La carte Mini-ITX (phase 2)
La machine complète tiendra sur une carte au format Mini-ITX, pour se loger dans un boîtier de PC. Elle ne sera dessinée qu’une fois la carte de validation éprouvée.
Dans cette page
Le format
- 170 × 170 mm, le format Mini-ITX ;
- circuit de 4 couches : signal, masse, alimentation, signal ;
- 4 trous de fixation de 3,96 mm, espacés d’environ 154,94 × 157,48 mm.
L’implantation
- Bord arrière (de gauche à droite) : la Tang Nano 20K avec sa prise HDMI affleurante, trois blocs USB-A, le lecteur microSD, les jacks de sortie et d’entrée, le double DE-9.
- Centre : le processeur, la 9K et la PSRAM, groupés pour que les pistes du bus soient courtes.
- Bord gauche : le port d’extension et ses tampons.
- Bord droit : le connecteur ATX 24 broches et la gestion de l’alimentation.
- Bord avant : HD Audio, reset, LED, USB de façade, connecteur de façade.
Le FPGA du contrôleur système est soudé sur la carte. Les modules (Tang Nano 20K, Pico) sont montés sur barrettes femelles, et le processeur sur support : on peut les retirer.
L’alimentation
- Une alimentation ATX ou une picoPSU, dont seuls le 3,3 V et le 5 V servent (pas de −12 V).
- Budget 5 V : environ 4,5 A (7 ports USB à 500 mA, plus la logique).
- La Tang Nano 20K par son entrée 5 V, le FPGA de la 9K par le 3,3 V et ses régulateurs 1,2 V et 1,8 V, le Pico par VSYS à travers une diode Schottky, le processeur et la PSRAM par le 3,3 V de l’ATX.
- Un petit microcontrôleur ATtiny202, alimenté par la veille 5 V, gère la marche et l’arrêt (signal PS_ON) ; tant que l’alimentation n’est pas stable (PWR_OK), le processeur reste en reset.
La nomenclature et le budget
| Composant | Quantité | Prix indicatif |
|---|---|---|
| W65C816S | 1 | 10 – 15 € |
| PSRAM APS6404L (8 Mo, QSPI) | 2 | ≈ 8 € |
| FPGA GW1NR-LV9QN88P, régulateur 1,2 V et quartz 27 MHz | 1 | 25 – 30 € |
| Tang Nano 20K | 1 | 25 – 30 € |
| Pico 2 W | 1 | 7 – 8 € |
| Hub FE2.1 et 7 fusibles | 1 | 3 – 5 € |
| Codec TLV320AIC3254 et régulateur TPS7A20 | 1 | 7 – 9 € |
| Horloge DS3231 et support de pile | 1 | 2 – 6 € |
| 74LVC245 | 2 | 1 € |
| ATtiny202 | 1 | 1 € |
| Connectique (USB, SD, jacks, DE-9, ATX, barrettes) | lot | 20 – 30 € |
| Passifs, LED, bouton, quartz | lot | 8 – 12 € |
Les références seront choisies, si possible, dans le catalogue LCSC, pour un montage des composants de surface par JLCPCB : certains boîtiers (QFN) sont impossibles à souder à la main. La disponibilité du FE2.1 et du TLV320AIC3254 reste à vérifier.
Budget de la machine complète : 250 à 450 €, circuit imprimé, boîtier et alimentation compris.