Заметки о оборудовании MT3620

Статья
08/09/2023

Темы, рассматриваемые в этом разделе, отражают обновленные рекомендации MediaTek в документах по проектированию оборудования MT3620 и листе данных. Дополнительные сведения об этих темах см. в документации по MediaTek MT3620.

Требования к энергопотреблению RTC

Если mt3620 настроен на использование встроенных часов реального времени (RTC) с кристаллом 32 КГц, необходимо убедиться, что RTC будет питаться при запуске или система зависнет. Это можно сделать, просто подключив системное питание к входу питания RTC (mt3620 pin 71). Однако если приложению требуется резервный источник питания для RTC, MediaTek рекомендует включить в свою конструкцию способ автоматического переключения между резервным питанием и питанием системы.

Следующая схема отображается в руководстве по проектированию оборудования MediaTek MT3620 и демонстрирует оба способа питания RTC на MT3620. Параметр J3 определяет, является ли питание системы напрямую RTC или резервный канал батареи питает RTC. Когда перемычка подключает контакты 2 и 3 J3, шина питания 3V3_RTC (RTC power input) напрямую подключается к системе питания. Когда перемычка подключает контакты 1 и 2 J3, 3V3_RTC питается либо от питания системы, либо от цепи резервного копирования батареи, в зависимости от того, какое из них имеет наибольшее напряжение питания. Таким образом, резервная батарея обычно используется только в том случае, если питание системы недоступно.

Руководство по проектированию оборудования MT3620, рекомендованное MediaTek

Требования к уровню напряжения ADC/GPIO

Входные контакты ADC MT3620 также можно настроить как контакты GPIO. Это потенциальный источник путаницы, так как при использовании в качестве контактов GPIO они могут работать при 3,3 В, тогда как при использовании в качестве входов ADC максимальное входное напряжение не может превышать 2,5 В. Кроме того, ссылка на напряжение для MT3620 (VREF_ADC) имеет максимальное напряжение 2,5 В, поэтому аналоговые сигналы больше 2,5 В будут превышать полномасштабный диапазон АЦП. Для обработки аналоговых сигналов при более высоких напряжениях конструкторы должны использовать внешние фильтры или внешние устройства ADC.

Рекомендации по отключению питания

MT3620 подходит для использования в приложениях с питанием от батареи. Устройства с питанием от батареи обычно должны работать со строгим бюджетом питания. Приложения можно спроектировать, чтобы использовать преимущества функций MT3620, таких как выключение питания, чтобы свести к минимуму потребление электроэнергии. Функция выключения питания позволяет приложению перевести MT3620 в состояние выключения питания, что является наименьшим возможным состоянием питания, кроме полного выключения питания. В состоянии выключения питания для MT3620 типичное текущее потребление составляет ~0,01 мА, если питание 3V3 в MT3620 может полностью контролироваться сигналом EXT_PMU_EN или ~ 0,02 мА в противном случае. Обратите внимание, что эти цифры относятся к энергопотреблению MT3620, а не к любому другому оборудованию, поставляемому тем же источником 3V3.

Репозиторий Azure Sphere Hardware Designs на сайте GitHub содержит эталонную конструкцию оборудования (папка P-MT3620EXMSTLP-1-0), в которой показано, как интегрировать MT3620 в конструкцию с низким энергопотреблением, где MT3620 достигает минимального энергопотребления, но пробуждает для выполнения облачных операций. Конструкция включает в себя внешний микроконтроллер с очень низкой энергопотреблением, который может реагировать на внешний вход, например нажатие кнопки.

Дополнительные сведения об оборудовании MT3620 о часах реального времени и выключении питания см. в разделе Mt3620 Real Time Clock/Power Down Application Note from MediaTek.

Примечание

MediaTek использует имя "режим RTC" для определения состояния, в котором отключено все, кроме RTC (часы реального времени). Microsoft Azure Sphere называет это состояние "Выключение питания".

Взаимодействие с MT3620 в состоянии выключения питания

Когда MT3620 находится в состоянии выключения питания, он не будет отвечать на команды CLI или попытки развернуть новый или обновленный образ из Visual Studio и Visual Studio Code.

Если вы используете плату, реализующую последнюю версию интерфейса программирования и отладки MT3620, кнопка сброса приведет к выходу из состояния выключения питания, и компьютер сможет разбудить доску при выполнении az sphere device restart команды или az sphere device recover . Однако если вы используете доску с более старой версией этого интерфейса, кнопка сброса на плате разработки не будет работать, и эти команды не будут разбудить доску.

Во время разработки рекомендуется разрешить приложению по крайней мере 30 секунд времени безотказной работы после запуска перед переходом в состояние выключения питания, чтобы позволить компьютеру управлять MT3620, прежде чем он перейдет в режим выключения питания. Одним из способов достижения этой цели является использование таймера, чтобы избежать включения питания до истечения 30 секунд после запуска приложения. Другой способ — настроить приложение так, чтобы оно не включалось в питание при нажатии определенной кнопки.

Если приложение обеспечивает достаточное время работы после запуска, выполните следующие действия, чтобы перезапустить устройство и удалить образ приложения с устройства.

Примечание: Устройство должно иметь appDevelopment возможность выполнять следующие действия.
1. В состоянии выключения питания перезагрузите устройство, выполнив одно из следующих действий:
  - Используйте команду az sphere device restart или нажмите кнопку сброса. (Примечание. Этот параметр не работает при использовании более старых версий интерфейса программирования и отладки. В этом случае используйте один из приведенных ниже вариантов.)
  - Отключите плату от источника питания, а затем через короткий интервал снова подключите ее.
  - Кратко подключите контакт WAKEUP к любому заземлительному контакту.
2. Подождите несколько секунд, пока ОС Azure Sphere загрузится, чтобы она реагировала на команды CLI.
3. Выполните команду az sphere device sideload delete , чтобы удалить образ приложения с устройства.
Если приложение не поддерживает достаточное время безотказной работы после запуска, вы можете восстановить устройство, выполнив следующие действия:
1. Удерживайте физическую кнопку Сброс, выполняя следующие действия:
  1. Отключите плату от источника питания, а затем снова подключите ее. (Примечание. Если вы используете последнюю версию интерфейса программирования или отладки, этот шаг не является обязательным.)
  2. Подождите 5–10 секунд, чтобы USB-подключение к компьютеру было готово.
  3. Если вы используете Linux, выполните sudo /opt/azurespheresdk/DeviceConnection/azsphere_connect.sh команду, чтобы повторно включить связь с устройством.
  4. Выполните команду az sphere device recover.
  5. Подождите, пока в командной строке не отобразится следующее сообщение:
    
    Board found. Sending recovery bootloader.
2. Отпустите кнопку сброса, чтобы начать восстановление.

Параметры закрепления

С функцией выключения питания можно использовать следующие контакты:

Закрепить 81 | PMU_EN

Этот контакт должен быть привязан на низком уровне, чтобы позволить микросхеме перейти в состояние выключения питания.

Напряжение на контакте PMU_EN определяет, может ли MT3620 перейти в состояние выключения питания. Рекомендуется потянуть этот контакт снизу, если только не требуется функциональность с низким энергопотреблением. Например, в следующей цепи контакт PMU_EN вытягивается низко (для логики нуль) с помощью раскрывающегося резистора R42.
Закрепить 70 | ПРОБУЖДЕНИЯ

Это входной контакт GPIO, который можно использовать для активации пробуждения для сценариев на основе событий при низком уровне.

WAKEUP — это входные данные, которые можно использовать для выхода микросхемы из состояния выключения питания. Сигнал WAKEUP активен на низком уровне; он должен быть потянут высоко во время нормального использования и потянуть низко, чтобы разбудить микросхему.
Закрепить 69 | EXT_PMU_EN

Этот контакт представляет собой выход, который отключает main источник питания для микросхемы, когда микросхема переходит в состояние выключения питания.

Сигнал EXT_PMU_EN предназначен для подключения к контакту включения внешнего регулятора напряжения, питающего микросхему. Когда микросхема переходит в состояние выключения питания, EXT_PMU_EN переходит от высокого к низкому, что приводит к отключению внешнего регулятора напряжения. При таком подходе к проектированию потребление тока выключения питания будет снижено примерно до 0,01 мА, в то время как при отключении питания внешний регулятор напряжения будет потреблять около 0,02 мА.

Измерение энергопотребления в конструкциях с низким энергопотреблением

При проектировании устройств, использующих функцию выключения питания, часто полезно добавить средство измерения тока питания в MT3620. Например, если вы разрабатываете устройство на основе модуля MT3620, включите в прототип резистор чувств последовательно с main питания 3,3 В к модулю. Затем можно измерить напряжение, разработанное в резисторе чувств, и вычислить ток питания.

Отключение внешнего интерфейса Wi-Fi RF в MT3620

MT3620 имеет встроенный Wi-Fi модуль. В проектах, где Wi-Fi не требуется, внешние компоненты RF можно исключить из конструкции оборудования.

Аналоговые интерфейсные RF-контакты на MT3620

Если Wi-Fi не требуется, MediaTek рекомендует привязывать все неиспользуемые Wi-Fi rf pins (WF_XXXXXX) к земле (как показано ниже). Это устраняет шум на пути радиочастотного аналога.

MT3620 Wi-Fi rf pins

Wi-Fi контактов питания процессора на MT3620

Процессор Wi-Fi не может быть выключен, но перейдет в спящий режим, когда датчик отключен. Поэтому питание необходимо применять к контактам MT3620, которые обеспечивают питание подсистемы Wi-Fi. Например, см. сведения о подключениях питания подсистемы MT3620 Wi-Fi, показанных справа на схеме ниже.

Подключения питания подсистемы MT3620 Wi-Fi