آموزش KiCad پیشرفته: طراحی فلش مموری USB هوشمند - آخرین آپدیت

دانلود KiCad Advanced: Design a smart USB thumb drive

نکته: ممکن هست محتوای این صفحه بروز نباشد ولی دانلود دوره آخرین آپدیت می باشد.
نمونه ویدیوها:
توضیحات دوره: طراحی یک فلش مموری USB چهار لایه با مسیریابی BGA، تطبیق طول eMMC، کنترل امپدانس و مدیریت مسیر توان. مسیریابی یک تراشه eMMC TFBGA با ۱۵۳ توپ با استفاده از تکنیک‌های via-in-pad و dogbone escape در گام‌های ۰.۵ میلی‌متری. کنترل امپدانس تفاضلی برای جفت سیگنال‌های USB و تأیید هندسه مسیرها با استفاده از ماشین حساب امپدانس. تطبیق طول مسیرهای باس داده eMMC با دقت ±۳ میلی‌متر با استفاده از ابزار تنظیم طول تعاملی KiCad و Net Inspector. طراحی مسیر توان OR-ing با دیودهای ایده‌آل دوگانه با استفاده از LM66100 برای مدیریت توان بهینه و بدون وقفه در دو پورت. ایجاد استثناهای DRC محدود در KiCad برای مستندسازی تصمیمات طراحی عمدی بدون پنهان کردن خطاهای واقعی. تولید یک لایوت کامل PCB چهار لایه و بدون خطای DRC در محدوده ابعادی فیزیکی یک فلش مموری USB. پیشنیازها: تجربه پایه در KiCad الزامی است. شما باید با رسم شماتیک، تخصیص Footprint و مسیریابی ساده PCB آشنا باشید. عدم نیاز به تجربه قبلی در مورد قطعات BGA، رابط‌های سرعت بالا یا بردهای چند لایه؛ این دوره تمامی این موارد را پوشش می‌دهد. یک کامپیوتر قادر به اجرای KiCad (ویندوز، مک یا لینوکس). نیازی به خرید سخت‌افزار نیست. از ابزار رایگان NextPCB DFM برای محاسبات امپدانس استفاده می‌شود. داشتن سیستم ویندوزی یا ماشین مجازی مفید است اما ضروری نیست.

این دوره شما را از طراحی PCB مبتدی فراتر برده و با تکنیک‌هایی آشنا می‌کند که مهندسان الکترونیک حرفه‌ای هر روز از آن‌ها استفاده می‌کنند.

شما یک فلش مموری USB هوشمند کامل و قابل تولید را طراحی خواهید کرد؛ یک برد ۴ لایه بر پایه میکروکنترلر RP2040، آی‌سی پل USB2244 و یک تراشه eMMC ۶۴ گیگابایتی در بسته TFBGA با ۱۵۳ توپ. هر چالش طراحی در این پروژه مستقیماً به مهارتی در طراحی PCBهای حرفه‌ای با سرعت بالا مرتبط است.

آنچه در این دوره بررسی خواهیم کرد:

مسیریابی خروجی BGA.تراشه eMMC دارای ۱۵۳ توپ لحیم با گام ۰.۵ میلی‌متر است. نمی‌توان آن را مانند قطعات معمولی مسیریابی کرد. شما تکنیک via-in-pad، خروجی‌های dogbone و نحوه ایجاد استثناهای DRC در KiCad را برای مستندسازی تصمیمات طراحی می‌آموزید.

یکپارچگی سیگنال USB.استاندارد USB 2.0 از سیگنالینگ تفاضلی با هدف امپدانس ۹۰ اهم استفاده می‌کند. یاد می‌گیرید چگونه عرض مسیر، فاصله و استک‌آپ لایه‌ها برای کنترل امپدانس ترکیب می‌شوند و چگونه جفت‌های تفاضلی را در KiCad به درستی مسیریابی کنید.

تطبیق طول eMMC.یک باس داده موازی تنها زمانی قابل اعتماد است که تمام سیگنال‌ها در یک پنجره زمانی دقیق برسند. شما از ابزار تنظیم طول تعاملی KiCad و Net Inspector برای تطبیق هشت خط داده تا ±۳ میلی‌متر و کلاک تا ±۵ میلی‌متر استفاده خواهید کرد.

مدیریت مسیر توان.برد توان را به طور همزمان از دو پورت USB دریافت می‌کند. شما یک مدار OR-ing با دیودهای ایده‌آل دوگانه با استفاده از LM66100 پیاده‌سازی می‌کنید تا به افت ولتاژ نزدیک به صفر و عدم جریان معکوس دست یابید.

لایوت محدود ۴ لایه.کار در ابعاد یک فلش مموری USB باعث می‌شود هر تصمیم مسیریابی حساب‌شده باشد. یاد می‌گیرید چگونه سیگنال‌ها، توان و زمین را در یک استک‌آپ ۴ لایه توزیع کنید و تحت محدودیت‌های فیزیکی واقعی، توازن‌های مهندسی ایجاد کنید.

این دوره برای چه کسانی است:شما باید با KiCad (رسم شماتیک، تخصیص Footprint و مسیریابی پایه) آشنا باشید. نیازی به تجربه قبلی در BGA یا بردهای چندلایه نیست. اگر دوره پایه KiCad را گذرانده‌اید و به دنبال چالشی واقعی هستید، این دوره گام بعدی شماست.

خروجی نهایی:یک پروژه کامل ۴ لایه در KiCad، بدون خطای DRC و آماده برای ساخت، شامل فایل‌های تولید (Gerber)، مستندات امپدانس و تمامی فایل‌های طراحی به عنوان مرجعی برای پروژه‌های سرعت بالای آینده.


سرفصل ها و درس ها

ماژول ۱: مقدمه و بررسی کلی پروژه Module 1: Introduction & Project Overview

  • ۱.۰۱۰ این دوره در مورد چیست 1.010 What This Course Is About

  • ۱.۰۲۰ چالش‌های طراحی 1.020 The Design Challenges

  • ۱.۰۳۰ بررسی لیست قطعات (BOM) 1.030 Bill of Materials Walkthrough

  • ۱.۰۴۰ ابزارها و آماده‌سازی 1.040 Tools & Setup

ماژول ۲: طراحی شماتیک Module 2: Schematic Design

  • ۲.۰۱۰ بهترین روش‌های شماتیک برای طراحی‌های پیچیده 2.010 Schematic Best Practices for Complex Designs

  • ۲.۰۲۰-الف معماری توان: مدار OR-ing دیود ایده‌آل دوگانه - بخش اول 2.020a Power Architecture: Dual Ideal Diode OR-ing Part A

  • ۲.۰۲۰-ب معماری توان: مدار OR-ing دیود ایده‌آل دوگانه - بخش دوم 2.020b Power Architecture: Dual Ideal Diode OR-ing Part B

  • ۲.۰۳۰ ساختار صفحات شماتیک و Netclasses 2.030 Schematic - Sheet Structure & Netclasses

  • ۲.۰۳۱ شماتیک توان: مدار OR-ing 2.031 Schematic - Power: OR-ing

  • ۲.۰۳۲ شماتیک توان: مبدل Buck 2.032 Schematic - Power: Buck Converter

  • ۲.۰۴۰-الف مبانی یکپارچگی سیگنال USB 2.0 - بخش اول 2.040a USB 2.0 Signal Integrity Fundamentals Part 1

  • ۲.۰۴۰-ب مبانی یکپارچگی سیگنال USB 2.0 - بخش دوم 2.040b USB 2.0 Signal Integrity Fundamentals Part 2

  • ۲.۰۵۰-الف شماتیک: USB حافظه و حفاظت ESD - بخش اول 2.050a Schematic — Storage USB & ESD Protection Part 1

  • ۲.۰۵۰-ب شماتیک: USB حافظه و حفاظت ESD - بخش دوم 2.050b Schematic — Storage USB & ESD Protection Part 2

  • ۲.۰۵۱ شماتیک: USB و حفاظت ESD برای RP2040 2.051 Schematic - RP2040 USB and ESD Protection

  • ۲.۰۶۰-الف رابط eMMC: نحوه عملکرد - بخش اول 2.060a eMMC Interface: How It Works Part 1

  • ۲.۰۶۰-ب رابط eMMC: نحوه عملکرد - بخش دوم 2.060b eMMC Interface: How It Works Part 2

  • ۲.۰۷۰ شماتیک: eMMC و خازن‌های دکوپلینگ توان 2.070 Schematic - eMMC and Power Decoupling

  • ۲.۰۸۰ شماتیک: هسته RP2040 و مدارات پشتیبان 2.080 Schematic - RP2040 Core and Supporting Circuits

  • ۲.۰۸۵ شماتیک: افزودن آرایه حفاظتی دیود TVS برای پورت‌های USB 2.085 Schematic - Add TVS Diode Protection Array for the USB Ports

  • ۲.۰۹۰ بررسی شماتیک و ERC 2.090 Schematic Review and ERC

  • ۲.۰۹۲ شماتیک: پیاده‌سازی سنسور INA230 2.092 Schematic - Implement the INA230 Sensor

  • ۲.۰۹۵ شماتیک: پیاده‌سازی Breakoutهای RP2040 2.095 Schematic Implement RP2040 Breakouts

  • ۲.۰۹۷ شماتیک: پیاده‌سازی OLED 2.097 Schematic - Implemenet OLED

  • ۲.۱۰۰ بررسی نهایی نقاط عطف شماتیک 2.100 Schematic Milestone Review

  • ۲.۱۱۰ بررسی خطاهای ERC شماتیک 2.110 Schematic ERC

  • دفاع از تصمیمات طراحی: بررسی زیرسیستم مانیتورینگ Defending Your Design Decision: Monitoring Subsystem Go or No-Go

ماژول ۳: مبانی لایوت PCB Module 3: PCB Layout Foundations

  • ۳.۰۰۵ مقدمه‌ای بر استک‌آپ PCB و استراتژی لایه‌ها 3.005 PCB Stackup and Layer Strategy Primer

  • ۳.۰۱۰ استک‌آپ و استراتژی لایه در بردهای ۲ لایه 3.010 PCB Stackup and Layer Strategy on 2-Layer Boards

  • ۳.۰۱۵ استک‌آپ و استراتژی لایه در بردهای ۴ لایه 3.015 PCB Stackup and Layer Strategy on 4-Layer Boards

  • ۳.۰۲۰ کنترل امپدانس: تئوری و ریاضیات - بخش اول 3.020 Impedance Control: Theory and Math - Part 1

  • ۳.۰۲۵ کنترل امپدانس: تئوری و ریاضیات - بخش دوم 3.025 Impedance Control: Theory and Math - Part 2

  • ۳.۰۴۰ تنظیمات ویرایشگر لایوت و پیکربندی پایه 3.040 Layout editor setup and basic configuration

  • ۳.۰۵۰ تعریف محدوده برد و وارد کردن قطعات 3.050 Board outline and import components

  • ۳.۰۶۰ محاسبات امپدانس و استک‌آپ 3.060 Impedance and stack-up calculations

  • ۳.۰۶۲ محاسبات امپدانس و استک‌آپ در KiCad 3.062 Impedance and stack-up calculations in KiCad

  • ۳.۰۶۵ محاسبات امپدانس و استک‌آپ با ماشین حساب Tech Explorations 3.065 Impedance and stack-up calculations in the Tech Explorations calculator

  • ۳.۰۶۷ یک محاسبه امپدانس جدید 3.067 A new impedance calculation

  • ۳.۰۷۰ پیکربندی قوانین طراحی (Design Rules) و Net classes 3.070 Design rules and net classes configuration

  • ۳.۰۸۰ استراتژی جایگذاری قطعات 3.080 Component placement strategy

  • ۳.۰۸۲-الف جایگذاری قطعات - ۱ 3.082a Component placement

  • ۳.۰۸۲-ب جایگذاری قطعات - ۲ 3.082b Component placement

  • ۳.۰۸۲-ج جایگذاری قطعات - ۳ 3.082c Component placement

  • ۳.۰۸۲-د جایگذاری قطعات - ۴ 3.082d Component placement

  • ۳.۰۸۵ بررسی نهایی جایگذاری قطعات 3.085 Component placement review

  • ۳.۰۹۰ استراتژی مسیریابی لایوت 3.090 Layout routing strategy

  • توصیه برای استک‌آپ: دلیل انتقال از ۲ لایه به ۴ لایه Recommending a Stackup: Making the Case to Move from 2 to 4 Layers

ماژول ۴: مسیریابی BGA و تکنیک‌های Via in Pad Module 4: BGA Routing & Via-in-Pad Techniques

  • ۴.۰۱۰-الف چالش‌ها و راهکارهای بسته‌های BGA - ۱ 4.010a BGA packages challenges and solutions

  • ۴.۰۱۰-ب چالش‌ها و راهکارهای بسته‌های BGA - ۲ 4.010b BGA packages challenges and solutions

  • ۴.۰۱۵ ریختن مس (Copper pours) 4.015 Copper pours

  • ۴.۰۲۰-الف via in pads برای eMMC 4.020a eMMC via in pads

  • ۴.۰۲۰-ب شروع مسیریابی باس داده eMMC 4.020b eMMC start routing of the data bus

  • ۴.۰۳۰ تطبیق طول مسیرهای باس داده eMMC 4.030 eMMC length matching of the data bus tracks

  • ۴.۰۵۰ تئوری تطبیق طول سیگنال 4.050 Signal length matching theory

  • بحث در مورد هزینه: توجیه استفاده از Via in Pad برای Fanout در BGA Debating a Cost Decision: Justifying Via-in-Pad for the eMMC BGA Fanout

ماژول ۵: جفت تفاضلی USB و مسیریابی یکپارچگی سیگنال Module 5: USB Differential Pair & Signal Integrity Routing

  • ۵.۰۱۰ قوانین مسیریابی USB 2.0 5.010 USB 2.0 routing rules

  • ۵.۰۲۰ مسیریابی جفت‌های تفاضلی USB در لایوت 5.020 Layout route USB differential pairs

  • ۵.۰۳۰ تأیید لایوت USB و ESD در KiCad 5.030 KiCad-ESD and USB layout verification

  • ۵.۰۴۰ پر کردن نواحی توان (Power fills) در KiCad 5.040 KiCad-Power fills

  • ۵.۰۵۰-الف بررسی و بازبینی مسیریابی eMMC - بخش ۱ 5.050a Review and refactoring of eMMC routing PART 1

  • ۵.۰۵۰-ب بررسی و بازبینی مسیریابی eMMC - بخش ۲ 5.050b Review and refactoring of eMMC routing PART 2

  • ۵.۰۵۰-ج بررسی و بازبینی مسیریابی eMMC - بخش ۳ 5.050c Review and refactoring of eMMC routing PART 3

  • ۵.۰۶۰ توزیع توان و مسیرهای باقی‌مانده eMMC 5.060 Power distribution and remaining eMMC tracks

  • ۵.۰۷۰ ادامه مسیریابی RP2040 5.070 RP2040 continue routing

  • ۵.۰۸۰ مسیریابی SWD و Boot برای RP2040 5.080 RP2040 route SWD and Boot

  • دفاع از روش مسیریابی: بحث نهایی جفت تفاضلی USB Defending Your Routing Approach: USB Differential Pair Sign-off Discussion

ماژول ۶: سایر مسیریابی‌ها Module 6: Remeaining routes

  • ۶.۰۰۵ آموزش نحوه مسیریابی I2C 6.005-How To Route I2C Explainer

  • ۶.۰۱۰ مسیریابی I2C برای تجهیزات داخلی برد 6.010-Route I2C for onboard bevices

  • ۶.۰۲۰ مسیریابی سیگنال‌های باقی‌مانده (GPIOs) 6.020 Routing Remaining Signals - GPIOs

  • ۰۶.۰۲۵ بررسی مسیریابی قبل از DRC (افزودن stitching vias به نواحی GND) 06.025 Review routing before DRC (add stiching vias to GND zones)

  • ۰۶.۰۳۰ مسیریابی مجدد آرایه‌های دیود حفاظتی 06.030 Re-route protection diode arrays

  • ۰۶.۰۳۵ مسیریابی سنسورهای جریان و سایر نت‌های باقی‌مانده 06.035 Route current sensors and other remaining nets

  • ۶.۰۴۰ مقاومت‌های Pull-up برای I2C و بهبودها 6.040 I2C pull-ups and improvements

  • ۶.۰۵۰ تعمیر نت Vccq_eMMC 6.050 Repair Vccq_eMMC net

  • ۶.۰۶۰ بهبود هندسه پرکننده GND 6.060 Improve GND fill geometry

  • ۶.۰۷۰ استفاده بیشتر از via in pads 6.070 More via-in-pads

  • ۶.۰۷۵ لایه ابریشم (Silkscreen) 6.075 Silkscreen

  • ۶.۰۸۰-الف DRC - بخش اول 6.080a DRC Part 1

  • ۶.۰۸۰-ب DRC - بخش دوم 6.080b DRC Part 2

  • ۶.۰۸۰-ج DRC - بخش سوم 6.080c DRC Part 3

  • ۶.۰۸۰-د DRC - بخش چهارم 6.080d DRC Part 4

  • ارائه تحلیل DRC: توصیه برای رفع یا نادیده گرفتن تخلفات Presenting a DRC Triage: Recommending Which Violations to Fix or Waive

ماژول ۷: خروجی‌های تولید و ساخت Module 7: Manufacturing Outputs & Fabrication

  • ۷.۰۱۰-الف مقدمه‌ای بر ساخت PCB - بخش اول 7.010a PCB Fabrication primer Part 1

  • ۷.۰۱۰-ب مقدمه‌ای بر ساخت PCB - بخش دوم 7.010b PCB Fabrication primer Part 2

  • ۷.۰۲۰ تولید فایل‌های Gerber 7.020 Generate Gerber files

  • ۷.۰۳۰ تست طراحی برای ساخت (DFM) با HQDFM 7.030 Design for Manufacturing testing with HQDFM

  • ۷.۰۴۰ لیست قطعات (BOM) و BOMExplorer 7.040 BOM & BOMExplorer

  • ۰۷.۰۵۰ سفارش ساخت و مونتاژ PCB 07.050 Order for PCB and assembly

  • مدیریت تخلفات DFM: تصمیم‌گیری در مورد ادامه سفارش ساخت Handling DFM Violations: Recommending Whether to Proceed with the Fabrication Order

جمع‌بندی دوره Course debrief

  • جمع‌بندی دوره: کجاییم، چه کردیم و گام بعدی چیست Course debrief: Where we are, what we did, and what comes next

نمایش نظرات

آموزش KiCad پیشرفته: طراحی فلش مموری USB هوشمند
جزییات دوره
26 hours
84
(آخرین آپدیت)
376
4.6 از 5
ندارد
دارد
دارد
جهت دریافت آخرین اخبار و آپدیت ها در کانال تلگرام عضو شوید.

Google Chrome Browser

Internet Download Manager

Pot Player

Winrar

Dr Peter Dalmaris Dr Peter Dalmaris

مدرس و نویسنده "انقلاب آموزش ساز".