“迷你猴子”第2部分：使用MCUXpresso加速PCB设计过程

NXP管管

“迷你猴子”第2部分：使用MCUXpresso加速PCB设计过程

翻译自:Eli Hughes

       在使用LPC55S69 VFBGA98封装进行设计的本系列的第二部分中，我将向您展示如何使用NXP MCUXpresso SDK工具来帮助进行物理设计过程。将MCUXpresso的某些功能与我选择的PCB工具Altium Designer相结合，可以大大减少CAD过程的时间。

       使用新的MCU设计PCB的第一步是将零件添加到组件库中。组件库管理可能会导致设计工程师之间产生强烈的分歧。我对图书馆管理的看法植根于多年的错误中！这些简单的错误最终导致了延误，并使项目变得比原来需要的困难。通常，这些错误也是由“节省时间”的欲望驱动的。根据我的经验，我遵循一些总体原则。

       制作组件的个人也应该是必须呆在周末并减少错误痕迹的人。这显然与“ librarian / drafter”模型相冲突，但是我确实看到过一些项目，其中librarian花费了超过5000美元的1000引脚BGA犯了一个错误。该模型已放入库中，并标记为“已验证”。制作零件的人在游戏中需要一些皮肤！在这种情况下，起草小组声称他们进行了包括双重检查的处理，但是*在此过程中没有人知道他们将如何使用该零件*。
从互联网或外部库中提取模型可以作为起点，但这仅仅是一个起点。您必须将每个引脚当作错误引脚对待，然后进行验证。由于许多组织都有关于零件外观的特定规则，因此您将需要对模型进行调整以满足自己的需求。软件工程师对此规则摇了摇头。 “为什么不建立在别人的库上？这就是我们要做的！”。好的，硬件库中的错误可能需要数周甚至数月的时间才能真正解决....成本，时间和挫折影响可能是巨大的。我们的硬件工程师不能简单地“重新编译”。
除非我知道它已成功用于设计中，否则我不相信任何足迹。如何使用零件的上下文非常重要（这导致＃4）。
我认为，重用的设计最好是在原理图片段级别完成，而不是单个部分。毕竟，一旦我完成了这个Mini-Monkey开发板的安装，就永远不会再从LPC55S69开始。我想要使​​芯片工作的所有“材料”！

       对于不经意的观察者来说，这些原则似乎很繁琐且耗时，但是我发现*在整个项目过程中节省了我的时间*。制作自己的零件似乎很耗时，但是*不一定要*。有一些工具可以使您的生活更简单，任务也更少。由于其他一些原因，制作自己的CAD零件也很有用：

       在查看每个引脚时，您必须进行心理锻炼。它迫使您的大脑以稍微不同的方式思考功能。当从一个新的零件/系列开始时，反复接触是学习的很好方法。
尽早查看记录可以让您在计划模式下开始学习。
有人可能会说，与让别人进行CAD库管理相比，这是“浪费”的时间，但我确实坚信，从长远来看，它可以节省时间。我已经看到太多的项目由于不良的CAD零件创建而将时间浪费在不必要的调试上。我觉得设计的架构师需要密切参与并拥有流程的所有权。

       VFBGA封装中的LPC55S69只有98引脚。没有自动化或工具，就不需要花很长时间就可以从数据表中构建出一部分。但是，这是一项耗时的工作。同样，在构建原理图符号时，我倾向于使用MCU引脚复用器允许的所有可能的IO功能来标记引脚。这可以使零件相当大，但如果我处于调试捏合状态，也可以帮助查看该引脚上的可用功能。创建具有所有这些细节的引脚可能会非常耗时。我在所有PCB设计中都使用了Altium Designer，它具有一些有用的自动化功能，可以使零件制造更快。恩智浦的MCUXpresso工具还具有独特的功能，可以真正帮助电路板设计人员快速完成工作。

创建引脚列表

MCUXpresso内置了一个引脚工具，在大型项目中非常有用，它可以设置引脚复用器并进行一些高级规划。尽管它主要是用于引导固件引脚设置的工具，但它也可以用于驱动CAD零件创建过程。只需创建一个新项目并启动pins工具：

引脚工具为您提供引脚分配的表格和物理视图。在计划PCB布线时非常有用。我们将使用导出功能来获取所有图钉，数字和标签的列表。

Pins工具会生成一个CSV文件，您可以将其导入您喜欢的编辑器中。我不仅可以获得引脚/球号，而且还可以通过MCU引脚复用器获得所有可用的IO选项。

使用引脚列表生成组件引脚

只需进行一些修改，就可以将电子表格转换为对Altium智能网格粘贴工具有用的格式。

Altium Designer需要一些额外的元数据列，以便能够将数据导入到原理图库编辑器中的一组引脚中。此时，您可以根据个人喜好对图钉进行分组。我个人喜欢查看原理图的所有引脚功能，但确实会创建较大的符号。这里的好消息是，通过使用MCUXpresso和Altium，您可以将其完成10分钟的工作，而不是3小时的工作。想象一下逐行浏览参考手册！

中提琴！完整的符号。只需几分钟的按摩就可以得到我想要的。就像我之前说过的那样，手动完成98针封装并不差，但是您可以想象200或300针的零件（例如i.MX RT！）。

VFBGA封装的尺寸为7mmx7mm，间距为0.5mm。当以较低的制造工艺使用该零件时，会将球从栅格上移开，以便更轻松地逃脱路线。

再次快速浏览NXP文档并使用Altium IPC占用空间生成器，我们可以快速进行工作以获取准确的占用空间。

IPC足迹生成器将引导您完成整个过程。您只需要参考图。

关于此用例中IPC占用空间工具的快速说明。恩智浦VFBGA移除了许多球，以便更容易逃脱。 IPC占用空间生成器可以自动删除某些区域，我发现这种特殊的设置需要花费几分钟的人工才能删除具有特定图案的不需要的焊盘。

通过将Altium和NXP的MCUXpresso工具一起使用，我将非常快速地完成我的CAD库工作。由于我花了一些时间使用设计工具，所以我对IO和物理程序包更加熟悉。这确实有助于使大脑为实际的设计工作做好准备。

在此过程中，我首先了解了原理图条目和PCB布局。下次，我们将深入研究如何引导LPC55S69以使其启动并运行，它需要哪些连接。我们将看一些使MCU启动的核心组件以及一些有助于Mini-Monkey活跃起来的外围功能！

翻译有问题的地方，还请小伙伴们指出，谢谢!

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