MT3620: note sull'hardware

Gli argomenti trattati in questa sezione riflettono le indicazioni aggiornate fornite da MediaTek nel foglio dati e nei documenti di progettazione dell'hardware MT3620. Per altre informazioni su questi argomenti, consultare la documentazione di MediaTek MT3620.

Requisiti di alimentazione RTC

Se il dispositivo MT3620 è configurato per l'uso dell'orologio in tempo reale (RTC) integrato con un cristallo a 32 KHz, è necessario assicurarsi che l'orologio venga acceso all'avvio. In caso contrario, il sistema si bloccherà. A questo scopo, è sufficiente collegare l'alimentazione del sistema all'input di alimentazione dell'orologio in tempo reale (MT3620 pin 71). Tuttavia, se per l'orologio in tempo reale l'applicazione richiede una fonte di alimentazione di backup, MediaTek consiglia di prevedere, a livello di progettazione, un modo per passare automaticamente dall'alimentazione di backup a quella di sistema e viceversa.

Il circuito seguente, presente nella guida alla progettazione dell'hardware MediaTek MT3620, illustra i due modi per alimentare l'orologio in tempo reale nel dispositivo MT3620. L'impostazione di J3 determina se l'orologio in tempo reale è alimentato direttamente dall'alimentazione di sistema o da un circuito di backup della batteria. Se i pin 2 e 3 di J3 sono collegati da un ponticello, la barra di alimentazione 3V3_RTC (input di alimentazione dell'orologio in tempo reale) è direttamente collegata all'alimentazione di sistema. Quando il ponticello si connette pin 1 e 2 di J3, allora 3V3_RTC è alimentato dalla potenza di sistema o dal circuito di backup della batteria, a seconda del quale ha la tensione di alimentazione più alta. Di conseguenza, la batteria di backup viene in genere usata solo quando l'alimentazione del sistema non è disponibile.

Requisiti dei livelli di tensione di ADC/GPIO

I pin di input ADC del dispositivo MT3620 possono essere configurati anche come pin GPIO. Questo aspetto può generare una certa confusione. Se vengono usati come pin GPIO, i pin possono infatti funzionare a 3,3 V, mentre se vengono usati come input ADC la tensione massima non può superare 2,5 V. Inoltre, poiché il riferimento di tensione per MT3620 (VREF_ADC) ha un valore massimo di 2,5 V, i segnali analogici maggiori di 2,5 V supereranno l'intervallo di scalabilità completa del convertitore ADC. Per gestire segnali analogici con tensioni più elevate, i progettisti devono usare filtri esterni o dispositivi ADC esterni.

Considerazioni sul risparmio energetico

MT3620 è adatto per l'uso in applicazioni a batteria. I dispositivi a batteria in genere devono operare su un budget di alimentazione rigoroso. Le applicazioni possono essere progettate per sfruttare i vantaggi delle funzionalità MT3620, ad esempio Power Down, per ridurre al minimo il consumo di energia. La funzionalità di risparmi energetico consente a un'app di eseguire la transizione del dispositivo MT3620 allo stato di risparmio energetico, ovvero lo stato di alimentazione più basso possibile prima dello spegnimento completo. Nello stato di risparmio energia per MT3620, il consumo corrente tipico è ~0,01mA se l'alimentatore 3V3 a MT3620 può essere completamente controllato dal segnale EXT_PMU_EN o ~0,02mA in caso contrario. Si noti che queste cifre si riferiscono al consumo di energia di MT3620, non ad altri hardware forniti dalla stessa fornitura 3V3.

Il repository Progetti hardware di Azure Sphere in GitHub include una progettazione di riferimento hardware (cartella P-MT3620EXMSTLP-1-0) che illustra come integrare MT3620 in una progettazione a basso consumo in cui MT3620 ottiene lo stato di potenza più basso, ma si riattiva per fornire operazioni basate sul cloud. La progettazione incorpora un microcontroller esterno a basso consumo che può rispondere all'input esterno, ad esempio la pressione dei pulsanti.

Per altre informazioni specifiche dell'hardware MT3620 sull'orologio in tempo reale e sul risparmio energetico, vedere l'articoloMT3620 Real Time Clock / Power Down Application Note di MediaTek.

Interazione con un MT3620 in stato di spegnimento

Quando mt3620 è in stato di spegnimento, non risponderà ai comandi dell'interfaccia della riga di comando o tenterà di distribuire un'immagine nuova o aggiornata da Visual Studio e Visual Studio Code.

Se si usa una scheda che implementa la versione più recente dell'interfaccia di programmazione e debug MT3620, il pulsante di reimpostazione riattiva la scheda dallo stato di spegnimento e il PC è in grado di riattivare la scheda quando si esegue un azsphere device restart comando o azsphere device recover . Tuttavia, se si usa una scheda con una versione precedente di questa interfaccia, il pulsante di reimpostazione nella scheda di sviluppo non funzionerà e questi comandi non riattivano la scheda.

È consigliabile che, durante lo sviluppo, l'applicazione consenta almeno 30 secondi di tempo di attività dopo l'avvio prima di passare allo stato power down per consentire al PC di controllare l'MT3620 prima di passare a Power Down. Un modo per ottenere questo risultato consiste nell'usare un timer per evitare di entrare in Power Down prima che siano trascorsi 30 secondi dopo l'avvio dell'applicazione. Un altro modo consiste nel configurare l'applicazione per non immettere Power Down se si tiene premuto un pulsante specifico.

• Se l'applicazione consente tempi di attività sufficienti dopo l'avvio, seguire questa procedura per riavviare il dispositivo ed eliminare l'immagine dell'applicazione dal dispositivo:

  Nota: il dispositivo deve avere la appDevelopment possibilità di eseguire le operazioni seguenti.

  1. Durante lo stato di spegnimento, riavviare il dispositivo eseguendo una delle operazioni seguenti:
     • Usare il comando azsphere device restart o premere il pulsante di reimpostazione. Nota: questa opzione non funziona quando si usano versioni precedenti dell'interfaccia di programmazione/debug. In questo caso, usare invece una delle opzioni seguenti.
     • Scollegare la scheda dalla fonte di alimentazione e quindi, dopo un breve intervallo, riconnetterla.
     • Collegare brevemente il pin WAKEUP a qualsiasi pin da terra.
  2. Attendere alcuni secondi per l'avvio del sistema operativo Azure Sphere in modo che sia reattivo ai comandi dell'interfaccia della riga di comando.
  3. Eseguire il comando azsphere device sideload delete per rimuovere l'immagine dell'applicazione dal dispositivo.

• Se l'applicazione non consente tempi di attività sufficienti dopo l'avvio, è comunque possibile ripristinare il dispositivo eseguendo le operazioni seguenti:

  1. Tenere premuto il pulsante Di reimpostazione fisica durante l'esecuzione dei passaggi seguenti:

     1. Disconnettere la scheda dalla fonte di alimentazione e quindi riconnetterla. Nota: se si usa la versione più recente dell'interfaccia di programmazione/debug, questo passaggio non è necessario.

     2. Attendere 5-10 secondi in modo che la connessione USB al PC sia pronta.

     3. Eseguire il comando azsphere device recover.

     4. Attendere fino a quando non viene visualizzato il messaggio seguente nella riga di comando:

        Board found. Sending recovery bootloader.

  2. Rilasciare il pulsante di reimpostazione per avviare il ripristino.

Impostazioni dei pin

Con la funzionalità di risparmio energetico è possibile usare i pin seguenti:

• Pin 81 | PMU_EN

  Questo pin deve essere collegato basso per consentire al chip di entrare in stato di spegnimento.

  La tensione sul pin PMU_EN controlla se l'MT3620 può entrare in stato di spegnimento. È consigliabile portare questo pin a livello logico basso, a meno che la funzionalità a basso consumo non sia desiderata. Ad esempio, nel circuito seguente il pin PMU_EN viene trascinato in basso (impostato su logic zero) tramite il resistore pull-down R42.

  

• Pin 70 | WAKEUP

  Si tratta del pin GPIO di input che può essere usato per attivare un riattivazione per scenari basati sugli eventi, quando il livello logico diventa basso.

  WAKEUP è un input che può essere usato per uscire dallo stato di alimentazione del chip. Il segnale WAKEUP è attivo basso; deve essere portato a livello logico alto durante il normale uso e a livello logico basso per riattivare il chip.

• Pin 69 | EXT_PMU_EN

  Questo pin è un output che disattiva l'alimentatore principale al chip quando il chip entra in stato di risparmio di energia.

  Il segnale EXT_PMU_EN deve essere collegato al pin di abilitazione del regolatorio di tensione esterna che alimenta il chip. Quando il chip entra in stato di power down, EXT_PMU_EN passa da alto a basso, disabilitando così il regolatorio di tensione esterna. L'adozione di questo approccio di progettazione ridurrà il consumo di corrente in modalità di risparmio energetico a circa 0,01 mA, mentre lasciando il regolatore di tensione esterno abilitato durante il risparmio energetico il consumo di corrente sarà di circa 0,02 mA.

Misurazione del consumo di energia nei progetti a basso consumo

Quando si progettano dispositivi che utilizzano la funzionalità di risparmio energetico, è spesso utile aggiungere uno strumento per misurare la corrente fornita a MT3620. Se ad esempio si progetta un dispositivo basato su un modulo MT3620, includere nel progetto prototipo un resistore rilevatore di corrente in serie con l'alimentatore a 3,3 V nel modulo. È quindi possibile misurare la tensione sviluppata dal resistore rilevatore e calcolare la corrente fornita.

Considerazioni su Power Profile

I profili di alimentazione di Azure Sphere consentono a un'applicazione di alto livello di regolare l'equilibrio tra prestazioni e risparmio energetico in fase di esecuzione. Il sistema operativo Azure Sphere regola in modo dinamico la frequenza della CPU per bilanciare il consumo di energia e le prestazioni in base al profilo di alimentazione specificato.

Il profilo di alimentazione predefinito per MT3620 è HighPerformance.

MT3620 supporta solo il ridimensionamento della frequenza. Non supporta la scalabilità dinamica della tensione.

Le frequenze supportate sono:

• 165 MHz
• 198 MHz
• 247 MHz
• 329 MHz
• 494 MHz

Anche se il sistema rimarrà completamente funzionante a frequenze inferiori, potrebbe esserci un lieve impatto sulle prestazioni. Ad esempio, con una frequenza inferiore della CPU, le periferiche funzioneranno ancora a frequenze di bus supportate (ad esempio velocità in baud UART), ma la velocità effettiva complessiva potrebbe essere leggermente più lenta per le applicazioni.

Disabilitare il front-end RF Wi-Fi su MT3620

MT3620 ha un modulo Wi-Fi su chip. Nelle progettazioni in cui wi-fi non è necessario, i componenti front-end RF possono essere esclusi dalla progettazione hardware.

Pin RF front-end analogici sul MT3620

Se wi-fi non è necessario, MediaTek consiglia di legare eventuali pin RF Wi-Fi inutilizzati (WF_XXXXXX) a terra (come illustrato di seguito). In questo modo si elimina il rumore sul percorso analogico RF.

Pin di alimentazione del processore Wi-Fi su MT3620

Il processore Wi-Fi non può essere spento, ma passerà in modalità sospensione quando il trasmettitore è disabilitato. Pertanto, l'alimentazione deve essere applicata ai pin MT3620 che forniscono alimentazione al sottosistema Wi-Fi. Ad esempio, fare riferimento alle connessioni di alimentazione del sottosistema Wi-Fi MT3620, visualizzate a destra, nel diagramma seguente.

Controllo software dell'interfaccia Wi-Fi

Per altri dettagli, vedere Networking_SetInterfaceState funzione.