關(guān)于RK3399開發(fā)板硬件設(shè)計(jì)的二三事
在2020開年之際，飛凌嵌入式推出新一代高性能平臺(tái)——FET3399-C核心板，該款核心板基于瑞芯微公司的RK3399六核64位“服務(wù)器級(jí)”處理器設(shè)計(jì)。其配套的底板OK3399-C也同步發(fā)布。
該平臺(tái)具備高性能、高擴(kuò)展和全能型等特點(diǎn)。
OK3399-C開發(fā)板 板載了一路標(biāo)準(zhǔn)HDMI Type-A接口，支持到HDMI2.0標(biāo)準(zhǔn)，高達(dá)4kx2k @ 60Hz的顯示分辨率，其主要特點(diǎn)如下：
·Single Physical Layer PHY with support for HDMI 1.4 and 2.0 operation
·For HDMI operation, support for the following:
HPD input analog comparator
13.5–600MHz input reference clock
Up to 10-bit Deep Color modes
Up to 18Gbps aggregate bandwidth
Up to 1080p at 120Hz and 4kx2k at 60Hz HDTV display resolutions and up to QXGA graphic display resolutions
3-D video formats
·Link controller flexible interface with 30-, 60- or 120-bit SDR data access
·Support HDCP 1.4/2.2
HDMI 2.0簡(jiǎn)介
HDMI接口又叫高清晰度多媒體接口（英文：High Definition Multimedia Interface，HDMI），這是一種數(shù)字化視頻/音頻接口技術(shù)，是適合影像傳輸?shù)膶Ｓ眯蛿?shù)字化接口，其可同時(shí)傳送音頻和影像信號(hào)，且無需在信號(hào)傳送前進(jìn)行數(shù)/模或者模/數(shù)轉(zhuǎn)換。HDMI可以說是目前最主流，實(shí)用性最方便的顯示接口，具備熱插拔的功能，其物理層如下：
作為硬件工程師我們更關(guān)心物理層的實(shí)現(xiàn)以及原理和PCB設(shè)計(jì)的方法。在高速信號(hào)設(shè)計(jì)之前我建議大家先看一下HDMI協(xié)議，了解其電氣特性。
注意 ?
? SDA，SCL在連接器端是5V電平；CEC信號(hào)在連接器端是3.3V電平。需要做電平轉(zhuǎn)換。
二極管的作用是防止電流從設(shè)備端倒灌進(jìn)入主板，建議選用壓降小的肖特基二極管。
? 關(guān)于5V電壓也有一些注意事項(xiàng)，其電流不會(huì)超過55mA，在走線時(shí)注意走線寬度即可。All HDMI Sources shall be able to supply a minimum of 55 mA to the +5V Power pin.A Sink shall not draw more than 50 mA of current from the +5V Power pin. When the Sink is powered on, it can draw no more than 10mA of current from the +5V Power signal.
? ESD器件請(qǐng)靠近HDMI接口放置，推薦使用HDMI2.0專用的ESD器件，電容最大不超過0.4pF。
? 關(guān)于熱插拔檢測(cè)引腳HPD在協(xié)議規(guī)范中也有其特定的工作范圍，但是在OK3399-C平臺(tái)上只需串聯(lián)1k限流電阻即可。
PCB設(shè)計(jì)
HDMI2.0的理論帶寬是18Gbps，4Kx2K@60Hz其時(shí)鐘頻率已經(jīng)達(dá)到了600MHz，因此對(duì)于pcb layout是一個(gè)巨大的考驗(yàn)。
? HDMI信號(hào)的參考時(shí)鐘為HDMI_TXC，所以包含時(shí)鐘在內(nèi)的四組差分對(duì)都需要做等長(zhǎng)處理，等長(zhǎng)要求見上表，差分阻抗要求100Ω±10%
? ESD器件靠近HDMI連接座放置。
? HDMI信號(hào)需要保證走線參考面是一個(gè)連續(xù)完整的參考面，不被分割，否則會(huì)造成差分線阻抗的不連續(xù)性并引入外部噪聲對(duì)的影響。在PCB表層走線請(qǐng)注意用地線做整組包地處理；差分對(duì)之間保證3倍線寬間距，不需要伴隨地走線。
? FET3399-C核心板的線序可以將整組HDMI信號(hào)直接順序連接到HDMI座子，走線不需要打孔，避免了因?yàn)閾Q層造成的阻抗變化。
掌握了以上硬件設(shè)計(jì)的注意點(diǎn)，請(qǐng)盡情享受點(diǎn)亮4K顯示的驚艷效果吧。
目前，F(xiàn)ET3399-C核心板、OK3399-C開發(fā)板產(chǎn)品已在飛凌官網(wǎng)、淘寶店鋪【飛凌嵌入式開發(fā)板商城】及微商城上線發(fā)售中。相信以O(shè)K3399-C開發(fā)板強(qiáng)大的性能配置，將給智能自助終端、邊緣計(jì)算、5G智能終端、視覺識(shí)別等前沿技術(shù)帶來里程碑的變革，讓我們拭目以待吧！
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