sicherstellen ob der 
dazugehörige Linux Treiber / Uboot mit dem RMII und deinem PHY umgehen 
kann.
Aber bei "Allerwelts" PHYs und dem aktuellen macb Treiber sollte das 
auch kein Problem sein. War nur ein Hinweis, keine Panik :-)

@Newbie
Ah bekommt man die schon! Gut zu wissen
Wir haben nur die erste Revision des 9260(Engineering Samples auf dem 
STK und Rev.A auf den Produktionsboards) , da geht der NAND-Boot nicht.

Bei Eurocircuit musst du dir auch ein Angebot für 4 oder 5 Platinen 
einholen. Dann wirst du sehen, dass du eventuell günstiger weg kommst. 
Nur eine Platine fertigen zu lassen ist ohnehin Verschwendung.

Ich habe mal bei Eurociruit ein Angebot eingeholt:
4 Platinen, 160x100mm, inkl. Versand = 201,68€

Je mehr du also bestellst, desto günstiger wird der Stückkostenpreis.
Eventuell findest du in diesem Forum Interessenten.

> @Newbie
> Ah bekommt man die schon! Gut zu wissen
> Wir haben nur die erste Revision des 9260(Engineering Samples auf dem
> STK und Rev.A auf den Produktionsboards) , da geht der NAND-Boot nicht.

Ich habe einen parallelen NOR-Flash an NSC0. Dabei habe ich an ebenfalls 
Probleme. In den Erratas habe ich nur Probleme an NSC3 gelesen. Oder 
meint ihr noch ein anderes Problem?

MaPa (Gast)

Hast du im Kernel EABI aktiviert?
Und dazu den Unterhaken kompatibel zum alten System?

Die elf-File Struktur wurde geändert. EABI ist die neuere und wenn dein 
Kernel EABI nicht unterstützt, kennt er nicht die Dateistruktur.

MaPa wrote:
> Hallo,
>
>
> Allerdings kann ich kein Ramdisk-Image laden. Ich bekomme immer die
> Meldung: Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on
> unknown-block(1,0)
>
> ich rufe den Kernel mit folgenden bootargs auf:
> mem=32M initrd=20800000,2450122 root=/dev/ram rw ramdisk_size=10280
> console=ttyS0,115200
>

Die Fehlermeldung sieht doch eher aus, als fehlt dir doch etwas anderes.

Hast du Blockdevice und ext Filesystem im Kernel aktiviert.

Bei dem zu vor gepostetem Vorschlag EABI müsste das Filesystem noch 
mounten und als Fhelermeldung kann init nicht finden kommen.

Versuche doch den Filesystem über NFS zu mounten. So habe ich es 
gemacht. Setzt natürlichen LAN an deinem Board voraus.

Hat du ein Image vorher erzeugt?

Deine Ramdisk musst du noch mit dem untenstehenden Befehl Informationen 
anfügen.


mkimage -n 'RAM disk' -A arm  -O linux  -T ramdisk -d ramdisk.img.gz 
initrd.boot