基於 NXP i.MXRT1170 汽車儀錶盤方案

一、方案介紹      

       該方案基於 NXP i.MX RT1170 的汽車儀錶盤方案,方案採用開源輕量級顯示圖形庫 LVGL,液晶屏解析度為 720x1280,方案採用通用圖形加速引擎、矢量圖形處理、多圖層優化等策略,優化顯示效果提高幀率。

       方案採用雙核策略,高性能的 Cortex-M7 核作為主核專注於圖像顯示處理,高能效的 Cortex-M4 作為從核通過 CAN 總線接收速度、里程、電量等車輛信息,再通過 MU (Messaging Unit)數據傳遞單元傳輸至主核並顯示於儀表界面。

 

二、市場分析

       汽車儀表為駕駛者提供汽車運行參數信息,從第一代機械式儀表到第二代電氣式儀表,到如今第三代全新數字液晶儀表,儀表顯示的內容更加豐富、功能更強大、使用更智能。

       隨著近年新能源汽車行業的高速發展,數字汽車儀表的滲透率更是不斷走高,2021 年 1 至 11 月,全國汽車產量達 2317.2 萬輛,與 2020 年同期相比增長 0.5%,其中新能源汽車產量達 302.3 萬輛,同比均增長 1.7 倍,市場滲透率達到 12.7%(數據源自國汽車工業協會)

 

三、方案演示界面介紹

       方案液晶顯示部分共有六個界面分別為主頁界面、導航界面、儀表界面、胎壓界面、音樂界面、圖表界面,用於演示該方案可應用於車載儀錶盤的屬性。

3.1 主頁界面:

       E-Bike DEMO 初上電後顯示主頁界面,主頁界面作為引導和初始界面,點擊左側菜單欄中圖標,藍色滑塊滑至相應圖標後,右側界面切換至對應界面。

3.2 導航界面:

       導航界面演示該方案可應用於導航,界面左側為汽車姿態演示界面,右側為導航演示動畫,導航地圖移動顯示、軌跡會隨著指針經過消失。

3.3 儀表界面:

       該界面演示該方案可應用於儀錶盤,界面左右側為速度儀錶盤和功率錶盤,中間為汽車姿態演示界面,汽車初始化後速度與功率字符開始按照預設數值或輸入數值開始循環演示。

3.4 胎壓界面:

       胎壓界面為演示胎壓數據界面,右側的汽車姿態部分會顯示指示標籤顯示汽車胎壓數據。

3.5 音樂界面:

       該界面(僅具有顯示功能),音樂界面為移植演示 DEMO,演示該方案可應用於娛樂影音系統,實現右側音樂條律動演示音樂播放動畫,實現上一首、下一首、播放、暫停歌曲等切換動畫。

 3.6 圖表界面:

       該界面演示 LVGL 的圖表功能,點擊右側下拉菜單可用來選擇不同圖表類型顯示。


►場景應用圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►核心技術優勢

       i.MX RT1170 這一突破性的產品系列,集成了出色卓越計算性能與多種媒體功能,強大的多媒體性能面向 HMI 並提供了多種圖形加速 GPU 供用戶開發,i.MX RT 系列的 i.MX RT1170 首次將 ARM Cortex-M7 的主頻提升至 1 GHz,並且首次引入雙核概念,雙核系統搭載一顆高性能內核和一顆高能效內核,本方案所採用主要的技術要點介紹如下: 1、 雙核通信功能:        i.MX RT1170 有著高性能和高能效的雙核,晶片上電後先啟動主核 APP,主核 APP 中包含了加載從核 APP 段的代碼以實現主核激活從核的功能。雙核間通信是雙核系統中十分重要的環節,i.MX RT1170 雙核間支持四種通信分享資源方式,本方案採用 MU 數據傳遞單元傳輸數據。 2、 圖形加速功能:        圖像顯示在顯示器之前,i.MX RT1170 可以通過 PXP、LCDIFv2、VGLite 等圖形加速器來加速、生成或混合圖形內容以優化顯示效果。 3、 PXP 模塊:        本方案採用的液晶螢幕為 720x1280 豎向屏,LVGL 所生成的橫向圖像由 PXP 的旋轉引擎處理,生成旋轉 90 度的新緩衝豎向數據,旋轉過程的耗時為 8ms 左右。 4、 LCDIFv2 模塊:        方案通過 LCDIFv2 模塊採用多圖層混合疊加的策略實現導航功能,該模塊支持多達 8 層混合,每個圖層可以配置為不同的顏色格式編碼格式、大小、位置和混合模式。 5、 VGLite 模塊:        VGLite 輕量級的 2D 圖形 API,具有較小的內存占用和較低的 CPU 占用率,加速用戶界面繪製提高刷新率。

►方案規格

1、 支持 AEC-Q100 2、 i.MX RT1170 主頻 1GHz 的跨界 MCU 3、 支持 PXP、LCDIFv2、VGLite 圖像加速器 4、 LCDIFv2 最多可達 8 圖層混合

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