レイアウトほぼ終了

PCBのレイアウトとしては完成したと言ってもいいところまできました。シルクの位置が気に食わない、とか、もうすこし説明を、とか小さな変更を続けていますが、作業が収束していくのが自分でも分かります。舞い上がっているのでご紹介。

レイヤー1

EAGLEで4層基板を作るときには、Layer 1,2,15,16を銅箔層にするのが普通のやり方です*1。ですので、レイヤー1が最上位の配線パターンになります。下の図は配線パターンにパッド、ビア、シルクを重ねて表示したものです。画像としてexportした後に1/2に縮小しました。

中央のでかいのがBF533、その上がSDRAMです。SDRAMは8MBもあれば私には十分ですが、64MB品まで使えるように配線しています。BF533が0.5mmピッチ、SDRAMが0.8mmピッチです。EAGLEを購入したころはこういう異ピッチの扱いをどうすればいいのか、まったく分からなかったのですが最近ようやく分かりました。分かってみると簡単な話で、配線作業は楽しかったです。
BF533下側から出ている信号線がとぐろを巻いています。これはUART/SPORTです。一時期考えていたように、ピンヘッダを基板両側ではなく、隣接二辺に置けばもっとシンプルになります。が、そうすると基板を支えるのにピンヘッダのほかにスタッドを立てなければなりません。一発ものの組み込みであればそうするのですが、今後いろいろ遊びたいのでそういう構成は避けました。まぁ、ベークのカラーをやすりで削れば済む話っちゃ済む話なのですが。実は面積はほとんど変わらなかったりします。これ以上小さくするならハーフピッチのヘッダを使うしかありません。
電源はピンヘッダーを使ってマザーから供給しますが、おまけでJAEの2ピンヘッダも用意しています。これは006PやUSBを使って気軽に遊ぶためです。006Pを許すため、3.3Vはシリーズレギュレータで生成しています。スイッチング式は、周波数が高くなると皆5.5V入力になるので今回はパスです。LEDはPOWER(基板右上)のほか、ステータス(BF533左)を用意しています。
JTAGヘッダは当然の事として、UARTのヘッダも出しています。これは信号レベルをRS232に、ピン配置をPCの9pin DSUBのDCEに合わせています。
全面ベタGNDですが、BF533の真下だけはVDDINTになっています。

レイヤー2,15

レイヤー2がGND、レイヤー15がDVCCです。当初BF533裏面にバイパスキャパシタをびっちり並べて悦にいっていましたが、その結果スルーホールが壁を作ってGND電流が流れ込みにくそうなレイアウトになってしまいました。仕方ないので外におけるバイパスキャパシタは外においてこんな感じに落ち着いています。これでも電流の流れがよいとはいえませんから、最初はどうであったか推して知るべしです。
この辺の按配は実際に手を動かさないと分かりませんね。

レイヤー16

裏側には32KHzのクリスタルのほか、RS232のレベル変換、16pinのFLASHがあります。16pinのフラッシュは表面の8ピンと排他的に使います。現在、入手が容易なのは8pinフラッシュで、手元には512KBのものが1個あります。TOPPERS/JSPあぷりならこれで十分とにらんでいますが、uClinuxだと足りないかもしれません。そのための16pinパターンです。
このほか、シリーズレギュレータとVDDINT用のスイッチング・レギュレーション回路も裏面搭載です。後者は迷った挙句、BF533の裏に置きました。終わってみると正解だっと思います。
BF533の右側に4個Rが並んでいますが、これはBootmode指定用です。RebunはSPIマスター以外のブートをしませんから、抵抗をこんな風に並べて変更可能にする必要はありません。が、Blackfinのドキュメントはブートモードの設定をどうすればいいか、やや分かりにくいため、最悪の場合に備えてどのような設定にもできるようにしています。
キーワードは「自分を信じない」

*1:たぶん