【ATU Book - i.MX8系列】NXP i.MX 8M Plus 實作 OP-Killer EVM ( 二 ) 佈局與 Layout

概述:

 本文主要介紹恩智浦 i.MX8M Plus Layout 設計須知,並透過原廠建議 Rules 進行周邊零件擺設,強化訊號完整性,降低 EMI 串擾,
 讓高速訊號透過合適的 Layout 走線,讓平台更加穩定。

一、介面介紹:

1-1. Board 介紹:

1-1-1. SOM_TOP:

1-1-2. SOM_BOT:


功能
線路位置名稱
PMICU6
LPDDR4U3
Power Supply Micro USBJ903
i.MX8M PlusU1
eMMC 5.1U5
SD SlotJ5
NOR FlashU4

1-1-3. IO_TOP:

1-1-4. IO_BOT:


功能
線路位置名稱
MIPI-CSI
J7 , J8
HDMI
J20
Ethernet
J6
3.5 mm headset
J12
MIPI-DSI
J9
CAN
J13 , J14
Debug Micro USB
J15
USB Type-A
J4
USB Type-C
J3
LVDS
J10 , J11
Expansion Connector
J17
M.2 PCIe
J16

二、PCB 阻抗疊構:

2-1. SOM Board 阻抗疊構:

 


2-2. IO Board 阻抗疊構:


三、Layout 注意事項:

3-1. Decoupling 電容放置說明:

3-1-1. 電容應放置在 PCB 背面 CPU Chip 底部,距離應小於 50mil

3-1-2. 電容應放置靠近所連接的電源 Pin,並參考線路圖放置,如下圖 



3-1-3. 電容與電源 Pin 的走線,須走最短路徑,減少電感效應

3-1-4. 電容直接過孔至 GND,IC 內部 GND 可串接 2 Pin GND 下地如下圖



3-2. CPU 訊號走線說明:

3-2-1. 疊構設計推薦為 6 層板,並依序高速訊號 ( 阻抗需求 )、電源、一般訊號進行走線

3-2-2. 高速訊號對應層須為完整的 GND,確保訊號不跨層,保持訊號完整性

 

3-2-3. 最小走線寬度為 : 3.2 mil,最小線距與 PAD 線距為 : 3.2 mil, 最小 Via Pad 與 Pad 間距為 4mil

3-3. DDR 訊號走線說明:

3-3-1. DDR 訊號參考層必須為完整的 GND



3-3-2. DDR 訊號走線線距不得小於 2 倍線寬,如果空間允許請保持 3~4 倍線寬距離。  EX:如果線寬為 4mil,線與線的距離不得小於 8mil

3-3-3. DDR 訊號,為了避免串擾產生,須確保 Via 數量不得超過 2 個,並在走線的 50mil 處放置一個 GND Via,可參考 EVB 公板,
           將第 1 層與第 3 層走單端訊號,差分訊號 CLK、DQS0、1、2、3 可在底層走線,以方便 GND Via 放置

3-3-4. CLK 和 DQS 信號可以與 DQ / CA 信號在不同層上佈線,DDR 走線應該與其他走線保持 5 倍線距

3-3-5. CA [ 5:0 ] 腳位不允許 Swapping

3-3-6. DDR IC 應該放置距離 i.MX8M Plus Main Chip 200mil 處

3-3-7. i.MX8M Plus 不驅動 ODT_CA 信號,LPDDR4 的 ODT_CA Pin 應連接到 VDD2 ( NVCC_DRAM_1V1 電源 ),如下圖



3-4. USB 訊號走線說明:

3-4-1. USB 阻抗需走 90 Ω,盡量避免打 Via,如需打 Via 請少於 2 個

以上為 i.MX8M PLUS 佈局與 Layout,透過 i.MX8M Plus Hardware Developer ' s Guide,WPI 進而設計出 OP-Killer EVM 平台,從零件佈局、阻抗疊構,

高速訊號 Layout,產出此份文件可以讓各位讀者所設計的平台,提高訊號完整性,降低 EMI 串擾,讓設計出來的方案,能夠更加穩定運行,

如果有任何問題,歡迎各位讀者在下面留言討論喔。

參考文件:        

                        1. WPI_OP-Killer_Quick_Start_Guide
                        2. 製板說明 - P21-010 OP-Killer_IO Board_V1.0
                        3. 製板說明 - P21-010 OP-Killer_V1.0
                        4. i.MX8M Plus Hardware Developer ' s Guide
                        5. LAY-46368_A1 ( 8MPLUSLPD4-CPU )

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