MT3620 硬件说明

本节涵盖的主题反映了 MediaTek 在其 MT3620 硬件设计文档和数据表中的更新指南。 有关这些主题的更多详细信息,请参阅 MediaTek MT3620 文档

RTC 电源要求

如果 MT3620 配置为使用具有 32KHz 晶体的板载实时时钟 (RTC) ,则必须确保 RTC 在启动时通电,否则系统将挂起。 只需将系统电源连接到 RTC 电源输入 (MT3620 引脚 71) 即可执行此操作。 但是,如果应用程序需要 RTC 的备份电源,联发科技建议在设计中采用一种在备份电源和系统电源之间自动切换的方法。

以下线路出现在《MediaTek MT3620 硬件设计指南》中,并说明了为 MT3620 上的 RTC 供电的两种方法。 J3 的设置确定系统电源是直接为 RTC 供电,还是电池备用线路为 RTC 供电。 当跳线连接 J3 的引脚 2 和 3 时,3V3_RTC (RTC 电源输入) 电源轨直接连接到系统电源。 当跳线连接 J3 的引脚 1 和 2 时,3V3_RTC由系统电源或电池备用电路供电,具体取决于哪个具有最高供电电压。 因此,通常仅在系统电源不可用时使用备用电池。

MT3620 硬件设计指南中联发科技推荐的 RTC 电池电路

ADC/GPIO 电压级别要求

MT3620 ADC 输入引脚也可以配置为 GPIO 引脚。 这是一个潜在的混淆源,因为当用作 GPIO 引脚时,它们可以在 3.3 伏特下工作,而当用作 ADC 输入时,最大输入电压不能超过 2.5V。 此外,MT3620 (VREF_ADC) 的电压基准最大为 2.5V,因此大于 2.5V 的模拟信号将超过 ADC 的满量程范围。 为了处理较高电压下的模拟信号,设计人员应使用外部滤波器或外部 ADC 设备。

关机注意事项

MT3620 适用于电池供电型应用。 电池供电的设备通常需要在严格的电源预算下运行。 应用程序可以设计为利用 MT3620 功能(例如关闭电源)来最大程度地减少功耗。 “ 关机” 功能使应用能够将 MT3620 转换为 “关机”状态,这是除完全关闭之外可能的最低电源状态。 在 MT3620 的关机状态下,如果 MT3620 的 3V3 电源可由EXT_PMU_EN信号完全控制,则典型电流消耗为 ~0.01mA,否则为 ~0.02mA。 请注意,这些数字与 MT3620 的功耗有关,而不是与同一 3V3 电源提供的任何其他硬件有关。

GitHub 上的 Azure Sphere 硬件设计存储库 包括硬件参考设计 (文件夹 P-MT3620EXMSTLP-1-0) ,演示如何将 MT3620 集成到低功率设计中,其中 MT3620 达到其最低功率状态,但唤醒以提供基于云的操作。 该设计包含一个外部超低功耗微控制器,可以响应外部输入,例如按钮按下。

有关实时时钟和电源关闭的更多 MT3620 特定硬件信息,请参阅来自 MediaTek 的 MT3620 实时时钟/关机应用程序说明

注意

MediaTek 使用名称“RTC 模式”来定义除 RTC (实时时钟) 外,所有内容都处于关闭状态。 Microsoft Azure Sphere 将此状态称为“关机”。

与处于“关机”状态的 MT3620 交互

当 MT3620 处于“关闭”状态时,它将对 CLI 命令无响应,或者尝试从 Visual Studio 部署新的或更新的映像并Visual Studio Code。

如果使用实现最新版本 的 MT3620 编程和调试接口的开发板,则重置按钮会将开发板从“关机”状态唤醒,并且当你发出 az sphere device restartaz sphere device recover 命令时,电脑能够唤醒开发板。 但是,如果使用具有此接口的较旧版本的开发板,则开发板上的重置按钮将不起作用,并且这些命令不会唤醒开发板。

建议在开发期间,应用程序在启动后至少允许 30 秒的运行时间,然后进入“关机”状态,使电脑能够在进入“关机”状态之前控制 MT3620。 实现此目标的一种方法是使用计时器,避免在应用程序启动后 30 秒前进入关机状态。 另一种方法是将应用程序配置为在按住特定按钮时不要进入“关机”。

  • 如果应用程序在启动后允许足够的运行时间,请执行以下步骤以重启设备并从设备中删除应用程序映像:

    注意: 设备必须能够 appDevelopment 执行以下操作。

    1. 处于“关机”状态时,请通过执行以下操作之一来重启设备:
      • 使用 命令 az sphere device restart 或按重置按钮。 (注意:使用较旧版本的编程/调试接口时,此选项不起作用。在这种情况下,请改为使用以下选项之一。)
      • 断开开发板与其电源的连接,然后在短间隔后重新连接。
      • 短暂地将 WAKEUP 引脚连接到任何地面引脚。
    2. 等待几秒钟,让 Azure Sphere OS 启动,以便对 CLI 命令做出响应。
    3. 运行 命令 az sphere device sideload delete 以从设备中删除应用程序映像。
  • 如果应用程序在启动后不允许足够的运行时间,你仍可以通过执行以下操作来恢复设备:

    1. 执行以下步骤时按住物理“重置”按钮:
      1. 断开开发板与电源的连接,然后重新连接。 (注意:如果使用最新版本的编程/调试接口,则不需要此步骤。)

      2. 等待 5-10 秒,以便与电脑的 USB 连接准备就绪。

      3. 如果使用 Linux,请 sudo /opt/azurespheresdk/DeviceConnection/azsphere_connect.sh 运行 命令以重新启用与设备的通信。

      4. 运行命令 az sphere device recover

      5. 等到命令行上显示以下消息:

        Board found. Sending recovery bootloader.

    2. 松开重置按钮以开始恢复。

引脚设置

以下引脚可与“关机”功能配合使用:

  • 引脚 81 | PMU_EN

    此引脚必须拉低,才能使芯片进入电源关闭状态。

    PMU_EN引脚上的电压控制 MT3620 是否可以进入关机状态。 建议将此引脚拉低,除非不需要低功耗功能。 例如,在以下电路中,PMU_EN引脚被拉低, (通过下拉电阻器 R42 将设置为逻辑零) 。

    PMU_EN

  • 引脚 70 | 唤醒

    这是输入 GPIO 引脚,可用于在低驱动时触发事件驱动方案的唤醒。

    WAKEUP 是一种输入,可用于使芯片脱离电源关闭状态。 WAKEUP 信号处于低活动状态;在正常使用期间,应将其拉高,并拉低以唤醒芯片。

  • 引脚 69 | EXT_PMU_EN

    此引脚是一个输出,当芯片进入“断电”状态时,该输出会关闭芯片的main电源。

    EXT_PMU_EN信号旨在连接到为芯片供电的外部电压调节器的使能引脚。 当芯片进入断电状态时,EXT_PMU_EN从高到低转换,从而禁用外部电压调节器。 采用此设计方法可将省电电流消耗减少到约 0.01mA,而在断电期间保持外部电压调节器启用状态会导致大约 0.02mA 的电流消耗。

测量低功耗设计中的功耗

在设计利用掉电功能的设备时,向 MT3620 添加测量电源电流的方法通常很有用。 例如,如果要设计基于 MT3620 模块的设备,请在原型设计中包括一个串联的感测阻器,该传感器与模块的 main 3.3V 电源。 然后,可以测量在检测电阻器上开发的电压,并计算电源电流。

电源配置文件注意事项

Azure Sphere 电源配置文件使高级应用程序能够在运行时调整性能和节能之间的平衡。 Azure Sphere OS 会根据指定的电源 配置文件动态调整 CPU 频率,以平衡功耗和性能。

MT3620 的默认电源配置文件为 HighPerformance

MT3620 仅支持频率缩放。 它不支持动态电压缩放。

支持的频率为:

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

尽管系统将以较低的频率保持完全正常运行,但可能会对性能产生轻微影响。 例如,在较低的 CPU 频率下,外围设备仍将以支持的总线频率 ((例如 UART 波特率) )运行,但应用程序的总体吞吐量可能略慢。

在 MT3620 上禁用 Wi-Fi RF 前端

MT3620 具有片上 Wi-Fi 模块。 在不需要 Wi-Fi 的设计中,RF 前端组件可以从硬件设计中排除。

MT3620 上的模拟前端 RF 引脚

如果不需要 Wi-Fi,联发科技建议将任何未使用的 Wi-Fi RF 引脚 (WF_XXXXXX) 绑定到地面 (,如下所示) 。 这消除了 RF 模拟路径上的干扰。

MT3620 Wi-Fi RF 引脚

MT3620 上的 Wi-Fi 处理器电源引脚

Wi-Fi 处理器无法关闭,但在禁用发射机时会进入睡眠模式。 因此,需要将电源应用于为 Wi-Fi 子系统供电的 MT3620 引脚。 例如,请参阅下图右侧显示的 MT3620 Wi-Fi 子系统电源连接。

MT3620 Wi-Fi 子系统电源连接

注意

禁用 Wi-Fi 使用 软件控制 时,MT3620 的功耗将降低。 如果将 Wi-Fi RF 引脚连接到地面,功耗将进一步降低。 确切的功耗降低取决于硬件设计。

Wi-Fi 接口的软件控制

有关更多详细信息,请参阅 Networking_SetInterfaceState 函数