Open Source Hardware projekty v Altium Designeru

Během začátků používání nového návrhového prostředí nebo i začátků návrhování elektroniky vůbec je užitečné podívat se na již zrealizované projekty od jiných návrhářů. Člověk získá představu čeho a jak lze dosáhnout. Stejně tak získá často i inspiraci pro řešení některých otázek (kolik vrstev, jak routovat DDR, jak routovat BGA atd.). Připravil jsem pro vás krátký přehled projektů, které byly navrženy v Altium Designeru a od kterých jsou dostupná zdrojová data - Open Source Hardware projekty.

Altium Designer je komerční profesionální návrhové prostředí a je tedy z tohoto pohledu v Open Source komunitě méně zastoupeno. Společnost Altium v současné době (květen 2014) nenabízí žádnou hobby nebo free verzi svého programu, ale individuálně vychází vstříc nadějným projektům nebo vzdělávacím institucím. Mezi Open Source Hardwarem proto také nalezneme řadu zajímavých projektů s podklady ve formátu pro Altium Designer. Často to jsou především projekty se složitějším hardwarem, kde nekomerční návrhová prostředí již nezvládají pojmout požadovaný rozsah návrhu nebo projekty vyvíjené v komerčních společnostech, které se rozhodly uvolnit svoje projekty jako Open Hardware.

iMX6 Rex - procesorový modul s CPU iMX6 1,2GHz včetně DDR3 pamětí a vyvedenými signály pro širokou škálu rozhraní o velikosti kreditní karty. Zdokumentována byla i fáze vlastního vývoje a testování, takže lze čerpat i informace mimo vlastní navrhování PCB. K modulu vznikla i ukázková základní deska Development Baseboard s vyvedenými všemi rozhraními na patřičné konektory. Data k modulu i k ukázkové základní desce jsou dostupná po bezplatné registraci. 

Stáhnout zdrojová data

RHINO, Reconfigurable Hardware Interface for Computing and Radio - poměrně rozměrná deska sloužící k vytvoření softwarově definovaného rádia. Obsahuje kombinaci FPGA Spartan 6 a procesoru ARM od Texas Instruments. Analogová část se připojuje pomocí rozšiřujících konektorů. Deska obsahuje DDR2 a DDR3 paměti, 10Mbps Ethernet, USB 2.0 a 10Gbps komunikační rozhraní.

Zdrojová data v SVN repozitáři

Turris - domácí WiFi router vyvíjený společností CZ.NIC, který podrobně analyzuje všechna přenášená data a vyhledává v nich znaky útoku na domácí síť. Z tohoto důvodu router disponuje vyšším výpočetním výkonem, než je u těchto zařízení obvyklé. Plošný spoj obsahuje několik spínaných zdrojů a slot na DDR3 SODIMM moduly. WiFi je realizováno pomocí běžně dostupných mini PCI-express karet. 

Stáhnout zdrojová dat

Novena - projekt Novena si vzal za cíl zkonstruovat Open Hardware laptop. Parametry zahrnují CPU iMX6 postavené na jádru ARM Cortex A9 s pracovní frekvencí 1.2GHz, slot na DDR3 paměti, portSATA II, USB 2.0, mini PCI-express slot, připojení Full HD displeje pomocí LVDS, 1Gbps Ethernet, HDMI a nezapomnělo se ani na audio výbavu. Při tvorbě specifikace a výběru komponent se dbalo na to, aby i použité součástky měly otevřeně dostupnou dokumentaci a aby na výsledném laptopu fungovaly Open Source operační systémy. Základní deska obsahuje i FPGA Spartan 6. Projekt je nyní (květen 2014) v závěrečné fází své crowdfundingové kampaně, kde již překonal požadovanou hranici financování a je tak jasné, že přejde do hromadné výroby.

Stáhnout zdrojová data

Beagle Bone Black - jednodeskový miniaturní počítač s podporou pro nasazení OS Linux, který lze zařadit do stejné skupiny ve které je Raspberry Pi. Tedy poměrně levná deska určená uživatelům, kteří k ní chtějí připojit různý vlastní hardware a rozšiřující moduly. Vlastní vývoj probíhá nejspíše v prostředí od firmy Cadence, ale soubory starší revize A5B jsou dostupné ve formátu pro Altium Designer.

Stáhnout zdrojová data

CERN - výzkumné středisko CERN proslavené svými částicovými urychlovači používá Altium Designer jako jedeno z několika návrhových prostředí. Vzniká v něm množství projektů, z nichž některé jsou dostupné na Open Hardware Repository:

• FMC ADC 125M 14B 1CH DAC 600M 14B 1CH - zdrojová data v SVN repozitáři
• SIMPLE VME FMC CARRIER (SVEC) - zdrojová data v SVN repozitáři
• CONV TTL BLOCKING - zdrojová data v SVN repozitáři

VUE32 - univerzální řídící jednotka pro experimentální automobily. Studentský projekt zacílený na tvorbu elektromobilu, kde je VUE32 součástí zajišťující styk se senzory, ovládacími prvky a následnou komunikaci s řídícím počítačem. Jako hlavní procesor je použit PIC32. Jednotka má 4 výkonové výstupy 10A a 2 výstupy 2A a celkem 12 analogových vstupů. Komunikace je realizována po CAN 2.0b a pomocí USB 2.0.

Stáhnout zdrojová data

Autoři zmíněných projektů obvykle nevyužívají všechny funkce Altium Designeru, ale tak to u reálných projektů bývá. Je nutné se soustředit na dosažení potřebného cíle a ne pouze plné využívání dostupných nástrojů.

K dohledání jsou i projekty, které nejsou (alespoň zatím) Open Hardware, ale zažívají velkou podporu komunity uživatelů a veřejně oznámily, ze používají Altium Designer k vývoji. Mezi nimi je například Red Pitaya nebo desky ZedBoard. Společnost Altium pro své uživatele nabízí poměrně rozsáhlou knihovnu referenčních projektů na svém portálu AltiumLive v sekci Design Content, kde jsou k dispozici i předpřipravené šablony pro některé standardní typy desek jako PCI, SODIMM, VME apod.