Właściwie odkąd zacząłem się bawić amatorską elektroniką moje projekty
można było podzielić na dwie główne kategorie. Do pierwszej z nich
należały wszelkie użyteczne konstrukcje (np. narzędzia warsztatowe,
sprzęt krótkofalarski) których albo nie dało się łatwo kupić, albo były
zdecydowanie za drogie. Do drugiej kategorii należą wszystkie
konstrukcje będące "sztuką dla sztuki". Swoje pierwsze odbiorniki
radiowe zbudowałem pomimo tego, że w domu było ich już kilka - po prostu
chciałem się przekonać czy potrafię. Od tamtego czasu powstało trochę
podobnych konstrukcji, m.in. komputerów retro.

Od dłuższego czasu mam w planach zbudowanie od podstaw własnego
komputerka, który byłby w stanie odpalić jakiegoś Linuksa. Przez "od
podstaw" rozumiem zaprojektowanie i zmontowanie płytki, a także
napisanie/przeportowanie niskopoziomowych komponentów umożliwiających
uruchomienie systemu.

Chodzą mi tutaj po głowie dwie możliwe koncepcje:
1) Wykorzystanie któregoś z procesorów z serii 68k, posiadających MMU.
Niskie taktowanie powinno ułatwić projektowanie płytki, a logikę w
znacznej mierze można by ogarnąć za pomocą CPLD. Pewnie jakiegoś Linuksa
dałoby się na tym odpalić w trybie tekstowym, tyle tylko, że chodziłby
wolno. Kolejną zaletą byłaby prostota montażu - zwłaszcza jeśli płytki
zamawiałoby się w Chinach.
2) Coś nieco bardziej współczesnego. Tutaj myślę o wykorzystaniu
któregoś ze współczesnych układów MCU/SoC wyposażonych w zewnętrzną
magistralę oraz MMU, np. PIC32MZ, MT7688, Allwinner A13 czy STM32MP1,
ewentualnie coś starszego, jak AT91SAM9.

No i właśnie w tym drugim przypadku zaprojektowanie tego będzie nieco
trudniejsze. Odpada stosowanie płytek produkowanych domową metodą, a
łącząc pamięć DDR z układem trzeba pilnować sposobu prowadzenia ścieżek.
Do tego dochodzi jeszcze kwestia lutowania elementów w obudowach BGA
albo chociażby dwurzędowych QFN.

Czy ktoś mógłby mi polecić jakieś dobre materiały edukacyjne (książki,
tutoriale z sieci) poświęcone zagadnieniu projektowania płytek pod takie
układy? Chciałbym się nieco doszkolić w tej materii.

Czy w domowych warunkach można poprawnie przylutować element BGA za
pomocą hot aira, szczególnie bez stosowania solderpasty i matrycy do jej
nakładania? Czy też powinienem raczej celować w elementy TQFP/LQFP?

do góry

niedziela, 29 maja 2022 o 11:15:00 UTC+2 Atlantis napisał(a):
> Właściwie odkąd zacząłem się bawić amatorską elektroniką moje projekty
> można było podzielić na dwie główne kategorie. Do pierwszej z nich
> należały wszelkie użyteczne konstrukcje (np. narzędzia warsztatowe,
> sprzęt krótkofalarski) których albo nie dało się łatwo kupić, albo były
> zdecydowanie za drogie. Do drugiej kategorii należą wszystkie
> konstrukcje będące "sztuką dla sztuki". Swoje pierwsze odbiorniki
> radiowe zbudowałem pomimo tego, że w domu było ich już kilka - po prostu
> chciałem się przekonać czy potrafię. Od tamtego czasu powstało trochę
> podobnych konstrukcji, m.in. komputerów retro.
>
> Od dłuższego czasu mam w planach zbudowanie od podstaw własnego
> komputerka, który byłby w stanie odpalić jakiegoś Linuksa. Przez "od
> podstaw" rozumiem zaprojektowanie i zmontowanie płytki, a także
> napisanie/przeportowanie niskopoziomowych komponentów umożliwiających
> uruchomienie systemu.
>
> Chodzą mi tutaj po głowie dwie możliwe koncepcje:
> 1) Wykorzystanie któregoś z procesorów z serii 68k, posiadających MMU.
> Niskie taktowanie powinno ułatwić projektowanie płytki, a logikę w
> znacznej mierze można by ogarnąć za pomocą CPLD. Pewnie jakiegoś Linuksa
> dałoby się na tym odpalić w trybie tekstowym, tyle tylko, że chodziłby
> wolno. Kolejną zaletą byłaby prostota montażu - zwłaszcza jeśli płytki
> zamawiałoby się w Chinach.
> 2) Coś nieco bardziej współczesnego. Tutaj myślę o wykorzystaniu
> któregoś ze współczesnych układów MCU/SoC wyposażonych w zewnętrzną
> magistralę oraz MMU, np. PIC32MZ, MT7688, Allwinner A13 czy STM32MP1,
> ewentualnie coś starszego, jak AT91SAM9.
>
> No i właśnie w tym drugim przypadku zaprojektowanie tego będzie nieco
> trudniejsze. Odpada stosowanie płytek produkowanych domową metodą, a
> łącząc pamięć DDR z układem trzeba pilnować sposobu prowadzenia ścieżek.
> Do tego dochodzi jeszcze kwestia lutowania elementów w obudowach BGA
> albo chociażby dwurzędowych QFN.
>
> Czy ktoś mógłby mi polecić jakieś dobre materiały edukacyjne (książki,
> tutoriale z sieci) poświęcone zagadnieniu projektowania płytek pod takie
> układy? Chciałbym się nieco doszkolić w tej materii.
>
> Czy w domowych warunkach można poprawnie przylutować element BGA za
> pomocą hot aira, szczególnie bez stosowania solderpasty i matrycy do jej
> nakładania? Czy też powinienem raczej celować w elementy TQFP/LQFP?

Najpierw zrób najkrótszą listę tego, co Linux potrzebuje do działania.
CPU i RAM na pewno (MMU niekoniecznie).
ROM do bootowania.
Coś (może być ROM) na obraz kernela i initrd, ew. coś większego na rootfs.
Na pewno jakiś timer generujący przerwanie.
No i port szeregowy dla najprostszej konsoli - ew. do SLIP/PPP, lub coś innego, co
prześle TCP/IP.
Chyba że chcesz zrobić X-Terminal.

If you want to make apple pie (or linux computer) from scratch, you first have to
create an universe...

do góry

On 29/05/2022 11:14, Atlantis wrote:
> Od dłuższego czasu mam w planach zbudowanie od podstaw własnego
> komputerka, który byłby w stanie odpalić jakiegoś Linuksa.

Jeśli cel edukacyjny, to ok.

Jesli praktyczny - to nie. Bierz Pi Zero.

> Niskie taktowanie powinno ułatwić projektowanie płytki

Współczesne linuxy odpalają się cała wieczność na wolnych procesorach.

> ewentualnie coś starszego, jak AT91SAM9.

Zajedziesz się ilością pinów, powolnością, brakiem wsparcia.

> Czy w domowych warunkach można poprawnie przylutować element BGA za
> pomocą hot aira, szczególnie bez stosowania solderpasty i matrycy do jej
> nakładania? Czy też powinienem raczej celować w elementy TQFP/LQFP?

BGA można na spokojnie lutować domowo robię to bez większych problemów.
Współcześnie masz sito do konkretngo scalaka i pastę. W efekcie da się
"postawić kulki" w 30 sekund. Problemem jest sito: tanie są tylko do
popularnych elementów.

Problem w tym, że większe BGA wymagają podgrzewania wstępnego, wiec
ogólnie musisz mieć kilka dodatkowych urządzeń i zabawa jest droga.

Ale tak, układy BGA lutuje się amatorsko używajac hotair i kilku gadżetów.

Tylko po co ;)

Koszt PCB pod BGA będzie wysoki.

do góry

On 29/05/2022 10:14, Atlantis wrote:
> Właściwie odkąd zacząłem się bawić amatorską elektroniką moje projekty
> można było podzielić na dwie główne kategorie. Do pierwszej z nich
> należały wszelkie użyteczne konstrukcje (np. narzędzia warsztatowe,
> sprzęt krótkofalarski) których albo nie dało się łatwo kupić, albo były
> zdecydowanie za drogie. Do drugiej kategorii należą wszystkie
> konstrukcje będące "sztuką dla sztuki". Swoje pierwsze odbiorniki
> radiowe zbudowałem pomimo tego, że w domu było ich już kilka - po prostu
> chciałem się przekonać czy potrafię. Od tamtego czasu powstało trochę
> podobnych konstrukcji, m.in. komputerów retro.
>
> Od dłuższego czasu mam w planach zbudowanie od podstaw własnego
> komputerka, który byłby w stanie odpalić jakiegoś Linuksa. Przez "od
> podstaw" rozumiem zaprojektowanie i zmontowanie płytki, a także
> napisanie/przeportowanie niskopoziomowych komponentów umożliwiających
> uruchomienie systemu.
>
> Chodzą mi tutaj po głowie dwie możliwe koncepcje:
> 1) Wykorzystanie któregoś z procesorów z serii 68k, posiadających MMU.
> Niskie taktowanie powinno ułatwić projektowanie płytki, a logikę w
> znacznej mierze można by ogarnąć za pomocą CPLD. Pewnie jakiegoś Linuksa
> dałoby się na tym odpalić w trybie tekstowym, tyle tylko, że chodziłby
> wolno. Kolejną zaletą byłaby prostota montażu - zwłaszcza jeśli płytki
> zamawiałoby się w Chinach.
> 2) Coś nieco bardziej współczesnego. Tutaj myślę o wykorzystaniu
> któregoś ze współczesnych układów MCU/SoC wyposażonych w zewnętrzną
> magistralę oraz MMU, np. PIC32MZ, MT7688, Allwinner A13 czy STM32MP1,
> ewentualnie coś starszego, jak AT91SAM9.
>

Allwinner V3s ale to raczej sztuka dla sztuki bo on ma wszystko na
pokładzie.

c.

do góry

Atlantis <m...@w...pl> napisał(a):
> 2) Coś nieco bardziej współczesnego. Tutaj myślę o wykorzystaniu któregoś
> ze współczesnych układów MCU/SoC wyposażonych w zewnętrzną magistralę oraz
> MMU, np. PIC32MZ, MT7688, Allwinner A13 czy STM32MP1, ewentualnie coś
> starszego, jak AT91SAM9.

Myślę, że lepsza będzie właśnie powyższa droga skoro nie chodzi o komputer
retro.

> No i właśnie w tym drugim przypadku zaprojektowanie tego będzie nieco
> trudniejsze. Odpada stosowanie płytek produkowanych domową metodą, a

I dobrze że odpada, bo jest sztuką dla sztuki i tylko utrudnia życie. Jeśli
nie chodzi o szybkie proste prototypy, potrzebne na już, to zamawiasz płytki
w PCBWay lub JLCPCB i po problemie.

> łącząc pamięć DDR z układem trzeba pilnować sposobu prowadzenia ścieżek.
> Do tego dochodzi jeszcze kwestia lutowania elementów w obudowach BGA albo
> chociażby dwurzędowych QFN.

A musi być zewnętrzna pamięć?

> Czy ktoś mógłby mi polecić jakieś dobre materiały edukacyjne (książki,
> tutoriale z sieci) poświęcone zagadnieniu projektowania płytek pod takie
> układy? Chciałbym się nieco doszkolić w tej materii.

https://www.thirtythreeforty.net/posts/2019/12/my-bu
siness-card-runs-linux/

--
Grzegorz Niemirowski
https://www.grzegorz.net/

do góry

niedziela, 29 maja 2022 o 04:15:00 UTC-5 Atlantis napisał(a):

> Od dłuższego czasu mam w planach zbudowanie od podstaw własnego
> komputerka, który byłby w stanie odpalić jakiegoś Linuksa. Przez "od
> podstaw" rozumiem zaprojektowanie i zmontowanie płytki, a także
> napisanie/przeportowanie niskopoziomowych komponentów umożliwiających
> uruchomienie systemu.
>

Szukaj prostych platform z tym co ci potrzeba.Albo wogole zacznij od rozgrzebania co
jest w raspberry zero i jej dystrybucji.
Jak ją okropisz do prostego commandline bez zadnych innych zaleznosci to bedziesz
miec pojecie co i jak po kolei sie tam odbywa przy bootowaniu.
Nastepnie okroisz kernel aby wyrzucic wszystko to co ci nie jest niezbedne tak aby
dostac to co uwazasz za esencje/podstawe.

I stad jus prosciej do jakiegos popularnego nieskomplikowanego cpu przejsc.

Mozesz poszukac projektow linuxow bootujacych ponizej sekundy. Tam cos mozesz
napasowac.
Ale raczej nie bedzie to takie gole jak opisujesz. Wiec i tak skonczysz na wycinaniu
tego co niepotrzebne.

do góry

Alternatywnie moze cos w ten desen:
https://hackaday.com/2012/03/28/building-the-worst-l
inux-pc-ever/

do góry

On 29.05.2022 14:22, Dawid Rutkowski wrote:

> CPU i RAM na pewno (MMU niekoniecznie).

Tak, wiem. Jednak mimo wszystko chciałbym celować w pełnego Linuksa z
systemem ochrony pamięci, nie uproszczone wersje pod mikrokontrolery.


> Coś (może być ROM) na obraz kernela i initrd, ew. coś większego na
> rootfs.

Pewnie wykorzystam kartę SD i ewentualnie jakąś pamięć Flash na SPI.


> Na pewno jakiś timer generujący przerwanie. No i port szeregowy dla
> najprostszej konsoli - ew. do SLIP/PPP, lub coś innego, co prześle
> TCP/IP. Chyba że chcesz zrobić X-Terminal.

Łączność sieciową na pewno będę chciał dodać, bo głupio byłoby nie
wykorzystać interfejsu Ethernet, który jest obecny właściwie we
wszystkich współczesnych układach MCU/SoC. Pewne doświadczenie w tej
materii już mam - udawało mi się odpalić FastEthernet z zewnętrznym PHY
na samodzielnie trawionych płytkach (układy PIC32 i STM32). Więc ta
kwestia nie powinna generować specjalnych problemów.

Oczywiście na początku będę chciał odpalić terminal przez UART. W
dalszej kolejności mógłbym pomyśleć o dodaniu jakiegoś interfejsu
klawiatury, wyjścia wideo i/lub wyświetlacza.

do góry

On 29.05.2022 19:34, heby wrote:

> Jeśli cel edukacyjny, to ok.
>
> Jesli praktyczny - to nie. Bierz Pi Zero.

Czysto edukacyjny. Pi Zero zawsze mam pod ręką. Zdaję sobie sprawę, że
raczej nie zaprojektuję niczego o porównywalnych parametrach. Po prostu
chciałbym zobaczyć czy potrafię, podnieść na wyższy poziom swoje
umiejętności projektowania PCB i lepiej zrozumieć działanie Linuksa na
niskim poziomie - umiem programować mikrokontrolery, umiem pisać
programy działające w przestrzeni użytkownika, ale brakuje mi wiedzy o
tym, co dzieje się pomiędzy tymi dwoma obszarami.

Poza tym możliwość wykonania urządzenia w formie linuksowego komputerka
na dedykowanej, pojedynczej płytce może się przydać w przyszłości.


>> Niskie taktowanie powinno ułatwić projektowanie płytki
>
> Współczesne linuxy odpalają się cała wieczność na wolnych procesorach.

W tym przypadku to byłby czysto edukacyjny projekt. Budowałem trochę
retro konstrukcji na 8080, Z80 i 6502. Ich praktyczna użyteczność była
znikoma. Podobnie wyglądałaby sytuacja w przypadku uruchomienia Linuksa
na samodzielnie zbudowanym komputerze z 68k. Czysto edukacyjny projekt.


>> ewentualnie coś starszego, jak AT91SAM9.
>
> Zajedziesz się ilością pinów, powolnością, brakiem wsparcia.

Co masz na myśli pisząc o ilości pinów? Układ wygląda na coś, co powinno
się dość wygodnie lutować ze względu na rozmiar pinów. Trochę książek o
uruchamianiu na tym Linuksa wyszło z dekadę temu - nawet po polsku.
Jednak jak mówię, to tylko jedna z opcji. Wolałbym coś współcześniejszego.


> Problem w tym, że większe BGA wymagają podgrzewania wstępnego, wiec
> ogólnie musisz mieć kilka dodatkowych urządzeń i zabawa jest droga.

Preheater i tak planuje w końcu kupić do domowego warsztatu.


> Koszt PCB pod BGA będzie wysoki.

O jakich kosztach mówimy? Jeśli miałoby to być problematyczne, to
faktycznie ograniczę się do elementów TQFP/LQFP (PIC32MZ, Allwinner A13,
AT91SAM9).

do góry

On Sun, 29 May 2022 11:14:58 +0200, Atlantis wrote:
> Od dłuższego czasu mam w planach zbudowanie od podstaw własnego
> komputerka, który byłby w stanie odpalić jakiegoś Linuksa. Przez "od
> podstaw" rozumiem zaprojektowanie i zmontowanie płytki, a także
> napisanie/przeportowanie niskopoziomowych komponentów umożliwiających
> uruchomienie systemu.
>
> Chodzą mi tutaj po głowie dwie możliwe koncepcje:
> 1) Wykorzystanie któregoś z procesorów z serii 68k, posiadających MMU.

linia 68k nie jest juz martwa?

> Niskie taktowanie powinno ułatwić projektowanie płytki, a logikę w
> znacznej mierze można by ogarnąć za pomocą CPLD. Pewnie jakiegoś Linuksa
> dałoby się na tym odpalić w trybie tekstowym, tyle tylko, że chodziłby
> wolno.

Niekoniecznie. W koncu kiedys przeciez takie te komputery byly.
Czy od tego czasu linux sie rozbudowal w warstwie "niegraficznej" ?

> 2) Coś nieco bardziej współczesnego. Tutaj myślę o wykorzystaniu
> któregoś ze współczesnych układów MCU/SoC wyposażonych w zewnętrzną
> magistralę oraz MMU, np. PIC32MZ, MT7688, Allwinner A13 czy STM32MP1,
> ewentualnie coś starszego, jak AT91SAM9.

Jakos sensownie, to byloby na ARM zrobic, i to na ARM64 :-)

A dalszy etap tej sensownosci to np Raspberry :-(

J.

do góry