Diseño electrónico y verificación de un módulo OEM basado en el microcontrolador Renesas Synergy S-124

Abstract

El presente proyecto pretende detallar paso por paso el diseño, fabricación y verificación de una placa computadora basada en hardware OEM3. El esquema de la tarjeta electrónica a implementar se centra en el microcontrolador R7FS124773A01CFM de la serie S-124 de Renesas. A lo largo del proceso se cuenta con el apoyo de la empresa Embeblue, que, entre otras cosas, se encarga de la fabricación del módulo. Primeramente, se estudia la documentación y funcionamiento interno del microcontrolador (alimentación, puertos, osciladores…) que afectarán al hardware que le rodeará, así como las nociones básicas para su programación mediante el entorno e2 studio. Para esta tarea se dispone de la ayuda de la placa de desarrollo DKS-124,diseñada a partir del mismo microcontrolador, por lo que sirve de apoyo a la hora de basarse en algunas partes de sus esquemáticos y para realizar pruebas de firmware. El siguiente paso es la preparación de los esquemáticos del circuito electrónico y su posterior traducción a un circuito impreso final mediante el software DesingSpark PCB. El hardware a diseñar partirá del microcontrolador y la electrónica básica que este requiere para su funcionamiento. Sin embargo, no se limita solamente a este bloque, ya que para su integración en una tarjeta funcional necesita de otro que asegure su correcta alimentación. Además, se decide añadir un bloque para la entrada de datos USB. En el diseño PCB de esta electrónica se sigue una metodología especial, diseñando por s separado los circuitos impresos de los bloques funcionales mencionados para su posterior “ensamblado” en el módulo final. Este ensamblado es llevado a cabo por Embeblue. Uno de los objetivos del proyecto es destacar las ventajas de esta filosofía de diseño PCB4. El objetivo final, una vez fabricada la placa, es la verificación del correcto funcionamiento de esta mediante firmware básico

The current thesis pretends to detail, step by step, the design, manufacturing and testing process of a Single Board Computer (SBC) based on OEM1 hardware. The schematic of the electronic module which is going to be implemented focuses on the R7FS124773A01CFM MCU2, of the Renesas S-124 series. Thoroughout the process, the company Embeblue supports it in diferent ways, such as manufacturing the module Firstly, the documentation and the inner functioning (power supply, ports, oscillators…) of the MCU are studied, since it will affect the hardware which will surround it. Besides, its basic programming concepts will be revised too. To perform these tasks, the Renesas DK-S124 board is used. This board is designed from the same MCU so it is a useful support for studying its schematics and for testing firmware. The next step is the design of the electronic circuit schematics and their translation to a final Printed Circuit Board (PCB) using the DesignSpark PCB sofware. This hardware design will start from the MCU and the basic electronics it requires for its operation. Nevertheless, it is not just limited to this block, since for its integration in a functional card it needs additional electronics which assures an appropriate power supply. Besides, a block for USB data entry is added. As for the electronics’ PCB design, a special methodology is followed, designing separately (on different projects) the functional PCB blocks which have been mentioned. Later, they must be “assembled”, step which is performed by Embeblue. One of the purposes of the thesis is to highlight the advantages of this PCB design philosophy. The final target, once the board is manufactured, is checking its good operation by programming basic firmware