StarrySky-L3.1

板卡介绍

星空L3.1采用的是SoC主板+FPGA核心板贴装设计，通过Chiplink协议进行访存。

星空L3.1外设和接口如下：

• 系统
  - 1个电源开关、红色电源指示灯
  - 1个FPGA的JTAG调试烧录接口
  - 1个TypeC电源接口（同SoC的UART接口）
  - 1个2位的FPGA启动模式拨码开关
  - 1个拖拽式板载烧录器——HFP-Link
• SoC
  - 1个25MHz有源晶振，1个12.288MHz有源晶振
  - 1个FLASH插座，内置NOR FLASH芯片，SoC复位后会从该FLASH芯片取指
  - 1个UART接口，使用CP2102进行协议转换
  - 1个4位的PLL配置拨码开关
  - 1个5位的核选配置拨码开关
  - 1个复位按键
  - 1个PS2接口
  - 1个SPI屏幕接口
  - 2个独立按键
  - 2个独立LED
  - 2个板载I2C设备（PCF8563BM/TR、AT24C64D-SSHM-T）
  - 1个SD卡卡槽
  - 1个40Pin的IO接口

星空L3.1未对FPGA的IO进行扇出，此处不对FPGA进行过多介绍，感兴趣的同学可以在仓库里下载到相应资源，也可参考星空v2.1的介绍文档。

拨码开关配置说明

核选配置

SLE4	SLE3	SLE2	SLE1	SLE0	CORE_ID
0	0	0	0	0	ysyx_22040886
0	0	0	0	1	ysyx_22041461
0	0	0	1	0	ysyx_22041752
0	0	0	1	1	ysyx_22050293
0	0	1	0	0	ysyx_22050851
0	0	1	0	1	ysyx_22050854
0	0	1	1	0	ysyx_22050920
0	0	1	1	1	ysyx_22051094

PLL配置

EN	CFG2	CFG1	CFG0	Frequency
0	x	x	x	25MHz
1	0	0	1	100MHz
1	0	1	0	200MHz
1	0	1	1	400MHz
0	1	0	0	800MHz
other	other	other	other	100MHz

FPGA启动模式选择

4	5	BOOT_MODE
0	0	JTAG
1	0	FLASH
1	1	SD

开箱检查

拿到快递盒后，同学们需要确认是否有如下器件，若缺少物料请及时与项目组联系：

• 星空L3.1板卡 * 1
• MZ7X484-CORE FPGA核心板 * 1
• 1.44吋 TFT 彩屏 * 1
• ESP-01S WiFi模块 * 1
• TypeC数据线 * 1
• 3D彩色打印的“一生一芯”Logo学号铭牌 * 1
• M3铜柱 * 4
• M3螺母 * 4

上电测试

在该章节中，同学们需要完成以下内容的确认，后文会有更加详细的操作说明：

• PCB板卡是否可以正常上电
• FPGA板卡工作状态是否正常
• 默认测试程序是否正常工作

详细说明

检查板卡上电状态

!!! danger "危险"
勿将板卡放置在任何导体上！上电后请勿用手触摸板卡焊点焊盘裸露部分！！！

在板卡上电之前，将电源开关拨至断开状态（拨杆远离TypeC接口）。确认板卡开关状态及放置位置之后，使用TypeC数据线将板卡连接至电脑，闭合电源开关（拨杆靠近TypeC接口），观察TypeC接口附近的红色LED灯是否亮起。

检查FPGA工作状态

板卡上电之后，观察板卡底部的FPGA工作指示灯，一颗红色的电源指示灯，一颗蓝色的配置指示灯，FPGA正常工作时两颗LED保持常亮，如果蓝色LED灯没有亮起，请通过拨码开关将FPGA配置成FLASH模式。

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FPGA正常工作指示灯
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测试默认程序是否正常工作

现在硬件上电测试部分已经完成，在软件测试之前你需要安装CP2102串口驱动以及一个串口终端，如果已经拥有串口测试环境请直接跳转至结果对照部分。

串口驱动安装

串口驱动的安装请参考星空v2.1上电测试部分。

串口终端安装

当电脑能够成功识别出串口的端口号后，还需要使用串口调试软件打开串口才能和板卡进行通信。目前市场上常用的串口调试软件有很多，比如Minicom、MobaXterm、Xshell、SecureCRT、Cutecom和WindTerm 等等，为了方便展示串口运行的结果，本文档选择使用Tabby介绍后续的软件操作（如果想要使用MobaXterm，可以参考星空v2.1上电测试部分）：

Tabby是一款全平台（Windows、Linux、MacOS）终端工具，支持SSH、serial、PowerShell、PS Core、WSL、Git-Bash、Cygwin、Cmder、CMD、SFTP等协议的强大的终端工具。请大家访问Tabby的官网查看更加详细的介绍，根据自己的系统版本安装合适的Tabby版本。

完成Tabby安装后，打开软件，会看到如下的类似界面：

然后按照下列图示，创建好对应的Serial终端窗口：

程序编译与烧写

程序的编译

星空L3.1 采用ECOS SDK v2.0 版本进行开发，SDK的安装及使用请参考ECOS SDK 安装及使用，如果同学想使用AM进行开发，需要自行移植AM底层驱动（AM适配正在SDK的计划中）。

程序的烧写

程序的烧写参考星空v2.1，星空L3.1的烧写切换开关如下所示：

• 开关朝下即是烧写模式
• 开关朝上即是运行模式。

硬件设计

概述

• 采用立创EDA进行原理图、PCB的设计，并在嘉立创进行PCB的生产和SMT制造
  - 采用四层叠层设计，叠层结构采用立创JLC04161H-3313叠层设计进行阻抗控制
  - 板卡机械尺寸为90mm*63mm，板厚1.6mm
  - 哑黑色阻焊，1u“沉金，外层铜厚1盎司，内层铜厚0.5盎司
• 等长控制
  - CHIPLINK 20mil
  - JTAG 20mil
  - USB 20mil
• 时钟晶振包地处理

原理图设计

星空L3.1的电源从TypeC口引入，通过一个滑动开关及自恢复保险丝接入三路独立的LDO电路，分别降压为3.3V、1.8V、0.9V。当电源模块正常工作时，有一颗红色LED灯会亮起。

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电源模块
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芯片外围电路包含时钟电路、核选电路、PLL配置电路、复位电路。

• 时钟电路采用了两颗有源晶振，25MHz为核心提供时钟，12.288MHz为外设提供时钟
• 核选及PLL电路采用拨码开关正逻辑设计
• 复位电路采用了一颗复位专用芯片，可以产生一个比较完善的复位信号给到芯片，防止电路中的干扰影响复位信号

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芯片外围
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FPGA外围电路中与星空v2.1不同的地方在于BOOT MODE拨码开关也改为了正逻辑操作

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FPGA外围
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外部接口：

• 与FPGA连接的四个BTB连接器
• 用于供电及串口连接的TypeC接口
• GPIO功能引脚扇出

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外部接口
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存储模块:

• 基于CH32V103C8T6的拖拽式下载器——HFP_LINK

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存储模块
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板载外设：

• PS2接口进行了5V与1.8V的电平转换
• I2C部分经过1.8V转3.3V之后连接了PCF8563 RTC时钟、AT24C64D存储器
• 独立按键上拉4.7K电阻
• 连接LED的IO默认上拉，LED灯串联4.7K电阻进行限流
• SPI屏幕接口（2.54mm母座）* 1

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板载外设
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PCB 3D视图

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PCB正面渲染图
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PCB背面渲染图
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