本项目是基于全志F1C200S设计的开源屏幕开发板，设计的目标是提供一个低成本、超迷你且适合Linux开发的平台，特别是针对屏幕接口的支持。

项目简介

开发板板载16M nor flash，主控芯片采用F1C200S，内置64M DRAM。同时附带USB Host接口以及USB type-c口，以及CH340串口转USB芯片，用于开发调试使用。

硬件设计

由于芯片功能繁多，开发板设计也相对复杂，为了教会大家自己DIY开发板，作者将开发板设计的硬件部分按功能拆分为了10个不同的知识点，来对开发板整体设计进行全面介绍和详细讲解电路原理。

全志F1C200s是一款高度集成、低功耗的移动应用处理器，支持高清视频解码，包括H.264、H.263、MPEG 1/2/4等格式，同时还具备音频编解码器和I2S/PCM接口，适用于多媒体音视频设备。

芯片基于ARM 9架构，并SiP了DDR，这样的配置使其外围电路在设计时会非常简单，非常适合作为入门级的Linux开发板。该部分原理图如下图所示：

SVREF用于给DRAM提供参考电压，该部分所需电压为VCC\_DRAM/2
2VCC\_DRAM为DRAM供电，电压为2.5V
VCC\_IO为GPIO供电，电压为3.3V
VCC\_CORE为核心供电，电压为1.2V
AVCC为模拟供电，该部分非常重要，不接会导致USB Host无法枚举设备，同时需要注意该引脚供电范围为2.5V-3.1V，不可以使用3.3V供电，会导致内部电路损坏。
X1为24M晶振，为芯片提供时钟信号，采用22pF负载电容。

SDMMC接口用于接入Micro SD卡，系统启动时，可以从SD卡中加载U-Boot，内核，RootFS，实现Linux启动。

如上图所示，相关线路说明如下所示：

CLK: SDMMC时钟，每个时钟周期传输一个命令或数据位。频率可在0至25MHz之间变化。SD卡总线管理器可以自由产生0至25MHz的频率，没有任何限制
CMD: 命令传输线，命令通过该CMD线串行传输
D0～D3: 数据通过这些数据线传传输
按照SDMMC规范，SDMMC线路还需要增加10K上拉电阻，如果没有可以会影响数据传输，本原理图中R7-R11即上拉电阻。同时，为了保证电源质量，增加了C22滤波电容
SHELL引脚为SDMMC连接器固定引脚，此处接地处理，CD引脚用于探测SD卡是否插入，这一块悬空未使用

此电路用于用户连接系统调试中断使用，其功能为将TTL串口转换为USB接口，使得用户可以在电脑中连接该串口进行调试。

需要注意的是，由于F1C200S的UART0接口(PE0/PE1引脚)被触摸的I2C接口占用，所以本开发板将CH340的串口连接到了F1C200S的UART1(PA2/PA3引脚)上，后续编译U-Boot和内核时我们需要相应的修改代码。

如上图所示，该部分除了串口转USB外，还兼顾了系统的供电。

该部分主要为主控芯片提供供电，采用SY8089A1AAC，单路最大输出电流2A。

SVREF用于给DRAM提供参考电压，该部分所需电压为VCC\_DRAM/2
2VCC\_DRAM为DRAM供电，电压为2.5V
VCC\_IO为GPIO供电，电压为3.3V
VCC\_CORE为核心供电，电压为1.2V
AVCC为模拟供电，该部分非常重要，不接会导致USB Host无法枚举设备，同时需要注意该引脚供电范围为2.5V-3.1V，不可以使用3.3V供电，会导致内部电路损坏。
X1为24M晶振，为芯片提供时钟信号，采用22pF负载电容。

在该模块中，我们使用了2520电感，与普通的电感相比，体积更小，但是2520电感在DCR（即直流电阻）参数上，会比普通的电感大一点，电感值的计算公式可以参考下方：

如下图所示，本开发板电感值直接参考SY8089数据手册文档，折中后取1.5Uh：

芯片的反馈电阻控制着芯片的输出电压，可以参考下方公式计算：

该部分用于AVCC 3V供电，使用XC6206 3V LDO，位号为U10，由于较为简单，此处不在详细说明。

Nor Flash为F1C200S芯片提供了第二种启动方式。

此处SPI Nor Flash可以同时兼容Nand Flash，不过目前裸机资料基本上都是以SPI Nor Flash为基础，所以此处焊接了W25Q128JVEIQ 128Mbit(16Mbyte)SPI Nor Flash。

R4为上拉电阻(F1C200S内部也存在上拉电阻，可以不焊)，防止未供电时芯片错误写入数据
C16为滤波电容
SW2为FEL模式开关，将SPI\_MISO短路到地后，F1C200S将无法检测到SPI Nor Flash，从而进入USB Fel模式，此时可以松开按键，烧录内容至SPI Nor Flash
/WP为SPI Nor Flash保护引脚，低电平有效，有效时无法写入数据
/HOLDor/RESET为SPI Nor Flash保持或者复位输入引脚。
最后，因为找不到任何可以引导的介质，系统会进入usb fel模式，此时可以使用USB烧录

此处引出了未使用的IO，用户可连接其他设备，C35为滤波电容，用于保证电源质量，该部分引脚功能可以参考下图（来源：芯片数据手册14/15页）：

该部分连接到了芯片的DP/DM引脚，为芯片的USB接口。

USB Type-C用于USB Fel模式烧录系统，无供电输入/输出能力。

USB OTG处可用于连接其他USB设备，带5V输出，当然也可以接双头USB Type-A线缆用于USB Fel模式。

需要注意的是，开发板中没有连接ID线（ID线用于识别USB模式），所以在编写设备树时，我们需要强制指定USB模式为主机或从机。

该部分用于驱动RGB屏幕背光，标准40Pin RGB屏幕基本采用串联背光，由于本身开发板供电只有5V，所以我们需要使用背光驱动芯片升压到合适的电压，来驱动屏幕背光。

同时，背光驱动芯片采用恒流控制，可以避免电流过大导致背光LED烧毁，该部分原理图如下所示：

C19 C20为滤波电容，C19电容的耐压需要特别考虑，一般的RGB屏背光电压基本在18V以上(白光LED压降3V*6串)，过低的电容耐压会导致电容损坏
BL\_CTR为芯片背光控制引脚，此处直接接入了上拉，再开发时可以将BL\_CTR引脚接入F1C200S的PWM引脚上，这样可以灵活控制屏幕亮度，同时，有恒流驱动的存在，控制亮度时，背光也不存在明显的频闪
L1 为升压电路的电感，按照要求一般取10uh或22uh即可，不需要使用公式详细计算，但是需要注意电流不能超过电感额定电流

R5为芯片的反馈电阻，用于调节输出的电流，计算公式可参考下方：