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采用QT+OpenGL ES方案进行开发硬件平台

周立功单片机 2019-01-08 13:43 次阅读

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。

原文标题:是时候告别传统的机械仪表了-- i.MX8虚拟仪表

文章出处:【微信号:Zlgmcu7890,微信公众号:周立功单片机】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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