Il sistema su chip RF di Nordic Semiconductor supporta protocolli standard e proprietari

4 giorni fa p Robert Keim Fornire energia pulita, affidabile e gestita è un passaggio cruciale per progettare con successo sistemi embedded con circuiti integrati ad alte prestazioni come l'nRF5340. Innanzitutto, avrai bisogno di disaccoppiare i condensatori e forse una o due perle di ferrite e puoi leggere questo aspetto del design dell'alimentatore nella serie Clean Power for Every IC di AAC. Potrebbe anche essere necessario considerare i problemi termici, la riduzione del rumore (sia nei regolatori lineari che nei regolatori di commutazione) e i circuiti per la ricarica di una batteria.
In questo articolo, non voglio concentrarmi sulla generazione, modifica o fornitura di energia ai circuiti integrati. Qualcos'altro che potremmo dover fare è "tenere d'occhio" i nostri apparati di potenza mediante circuiti di supervisione o monitoraggio. Questo argomento mi è venuto in mente mentre stavo sfogliando la scheda tecnica (781 pagine) per nRF5340, che include (tra le numerose altre funzioni) un modulo di supervisione dell'alimentatore: Lo scopo di base di un circuito di supervisione è di rilevare le imperfezioni in una tensione di alimentazione.
Queste imperfezioni sono comunicate in modo da aiutare il sistema a rispondere (se necessario), affrontando il problema dell'alimentazione o modificando il stato operativo del circuito di carico. La supervisione è particolarmente importante quando stiamo lavorando con i microprocessori perché sono abbastanza "intelligenti" da causare seri problemi se non ricevono l'alimentazione elettrica per la quale sono progettati. Considerando che componenti più semplici come transistor o amplificatori in genere si guastano in modo relativamente prevedibile e benigno, un processore alimentato da una tensione di alimentazione insufficiente potrebbe non funzionare in modo simile a "andare in tilt" o "impazzire." il funzionamento delle periferiche potrebbe cambiare, i dati della RAM potrebbero andare persi, le istruzioni potrebbero essere eseguite in modo errato ... e se il processore controllasse un missile, un dispositivo medico o una macchina industriale? Numerosi circuiti integrati di gestione dell'alimentazione (come il nanoPower di Maxim Integrated) sono disponibili per aiutarti con le tue esigenze di supervisione. I microcontrollori e altri tipi di CI di processori frequentemente (al giorno d'oggi, forse quasi sempre) includono la supervisione dell'alimentazione sotto forma di un reset all'accensione e forse un rilevatore di brownout. Tuttavia, non esiste alcuna garanzia che questo modulo integrato soddisfi le specifiche della propria particolare applicazione e, di conseguenza, è possibile scegliere di integrare le capacità del processore con le funzionalità fornite da un IC supervisore esterno.
L'nRF5340 ha un modulo supervisore con funzionalità complete con reset all'accensione, reset del brownout e un comparatore di interruzione dell'alimentazione che avvisa il processore quando la tensione di alimentazione supera le soglie configurate dall'utente. Questo, tuttavia, è solo un elemento in un elenco molto lungo di funzionalità: Come puoi vedere, questo sistema su chip include due processori Arm indipendenti, ognuno con il proprio gruppo di periferiche. Uno di questi processori è chiamato "core dell'applicazione"; supporta le istruzioni di elaborazione del segnale digitale, ha un'unità a virgola mobile a precisione singola e opera a frequenze fino a 128 MHz.
L'altro processore, il "core di rete", è ottimizzato per il funzionamento a bassa potenza. È limitato a 64 MHz, ha meno funzioni e contiene lo stack di protocollo wireless. Nordic afferma che nRF5340 è il primo SoC di comunicazione wireless al mondo che integra due processori Arm Cortex-M33.
Questo mi rende ancora più interessato al motivo per cui esattamente il chip ha due processori. Dopo aver letto la descrizione generale della parte e aver consultato la descrizione del prodotto, non sono ancora chiaro su come questi due processori separati debbano lavorare insieme. La mia migliore interpretazione delle informazioni che ho letto è che il core dell'applicazione è destinato più a un intenso lavoro di elaborazione del segnale, mentre il core della rete fornisce un funzionamento a bassa potenza e implementa i protocolli radio.
Ma questo da solo non giustifica davvero, almeno non nella mia mente, la presenza di due processori completamente separati. Sarei interessato a scoprire perché Nordic Semiconductor ha scelto questa architettura a doppio processore e i vantaggi specifici che offre al progettista. Nordic indica che i lavori di progettazione che coinvolgono dispositivi delle serie nRF51, nRF52 o nRF91 possono essere trasferiti abbastanza facilmente su un progetto nRF5340.
Se hai esperienza con uno di questi dispositivi, sentiti libero di condividere i tuoi pensieri nella sezione commenti. .