Future architecture of DATALOGGER module - Suitable MCUs

[kaklik]

There are multiple choices of better suitable ICs for the next DATALOGGER module version.

• rp2040
• RP2350
• An standard ARM microcontroller like STM microcontroller
• Radiation tolerant ARM microcontroller e.g. SAMD21J17DRT
• FPGA based like PROGLOG
• FPGA + MCU like QuickLogic EOS S3

In every case the design requirements are

• Easy to write and recompile the firmware (with clear noticeable code mistakes).
  • The compilation should not depend on the compiler version. Therefore changes of firmware constants, for example: measuring period must be possible without extensive and repeated testing.
  • Compilation is mandatory step to avoid run-time mistakes fundamentally emerged in interpreted languages
• External memory interface (Like SDcard or another memory type with high-reliability)
• Low-power or reliable sleep modes for long-term battery-operated missions.

[kaklik]

v případě použití RP2040 může být problém spotřeba, která je i v režimu sleep 0.39mA. Viz kapitola 5.5. Power Consumption v datasheetu straně 619

V případě použití Lattice FPGA by měl být standby current typicky 100 μA.

Nejmenší spotřebu z navrhovaných řešení má QuickLogic EOS S3.

Nepříjemné je že všechny QuickLogic čipy jsou v BGA pouzdrech.

Ve všech případech je to podstatně méně něž kdyz se na současném Arduino mightycore vypnou citace RS232 a ADC, tak klesne spotreba z 1,55 mA na 1,32 mA se zapnutym ADC 1,48 mA.

Použití FPGA technologie má kromě potenciálně nižší spotřeby i výhodu v možnosti použít odolnější paměti než SDkarty, které se se ale ovládají velkým počtem pinů.

[kaklik]

The current software framework used in datalogger is Arduino, which was selected based on widespread usage. Unfortunately, it has significant drawbacks in the reliability of the compiled output.

Other possible technologies to use are:

• https://tinygo.org/
• https://micropython.org/
• https://circuitpython.org/
• https://github.com/dineshannayya/riscduino - for case there is need to maintain Arduino on RISC-V

[kaklik]

Nejdůležitějším kritériem volby nové architektury (typu MCU) je zřejmě možnost komunikace s SDkartou přes SDIO.