Linux上位机开发实践（底板设计）

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        前面我们谈过，对于需要硬件开发，但是自身硬件开发能力稍显不足的同学来说，可以通过核心板来进行项目的开发。一般来说，基于核心板的项目开发，除了价格贵一点，剩下来的都是优点，比如说不用复杂的布线、不用负责基础软件、也不用负责soc的采购，害怕遇到假货等等。不过考虑到实际数量使用并不多，所以价格贵这个缺点也是可以忽略的。因为如果量不大，光自己投入的精力、打板的费用，都是一笔不小的开支。那么这个时候，问题来了？我们什么时候开始做底板？怎么做底板？怎么测试底板？

1、先用开发板做好软件

        通常开发硬件之前，一般先把软件做好。既然我们选择了某个厂家的核心板，一般先购买一套板子进行开发。这套板子包含了核心板和底板。有了这套板子，我们就可以开发对应的软件了。开发板上面，通常所有的接口都会被接出来，所以就不存在找不到外设的情形。这一步工作通常都是做到前面的。如果软件本身都不能能符合要求，或者说这一步实现不了的话，后面也不用做了。因为硬件怎么着都可以做出来，时间长短的问题。

2、基于厂家给的底板原理图、layout图做开发

        对于底板部分，厂家一般都会给出对应的原理图和layout图，所以这部分不会从0到1开始做。用户所要做的，就是了解一下核心板上b2b接口的信号，然后导出我们自己需要的接口即可。设计的时候，厂家还会给出详细的设计建议，比如电源时序、差分布线、阻抗匹配等等。

        核心板的接口通常都是防反插的，这一点要注意下。

3、先做最小系统

        开始准备开发底板的时候，先把最小系统搭建好。所谓的最小系统，就是可以让系统跑起来的最小电路。读书的时候，所谓的最小系统，就指电源、晶振、复位、输入、输出。回到核心板，内容也差不多。我们把核心板看成大号的mcu，这么来看的话，要使得核心板跑起来，首先也是保证电源，其次是启动模式、复位，最后就是usb otg烧入和串口。这么一来，soc系统电路开发就弱化成了mcu电路开发。等最小系统做好之后，就可以进一步实现后面的外设。

4、接着加上自己需要的外设接口

        有了最小系统，接下来就是把一些常用的接口引到板子边上，另外做一些扩展电路。接口的话，就是常规的232/485/can/usb/mipi csi/mipi dsi。如果涉及到hdmi、触摸ic、有线网络、无线模块，还要做一些额外电路的设计。毕竟这些高速的接口，一般都需要专业的芯片来完成的，相关的扩展电路肯定是少不了的。

5、利用前期开发好的软件验证底板

        前面既然已经完成了对应的软件开发，那么可以确认软件肯定是好的。那么用这个好的软件，去测试有可能不好的硬件，是非常合适的一个选择。如果软件和硬件有可能同时出问题，不是不能解，而是效率比较低。

        比如说一开始拿到板子，我们至少要保证上电后，板子的串口打印是ok的。首先，我们会去确认板子能不能烧录，这是最基础的。不能烧录的话，原因很多，一般来说就是焊接的问题。焊接没问题的话，就要开始量电压、量信号，保证电源没问题。电压没问题的话，后续就是继续看启动模式、复位引脚，经过这样一层一层分析，总能找到问题，直到最小系统跑起来为止。

        有了最小系统，就可以开始验证外设，从gpio、pwm、iic这些最基础的外设验证去做。外设没问题了之后，就开始验证业务流程了，甚至是为后面进一步的压力测试做准备。

6、后期开发bist测试

        硬件和软件不一样，不管是设计的时候，还是采购、生产的时候都会有一定的出错率，这是不可避免的。这个出错率只能降低，不能消除。所以后期的时候，我们拿到第三方贴好片的板子之后，每次都必须要做bist检测。通过了bist，不代表没问题；但是如果bist都过不了，代表一定有问题。

        这个bist一般就是外设的基本测试，上电之后做一下即可。针对csi camera、mipi 屏幕这种接口的测试，还需要准备好对应的环境才能展开去做。