安路科技FPSoC器件助力实现视频图像接口转换和工业控制交互-电子发烧友网

安路科技精心打造的SF1系列FPSoC器件现已全面推出，集成逻辑单元、存储单元、视频处理单元、RISC-V MCU硬核等资源，助力实现视频图像接口转换和工业控制交互。

随着科技的发展，在消费电子与工业控制等应用领域，数据交互的速度和带宽要求日益提高。SF1系列FPSoC器件采用低功耗工艺，以单芯片实现FPGA和MCU芯片优势的融合，包含大容量存储资源及其硬核控制器，支持单芯片加载、上电快速启动、非易失性存储等技术，同时MCU上集成AHB Slave、SPI、I2C、UART和GPIO等丰富的外设资源。

SF1系列FPSoC器件具有低功耗、高集成度和高灵活性等特性：

丰富的逻辑资源和外设接口，支持RV32IMCA指令集的RISC_V MCU硬核

可自由选择的存储方案，支持ERAM、FLASH和大容量PSRAM等

内置两个四通道MIPI硬核提供高达17.6Gbps带宽的MIPI数据收发能力

支持4.5mm×4.5mm的超小封装

可满足视频处理、消费电子等尺寸、重量、功耗和成本敏感型市场，轻松实现图像传感器和屏幕显示的逻辑桥接、接口扩展、系统控制等功能，在简化系统设计、节省PCB面积的同时，降低系统开发成本，缩短产品上市时间。

工业自动化人机界面

人机界面在工业自动化中广泛应用，可以实时管理内部模块的运行，并在触控屏幕上形象地显示出来，操作者也可以通过屏幕向自动化设备发出控制信号，使得各个模块按照操纵者的意图运行。

安路科技SF1系列FPSoC器件，集合了MIPI DSI硬核控制器，内置MCU可进行LVGL图形库移植。下图应用案例中所示的抽象层次划分：最底层是硬件层，主要包括SF1器件中MCU系统总线上的SPI接口和IO接口等外设；自底向上第二层为驱动层，包括LCD驱动以及SPI驱动；第三层是LVGL的图形库，包含了众多的图形控件；最顶层为应用层。用户仅需在设计顶层中调用图形库控件即可完成图形绘制，在触控屏幕上实现时钟表盘、进度条、按钮、勾选框以及实时帧率和CPU占用率的标准图形显示。SF1器件内置大容量PSRAM，支持在LVGL图形库基础上进行复杂动画显示。同时，其丰富的逻辑、外围接口和IP硬核资源，配置灵活性高，能够实现人机界面产品的快速开发，方便多屏异显和各种输入设备交互。

图2：基于安路科技SF1系列FPSoC器件调用LVGL GUI库显示应用方案的层次结构

图像和视频处理

在消费电子和工控领域中，存在大量的图像和视频处理和接口转换应用需求，这些应用场景既需要数据高速并行的计算能力，也需要灵活丰富的高速接口扩展能力，这正是安路科技SF1系列FPSoC器件的优势所在。

下图中展示了一种基于安路科技SF1系列FPSoC器件的MIPI屏动态图片显示方案。在此方案中，SF1系列FPSoC器件的MCU硬核、PSRAM控制硬核、MIPI DSI硬核与FPGA逻辑协同工作，MCU实现系统调度与协议控制，FPGA完成接口、显示等高速逻辑处理。系统上电后，MCU将这些图片读取、转存进PSRAM，然后FPGA依序从PSRAM中读取这些图片，以画中画的方式和背景视频叠加，实现播放动画的效果。在此方案基础上，可进行图像管道处理和视频稳定、解压缩、水印和各种形式的加密等复杂算法的快速开发。