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ZLG周立功单片机

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是时候告别传统的机械仪表了-- i.MX8虚拟仪表

2019-01-04
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从特斯拉Model S问世,到最近的小鹏汽车G3的上市,在新能源汽车、智能互联网高速发展的背景下,越来越多的车型摒弃了传统的机械仪表,进而搭载显示效果更加酷炫、内容更加丰富的虚拟液晶仪表。


硬件平台

本虚拟3D仪表采用高性能的i.MX8系列四核CPU,搭载汽车级DDR4内存以及eMMC存储器;i.MX8系列处理器支持图形,视频,图像处理,音频和语音功能,是安全认证和高效性能要求的理想选择。BSP配有高度优化的驱动程序和软件,可为嵌入式工业和汽车市场提供广泛的支持和应用。


  • 汽车级高性能Cortex-A35四核CPU,工作频率高达1.2GHz;

  • 汽车级高性能Cortex-M4 CPU,工作频率达266MHz;

  • 搭载汽车级DDR4 SDRAM和eMMC Flash;

  • 支持嵌入式Linux系统,支持Qt图形库;

  • 支持2路MIPI/LVDS,可实现双屏显示,最高达1080p@60;

  • 支持GPU GC7000L硬件图形加速,运算能力达64GLOPS;

  • 支持OpenGLES2.0、OpenGLES3.0,可实现3D模型加速渲染;

  • 上电快速启动,3秒即可显示,可根据实际应用进一步优化。

在显示方面,采用LVDS输出,外接1280*480显示屏,其框图如图1所示。

 

图1 系统功能框图


软件平台

采用QT + OpenGL ES方案进行开发,Qt 是一个跨平台的C++图形用户界面应用程序框架。它提供给开发者建立图形用户界面所需的功能,广泛用于开发GUI程序,也可用于开发非GUI程序。Qt是完全面向对象的,很容易扩展,并且允许真正地组件编程。OpenGL ES作为一种跨平台、跨编程语言的软件接口,其可为软件与图形加速器之间提供功能强大且灵活的底层交互途径,良好的可移植性也使得OpenGL ES广泛应用于3D图形界面的开发。


运行效果

该虚拟仪表界面显示精美、酷炫,仪表功能完善,同时在开发板上运行流畅,其运行效果图如图2所示。

 

图2 运行效果图



利用NXP提供的Vivante vAnalyzer工具,对该程序进行分析,得到性能分析曲线如图3所示。图中Chart 1,紫色为Driver utilization(驱动器利用率)、棕黄色为GPU utilization(GPU利用率);Chart2中,蓝色为Total cycles(GPU总周期)、灰色为Total idle cycles(GPU总空闲周期)。根据曲线数据,主要参数整理如表1所示。

 

图3 虚拟仪表性能曲线


表1 关键性能参数变化情况


从测试结果可以看出,i.MX8系列功能强大,运行该虚拟仪表,其GPU利用率不超过10%,为以后的扩展留有充足的余量,如外接中控屏,引入3D导航等。


作为NXP的芯片代理商,ZLG周立功单片机一直致力于汽车方案的开发与支持,我们希望可以帮助您快速、高效的完成产品设计开发,为您抢占市场保驾护航。


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周立功单片机介绍


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