如何构建像Raspberry Pi这样的单板计算机来运行OS？

Question

我的问题是：如何构建像Raspberry Pi这样的单板计算机来运行OS？

用户ARM微处理器和debian arm os，可以使用USB等。

像树莓派和其他单板计算机一样

我搜索但找不到任何帮助我!!! ：（

Answer 1

您无法找到任何结果的原因可能是因为它是由具有适当资源的公司在专业知识，设备，工具和资金方面承担的专业任务。

能够运行Linux等操作系统的高端微处理器使用高针密度表面贴装封装，如BGA或TQFP，这些（特别是BGA）需要专业设备制造，不能可靠或现实地手工组装。引脚数和密度需要使用多层板，这些也需要专业制造。

如果您想要自己的电路板，您需要做的是设计电路板，采购元件，然后由合同电子装配厂制造。短期运行和一次性运行将花费你可能只需购买COTS开发或应用程序板。如果您最终制造出大批量销售的产品，那么这只是具有成本效益的。只有这些卷才能使RPi如此便宜（直到最近中国制造）。

即使您设计并拥有自己的电路板，这本身也需要专业知识和技能。这些处理器上的总线速度需要非常特定的布局，以保持信号完整性和时序，并避免EMC问题。合适的原理图捕获和电路板布局软件的成本也可能过高，毫无疑问，有一些合理的开源工具 - 但你必须找到一个产生输出的产品，制造商可以使用它来设置他们的机器。

一些低引脚数的低端8位微控制器适用于手工焊接甚至是DIP插槽，使用面包板或原型板，但这不是你想要的。

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[2012年9月14日增加了进一步的想法]

如果满足以下一个或多个条件，这可能是值得做的：

• 您的目标是获得董事会设计，制造和培养方面的经验，作为学术或职业发展活动，并且您拥有必要的财务资源。

• 您设想高产量，规模经济使其比COTS董事会便宜。

• 您对COTS主板不支持的特定功能或外形尺寸有产品要求。

• 您已经限制了产品要求，其中定制的定制板适合那些并且没有冗余功能的定制板可能足够成本有效。

请注意，COTS板有两种类型：用于集成在更大系统或产品中的应用模块，以及往往具有各种外围设备，开关，指示器和连接选项的开发板，以及通常用于您的原型设计区域自己使用。

Answer 2

我知道这是一个老问题，但我一直在研究同样的事情，可能是出于不同的原因，它现在出现在谷歌搜索的顶部，提供了更多的理由，不要求甚至调查它而不是提供答案。

要概述从头开始构建Linux运行板所需的内容，这个链接非常有用：

http://hforsten.com/making-embedded-linux-computer.html

详情：

• 硬件（ARM处理器，NAND闪存等）所需的最低限度
• 设计董事会的复杂性
• 在板上编程新芯片以包含引导加载程序然后将它们指向Linux内核以便芯片启动的过程。

OP是否希望追求每一项挑战或其中一些挑战，了解挑战是有用的。

这些并不是全部，不包括添加显示器，图形和其他硬件和接口，但这是一个开始。

Answer 3

Single board computers(SBC) are expected to take more load than normal hobby board and so it has slightly complicated structure in terms of PCB and components. You should be ready to work with BGA packages. Almost all of processors in SBCs are BGA (no DIP/QAFP). Here is the best blogpost that I recently came across. Its very nicely designed and fabricated board running Linux on ARM processor. Author has really done a great job at designing as well as documenting the process. I hope it helps you to understand both hardware and software side of SBCs.

Answer 4

为什么不使用FPGA板？ 与Zybo board一样的Zynq或像DE0-Nano SoCKit那样来自Altera的东西。

你已经拥有了ARM内核，内存等......还有可能添加你错过的逻辑。

Answer 5

许多答案令人沮丧。 但是，我想说您可以做到，因为我已经使用imx233做到了。这不容易，这不是一个周末项目。我的项目链接是MyIMX233。

• 花了我大约4-5个月
• 花了我很多钱，我用的是小巧的烙铁。
• 最困难的部分是学习设计PCB。
• 下一个任务是找到具有足够精度和原型价格的PCB制造商。
• 下一个任务是采购组件。
• 您可能做对了，我的第3次迭代就使PCB正确了。之后，我能够重复生产另外3个板，所有板都工作正常。

PCB设计-我使用了开源KiCAD。您需要注意在RAM与处理器总线以及其他一些高速总线之间进行阻抗匹配。我设法在5百万/ 5百万迹线空间的2层板上完成该任务。

组件采购-我一次通过mouser获得了imx233 LQFP，一次通过element14获得了。 内存-64MB tssop。

焊接-我可以说它很容易在这里弄乱，但关键是耐心。而且要注意不要使用平底锅和过去的焊料进行回流焊接。我真的像这样炸了我的前两个处理器。甚至移动维修店的热风焊接也不够好。

引导加载映像-我在这里没有太多机会，只是使用olimex的Archlinux映像。

如果要跳过RAM与处理器之间的电路设计麻烦，请跳过imx233并选择Allwinner V3S。在2017/2018年，这将是最简单的方法。

最重要的是，我是专业的软件工程师，如果我能够做到，那么你就可以做到。