Notas de hardware mt3620

Artigo
08/09/2023

Os tópicos abordados nesta secção refletem as orientações atualizadas da MediaTek nos documentos de estrutura de hardware e folha de dados mt3620. Para obter mais detalhes sobre estes tópicos, consulte a documentação mediaTek MT3620.

Requisitos de energia rtC

Se o MT3620 estiver configurado para utilizar o relógio em tempo real (RTC) a bordo com um cristal de 32 KHz, tem de se certificar de que o RTC será alimentado no arranque ou que o sistema irá bloquear. Pode fazê-lo ligando simplesmente a potência do sistema à entrada de energia RTC (MT3620 pin 71). No entanto, se a sua aplicação precisar de uma fonte de energia de cópia de segurança para o RTC, a MediaTek recomenda que incorpore, na sua estrutura, uma forma de alternar automaticamente entre a energia da cópia de segurança e a energia do sistema.

O circuito seguinte aparece no MediaTek MT3620 Hardware Design Guide e ilustra ambas as formas de ligar o RTC no MT3620. A definição de J3 determina se a energia do sistema alimenta diretamente o RTC ou se um circuito de cópia de segurança da bateria alimenta o RTC. Quando um saltador liga pinos 2 e 3 de J3, o corrimão de alimentação 3V3_RTC (entrada de energia RTC) é ligado diretamente à energia do sistema. Quando o saltador liga os pinos 1 e 2 de J3, 3V3_RTC é alimentado pela energia do sistema ou pelo circuito de cópia de segurança da bateria, consoante o qual tem a maior tensão de fornecimento. Por conseguinte, a bateria de cópia de segurança é normalmente utilizada apenas quando a energia do sistema está indisponível.

MediaTek- recommended RTC battery circuit from MT3620 Hardware Design Guide

Requisitos de nível de tensão ADC/GPIO

Os pinos de entrada do MT3620 ADC também podem ser configurados como pinos GPIO. Esta é uma potencial fonte de confusão porque, quando utilizados como pinos GPIO, podem operar a 3,3 volts, enquanto quando utilizados como entradas ADC, a tensão máxima de entrada não pode exceder 2,5 V. Além disso, a referência de tensão para o MT3620 (VREF_ADC) tem uma tensão máxima de 2,5 V, pelo que os sinais analógicos superiores a 2,5 V excederão o intervalo de escala completa do ADC. Para processar sinais analógicos em tensões mais altas, os designers devem utilizar filtros externos ou dispositivos ADC externos.

Considerações sobre o Power Down

O MT3620 é adequado para utilização em aplicações com bateria. Normalmente, os dispositivos alimentados por bateria precisam de funcionar com um orçamento de energia rigoroso. As aplicações podem ser concebidas para tirar partido das funcionalidades do MT3620, como o Power Down, para minimizar o consumo de energia. A funcionalidade Ligar /Desligar permite que uma aplicação transite o MT3620 para o estado Desativado, que é o estado de energia mais baixo possível além de estar totalmente desligado. No estado Desativado para MT3620, o consumo atual típico é ~0,01 mA se o fornecimento de 3V3 para MT3620 puder ser totalmente controlado pelo sinal de EXT_PMU_EN ou ~0,02mA de outra forma. Tenha em atenção que estes números estão relacionados com o consumo de energia de MT3620 e não com qualquer outro hardware fornecido pela mesma fonte 3V3.

O repositório de Designs de Hardware do Azure Sphere no GitHub inclui um design de referência de hardware (pasta P-MT3620EXMSTLP-1-0) que demonstra como integrar o MT3620 num design de baixa potência onde o MT3620 alcança o seu estado de potência mais baixo, mas reativa para fornecer operações baseadas na cloud. A estrutura incorpora um microcontrolador externo de energia muito baixa que pode responder a entradas externas, como premições de botões.

Para obter mais informações de hardware específicas de MT3620 sobre o relógio em tempo real e o Power Down, consulte Mt3620 Real Time Clock /Power Down Application Note from MediaTek.

Nota

MediaTek utiliza o nome "Modo RTC" para definir o estado em que tudo está desativado, exceto o RTC (Relógio em Tempo Real). O Microsoft Azure Sphere refere-se a este estado como "Power Down".

Interagir com um MT3620 no estado Desativado

Quando o MT3620 está no estado Power Down, não responde aos comandos da CLI ou tenta implementar uma imagem nova ou atualizada a partir do Visual Studio e do Visual Studio Code.

Se estiver a utilizar um quadro que implementa a versão mais recente da interface de Programação e Depuração mt3620, o botão de reposição irá reativar o quadro do estado Desativado e o PC poderá reativar o quadro quando emitir um az sphere device restart comando ou az sphere device recover . No entanto, se estiver a utilizar um quadro com uma versão mais antiga desta interface, o botão de reposição no quadro de desenvolvimento não funcionará e estes comandos não irão reativar o quadro.

Recomendamos que, durante o desenvolvimento, a sua aplicação permita, pelo menos, 30 segundos de tempo de atividade após o arranque antes de entrar no estado Desativado para permitir que o PC controle o MT3620 antes de entrar no Power Down. Uma forma de o conseguir consiste em utilizar um temporizador para evitar entrar no Power Down antes de decorridos 30 segundos após o início da aplicação. Outra forma é configurar a sua aplicação para não introduzir o Power Down se um botão específico for premido.

Se a sua aplicação permitir tempo de atividade suficiente após o arranque, execute os seguintes passos para reiniciar o dispositivo e eliminar a imagem da aplicação do dispositivo:

Nota: O dispositivo tem de ter a appDevelopment capacidade de fazer o seguinte.
1. No estado Desativado, reinicie o dispositivo efetuando um dos seguintes procedimentos:
  - Utilize o comando az sphere device restart ou prima o botão de reposição. (Nota: esta opção não funciona ao utilizar versões mais antigas da interface de programação/depuração. Neste caso, utilize uma das opções abaixo.)
  - Desligue a placa da fonte de alimentação e, em seguida, após um curto intervalo, volte a ligá-la.
  - Ligue resumidamente o marcador WAKEUP a qualquer pino de terra.
2. Aguarde alguns segundos para que o SO do Azure Sphere arranque para que seja reativo aos comandos da CLI.
3. Execute o comando az sphere device sideload delete para remover a imagem da aplicação do dispositivo.
Se a aplicação não permitir tempo de atividade suficiente após o arranque, ainda pode recuperar o dispositivo ao fazer o seguinte:
1. Mantenha premido o botão Repor físico enquanto executa os seguintes passos:
  1. Desligue a placa da fonte de alimentação e, em seguida, volte a ligá-la. (Nota: se estiver a utilizar a versão mais recente da interface de programação/depuração, este passo não é necessário.)
  2. Aguarde 5 a 10 segundos para que a ligação USB ao PC esteja pronta.
  3. Se estiver a utilizar o Linux, execute o sudo /opt/azurespheresdk/DeviceConnection/azsphere_connect.sh comando para reativar a comunicação com o dispositivo.
  4. Execute o comando az sphere device recover.
  5. Aguarde até que a seguinte mensagem seja apresentada na linha de comandos:
    
    Board found. Sending recovery bootloader.
2. Solte o botão de reposição para iniciar a recuperação.

Definições de pinout

Os seguintes pinos podem ser utilizados com a funcionalidade Ligar/desligar:

Afixar 81 | PMU_EN

Este pino tem de estar amarrado baixo para permitir que o chip entre no estado Desativado.

A tensão no PMU_EN pin controla se o MT3620 pode entrar no estado Desativado. Recomenda-se que puxe este pino para baixo, a menos que não seja pretendida uma funcionalidade de baixa potência. Por exemplo, no circuito seguinte, o pino de PMU_EN é puxado para baixo (definido como zero lógico) através da resistência de puxar para baixo R42.
Afixar 70 | REATIVAÇÃO

Este é o pin GPIO de entrada que pode ser utilizado para acionar uma reativação para cenários orientados por eventos quando orientado para baixo.

WAKEUP é uma entrada que pode ser utilizada para tirar o chip do estado Desativado. O sinal WAKEUP está ativo baixo; deve ser puxada para alto durante o uso normal e puxada para baixo para reativar o chip.
Afixar 69 | EXT_PMU_EN

Este pino é uma saída que desliga a fonte de alimentação principal do chip quando o chip entra no estado Desativado.

O sinal de EXT_PMU_EN destina-se a ser ligado ao pino de ativação do regulador de tensão externo que alimenta o chip. Quando o chip entra no estado Power Down, EXT_PMU_EN transições de alta para baixa, desativando assim o regulador de tensão externa. A adoção desta abordagem de conceção reduzirá o consumo atual do Power Down para aproximadamente 0,01 mA, ao passo que deixar o regulador de tensão externo ativado durante o Power Down resulta num consumo atual de cerca de 0,02 mA.

Medir o consumo de energia em designs de baixa potência

Ao conceber dispositivos que utilizam a funcionalidade Ligar/desligar, é frequentemente útil adicionar um meio de medir a oferta atual ao MT3620. Por exemplo, se estiver a estruturar um dispositivo com base num módulo MT3620, inclua no seu protótipo uma resistência de sensor em série com a fonte de alimentação 3.3V principal para o módulo. A tensão desenvolvida através da resistência do sensor pode então ser medida e a fonte atual calculada.

Considerações sobre o Power Profile

Os perfis de energia do Azure Sphere permitem que uma aplicação de alto nível ajuste o equilíbrio entre o desempenho e a poupança de energia no tempo de execução. O SO do Azure Sphere ajusta dinamicamente a frequência da CPU para equilibrar o consumo de energia e o desempenho de acordo com o Power Profile especificado.

O perfil de energia predefinido do MT3620 é HighPerformance.

O MT3620 só suporta o dimensionamento de frequências. Não suporta o dimensionamento de tensão dinâmica.

As frequências suportadas são:

165 MHz
198 MHz
247 MHz
329 MHz
494 MHz

Embora o sistema permaneça totalmente funcional em frequências mais baixas, pode haver um ligeiro impacto no desempenho. Por exemplo, com uma frequência de CPU mais baixa, os periféricos continuarão a funcionar em frequências de barramento suportadas (como taxas de baud UART), mas o débito geral pode ser ligeiramente mais lento para as aplicações.

Desativar Wi-Fi front-end RF no MT3620

O MT3620 tem um módulo on-chip Wi-Fi. Nos designs em que não é necessário Wi-Fi, os componentes de front-end RF podem ser excluídos da estrutura de hardware.

Pinos RF de front-end analógicos no MT3620

Quando não for necessário Wi-Fi, a MediaTek recomenda ligar os pinos rf (WF_XXXXXX) não utilizados a quaisquer Wi-Fi (WF_XXXXXX) no solo (conforme mostrado abaixo). Isto elimina o ruído no caminho analógico rf.

PINOS DE Wi-Fi MT3620

Wi-Fi pinos de alimentação do Processador no MT3620

O processador Wi-Fi não pode ser desligado, mas entrará no modo de suspensão quando o transmissor estiver desativado. Por conseguinte, a energia tem de ser aplicada aos pinos MT3620 que fornecem energia ao subsistema Wi-Fi. Por exemplo, veja as ligações de energia do subsistema MT3620 Wi-Fi, apresentadas à direita, no diagrama abaixo.

MT3620 Wi-Fi ligações de energia do subsistema