如何使用单MCU实现汽车数字仪表、工业HMI应用开发

科技   2024-09-11 17:00   广东  
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在汽车仪表盘应用中,中高端智能汽车普遍采用高性能的单颗SoC或MPU来实现中控和仪表盘的HMI显示。此外,也有一些低成本的HMI平台采用MCU作为计算核心。
对于目前主流的数字仪表而言,由于HMI对图形显示的要求越来越高,过去仅支持2D图形显示的MCU已经无法满足需求。因此,MCU厂商纷纷推出了专门针对汽车HMI应用的MCU产品,这些产品内置了更强大的图形加速器,以提升图形渲染能力。
这种MCU通常支持高达1920 x 720或更高的分辨率,内置丰富的图形引擎和灵活的内存接口升级,不仅提高了图形显示的质量和效果,还使得仪表盘能够呈现更加丰富和动态的信息。

近段时间,国内MCU厂商先楫半导体也推出了新一代数字仪表显示及人机界面系统应用平台——HPM6800系列。HPM6800系列MCU搭载了主频为600MHz的RISC-V CPU内核,算力高达1710DMIPS。配备2.5D OpenVG GPU,MIPI、LVDS双屏显示接口及双摄接口支持OpenVG Lite图形库和2D图形加速PDMA,内置1MB RAM,支持DDR2/DDR3/DDR3L接口,单芯片MCU开发简便,启动时间低至百毫秒,系统功耗低,可应用于数字仪表显示和人机界面领域。


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HPM6800系列秉承先楫高性能芯片一贯的强大算力、精准控制、卓越通讯等特点,并聚焦于将高效的图形处理、复杂的人机界面及实时的信号控制三项功能融合并集成一体,最大限度地发挥系统效能。搭载HPM6800高性能MCU的多媒体系统解决方案在工业HMI、汽车仪表以及更广阔的市场领域的应用落地。



应用场景:


先楫HPM6800系列集高算力、低功耗、高集成度和出色多媒体能力等特点,是一款特别适合于带复杂图形图像处理、数字仪表显示、高性能多媒体用户界面应用的新一代应用平台。其中,HPM6800高度集成的特性,无需电源管理子系统,有助于降低系统成本。适合以下目标应用,但不仅限于这些应用:

  • 汽车仪表/摩托车仪表/工程车仪表

  • 人机交互界面(HMI)

  • 电子后视镜(CMS)

  • 车身域控(ECU

  • 车载通信终端(TBOX)

  • 网关(Gateway)

  • 智能管理系统平台

  • 视觉/语音辅助产品

  • 工业相机

  • 高端医疗设备


产品性能:

  • 主频 600MHz RISC-V CPU内核

  • 片上内存1MB

  • 支持扩展内存 DDR2-800,DDR3/DDR3L-1333

  • 17×17 417 BGA P0.8 封装

  • −40­°C 至 +105­°C 工作环境温


增强图像系统:

  • 2.5D OpenVG 1.1 GPU

  • 2组 4 Lane MIPI-DSI/LVDS-Tx 显示接口

  • 2组 2 Lane MIPI-CSI/LVDS-Rx 摄像头接口

  • 2D 图形加速

  • LCD控制器支持 8图层 Alpha-blending

  • 1920 × 1080 分辨率显示屏刷新率可达 60fps

  • 集成 JPEG 编解码器可实现快速 JPEG 编码和解码,减轻处理器负荷


音频:

  • 4个 8通道全双工I2S 和 1个数字音频输出

  • 多路语音和数字麦克风接口


外设:

  • 1个内置PHY的高速USB,千兆以太网口,多达 8路 CAN/CAN-FD及丰富的UART、SPI、I2C等外设

  • 1个 2MSPS 16 位高精度 ADC,配置为 12位精度时转换率可达 4MSPS

  • 多达 36路32位定时器,3个看门狗和 RTC


应用方案推荐:


HPM6800数字仪表方案


方案优势



  • 快速开机:冷启动小于100ms,并于500ms内显示第一屏内容。

  • 最高1920*1080 分辨率,实现最高60fps的指针刷新,30fps的路况信息刷新。

  • 支持视频输入,可实现倒车视频,中控互联交互功能。

  • 商业级HMI图形软件,所见即所得,提高开发效率。

  • 量产级底层SDK软件包和中间件,可选适配完成的UDS软件协议栈

  • 支持OTA升级。

  • 提供一站式服务合作模式:含仪表方案开发板、核心板、专业的汽车仪表开发团队技术支持,具备实现Turnkey 交付的能力。


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