Chia Sẻ Khóa Học High-Speed Design Với KiCad (2025) [Khóa 5664 A]
Thiết kế bo mạch máy tính tốc độ cao chuyên nghiệp bằng KiCad.
Những gì bạn sẽ học được:
- ✓ Hiểu kiến trúc và khả năng của module LattePanda Mu compute, bao gồm các yêu cầu về năng lượng, dữ liệu và high-speed interface.
- ✓ Thiết kế một bo mạch chủ hoàn chỉnh giúp biến LattePanda Mu thành một máy tính độc lập, có chức năng.
- ✓ Sử dụng KiCad một cách chuyên nghiệp để tạo multi-sheet hierarchical schematic và quản lý các project PCB phức tạp.
- ✓ Áp dụng lựa chọn linh kiện và quản lý footprint phù hợp cho các connector, power circuit và high-speed interface.
- ✓ Cấu hình và tối ưu hóa PCB stack-up để đảm bảo tính toàn vẹn của tín hiệu và trở kháng được kiểm soát.
- ✓ Design và route các cặp vi sai tốc độ cao cho USB 3.0, HDMI và gigabit Ethernet interface.
- ✓ Áp dụng các biện pháp tốt nhất về grounding, shielding và power distribution để giảm thiểu tiếng ồn và nhiễu.
- ✓ Thực hiện các phép tính impedance và length-matching cho các high-speed trace bằng KiCad và các công cụ trực tuyến.
- ✓ Tích hợp mạch protection và filtering, bao gồm ESD, transient suppression và signal conditioning.
- ✓ Design & verify power delivery network (PDN) để điều chỉnh điện áp ổn định trên nhiều voltage rail.
- ✓ Áp dụng các quy tắc và ràng buộc thiết kế đáp ứng các tiêu chuẩn sản xuất và lắp ráp cho PCB production chuyên nghiệp.
- ✓ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu chế tạo và lắp ráp, bao gồm Gerber, drill, pick-and-place và BOM file.
- ✓ Sử dụng các công cụ DRC và DFM để xác minh khả năng sản xuất và xác định các vấn đề tiềm ẩn về thiết kế trước khi sản xuất.
- ✓ Cộng tác hiệu quả với các PCB manufacturer bằng cách giải thích các thông số kỹ thuật stack-up và impedance report.
- ✓ Evaluate & test bo mạch đã lắp ráp, xác minh tính toàn vẹn của tín hiệu, hiệu suất nguồn và chức năng interface.
Trong khóa học này, bạn sẽ học cách thiết kế một bo mạch chủ máy tính chuyên nghiệp, tốc độ cao từ đầu bằng KiCad. Project dựa trên LattePanda Mu, một module Intel N100 compute mạnh mẽ, và bạn sẽ xây dựng một bo mạch chủ tùy chỉnh đầy đủ chức năng, tích hợp các interface - USB, HDMI, Ethernet, GPIO và power - vào các standard connector.
Thông qua một phương pháp tiếp cận thực hành có cấu trúc, bạn sẽ có được hiểu biết sâu sắc về cả lý thuyết và thực hành về PCB design hiện đại cho các hệ thống high-speed digital. Bạn sẽ sử dụng bo mạch chủ LattePanda Mu Lite Carrier làm focal resource. Bạn sẽ tạo một multi-sheet custom schematic design, di chuyển qua board layout và differential pair routing, đồng thời học cách thiết kế để đảm bảo tính toàn vẹn tín hiệu, kiểm soát trở kháng và khả năng sản xuất.
Trong quá trình học, bạn sẽ khám phá các khái niệm kỹ thuật chính như cấu hình stack-up, controlled-impedance routing, ESD protection và các chiến lược nối đất. Bạn cũng sẽ được học cách sử dụng các công cụ design nâng cao của KiCad để quản lý hierarchical schematic, net class và differential pair, cũng như cách chuẩn bị project của bạn cho sản xuất với design rule checks và DFM verification.
Kết thúc khóa học, bạn sẽ không chỉ có một bo mạch chủ tốc độ cao sẵn sàng cho việc chế tạo mà còn có được sự tự tin để thiết kế các PCB phức tạp, đáp ứng các tiêu chuẩn chuyên nghiệp. Cho dù mục tiêu của bạn là tự tạo single-board computer, prototype cho một hệ thống nhúng mới, hay đơn giản là nâng cao kỹ năng như một electronics designer, khóa học này sẽ cung cấp lộ trình hoàn chỉnh.
Khóa học này dành cho ai?
Nếu bạn từng muốn vượt ra ngoài các dự án Arduino hoặc Raspberry Pi và tìm hiểu cách máy tính thực sự được thiết kế, khóa học này là dành cho bạn. Khóa học được thiết kế dành cho các maker, engineer và sinh viên muốn hiểu toàn bộ quy trình biến một compute module thành một computer hoàn chỉnh.
Bạn khôg cần phải là một chuyên gia về high-speed design để tham gia, chúng ta sẽ bắt đầu từ nền tảng quen thuộc, dựa trên kiến thức hiện có của bạn về điện tử và PCB design. Cùng nhau, chúng ta sẽ khám phá cách các kỹ sư chuyên nghiệp tiếp cận thiết kế bo mạch hiện đại, từ sơ đồ nguyên lý đến sản xuất và thử nghiệm.
Nếu bạn đã từng làm việc với KiCad, khóa học này sẽ giúp bạn nâng cao kỹ năng. Và nếu bạn chưa quen với các khái niệm high-speed như differential pair, impedance matching và controlled stack-up, bạn sẽ thấy những ý tưởng này phù hợp như thế nào với một dự án thực tế: một bo mạch chủ tùy chỉnh cho LattePanda Mu.
Cuối cùng, bạn sẽ không chỉ hiểu cách thiết kế một bo mạch phức tạp mà còn hiểu được lý do tại sao một số quyết định thiết kế lại quan trọng, những kỹ năng mà bạn có thể áp dụng cho bất kỳ dự án phần cứng nâng cao nào.
Điều kiện tiên quyết về kiến thức:
Khóa học này được thiết kế dành cho những học viên đã có kinh nghiệm về electronics & PCB design, nhưng muốn tiến thêm một bước lớn, thiết kế bo mạch tốc độ cao, chuyên nghiệp. Vì bo mạch chủ LattePanda Mu tích hợp các interface phức tạp như USB 3.0, HDMI và PCIe, nên nền tảng vững chắc về KiCad và các nguyên tắc PCB design chung sẽ giúp bạn tận dụng tối đa trải nghiệm này.
Hardware & Software:
Tất cả những gì bạn cần để hoàn thành khóa học này là một máy tính có khả năng chạy KiCad, không cần thêm phần cứng nào khác. Chúng tôi sẽ sử dụng LattePanda Mu documentation có sẵn công khai và Lite Carrier Board reference design làm nền tảng. Bạn sẽ học cách sao chép và mở rộng các thiết kế này bằng engineering data thực tế mà không cần sở hữu phần cứng thực tế.
Về phần mềm, bạn sẽ sử dụng KiCad, PCB design suite nguồn mở hàng đầu trong ngành, để tạo sơ đồ mạch, quản lý các hierarchical project và thiết kế high-speed PCB layout của bạn. Bạn cũng sẽ sử dụng công cụ NextPCB DFM (phiên bản tải xuống cho Windows) để thực hiện design-for-manufacturing checks và impedance calculation, cả hai đều là những bước thiết yếu trong việc chế tạo bo mạch chuyên nghiệp, có thể sản xuất.
Cả KiCad và công cụ DFM NextPCB đều hoàn toàn miễn phí để tải xuống và sử dụng. Cả hai đều cung cấp một môi trường mạnh mẽ để thiết kế các bo mạch tiên tiến, sẵn sàng sản xuất ngay trên máy tính của bạn.
Thực hiện theo các bài tập và tích lũy kinh nghiệm thiết kế thực tế bằng cách sử dụng các công cụ chuyên nghiệp, mà không cần đầu tư bất kỳ phần cứng đặc biệt nào.
Khóa học này dành cho ai:
- ✓ Những người đam mê điện tử sẵn sàng chuyển sang thiết kế PCB tiên tiến, tốc độ cao.
- ✓ Các kỹ sư muốn có kinh nghiệm thực tế trong việc thiết kế bo mạch chủ x86.
- ✓ Các educator và sinh viên đang khám phá computer hardware design thực tế.
- ✓ Những Maker muốn biến các nền tảng modular compute thành các hệ thống hoàn chỉnh.