基于 NXP i.MXRT1170 汽车仪表盘方案

作者：时间：2023-05-24来源：大大通收藏

一、方案介绍

该方案基于 NXP i.MX RT1170 的汽车仪表盘方案，方案采用开源轻量级显示图形库 LVGL，液晶屏分辨率为 720x1280，方案采用通用图形加速引擎、矢量图形处理、多图层优化等策略，优化显示效果提高帧率。

本文引用地址：http://www.amcfsurvey.com/article/202305/446886.htm

方案采用双核策略，高性能的 Cortex-M7 核作为主核专注于图像显示处理，高能效的 Cortex-M4 作为从核通过 CAN 总线接收速度、里程、电量等车辆信息，再通过 MU （Messaging Unit）数据传递单元传输至主核并显示于仪表界面。

二、市场分析

汽车仪表为驾驶者提供汽车运行参数信息，从第一代机械式仪表到第二代电气式仪表，到如今第三代全新数字液晶仪表，仪表显示的内容更加丰富、功能更强大、使用更智能。

随着近年新能源汽车行业的高速发展，数字汽车仪表的渗透率更是不断走高，2021 年 1 至 11 月，全国汽车产量达 2317.2 万辆，与 2020 年同期相比增长 0.5%，其中新能源汽车产量达 302.3 万辆，同比均增长 1.7 倍，市场渗透率达到 12.7%（数据源自国汽车工业协会）

三、方案演示界面介绍

方案液晶显示部分共有六个界面分别为主页界面、导航界面、仪表界面、胎压界面、音乐界面、图表界面，用于演示该方案可应用于车载仪表盘的属性。

3.1 主页界面：

E-Bike DEMO 初上电后显示主页界面，主页界面作为引导和初始界面，点击左侧菜单栏中图标，蓝色滑块滑至相应图标后，右侧界面切换至对应界面。

3.2 导航界面：

导航界面演示该方案可应用于导航，界面左侧为汽车姿态演示界面，右侧为导航演示动画，导航地图移动显示、轨迹会随着指针经过消失。

3.3 仪表界面：

该界面演示该方案可应用于仪表盘，界面左右侧为速度仪表盘和功率表盘，中间为汽车姿态演示界面，汽车初始化后速度与功率字符开始按照预设数值或输入数值开始循环演示。

3.4 胎压界面：

胎压界面为演示胎压数据界面，右侧的汽车姿态部分会显示指示标签显示汽车胎压数据。

3.5 音乐界面：

该界面（仅具有显示功能），音乐界面为移植演示 DEMO，演示该方案可应用于娱乐影音系统，实现右侧音乐条律动演示音乐播放动画，实现上一首、下一首、播放、暂停歌曲等切换动画。

3.6 图表界面：

该界面演示 LVGL 的图表功能，点击右侧下拉菜单可用来选择不同图表类型显示。

►场景应用图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

i.MX RT1170 这一突破性的产品系列，集成了出色卓越计算性能与多种媒体功能，强大的多媒体性能面向 HMI 并提供了多种图形加速 GPU 供用户开发，i.MX RT 系列的 i.MX RT1170 首次将 ARM Cortex-M7 的主频提升至 1 GHz，并且首次引入双核概念，双核系统搭载一颗高性能内核和一颗高能效内核，本方案所采用主要的技术要点介绍如下：

1、双核通信功能：i.MX RT1170 有着高性能和高能效的双核，芯片上电后先启动主核 APP，主核 APP 中包含了加载从核 APP 段的代码以实现主核激活从核的功能。双核间通信是双核系统中十分重要的环节，i.MX RT1170 双核间支持四种通信分享资源方式，本方案采用 MU 数据传递单元传输数据。

2、图形加速功能：图像显示在显示器之前，i.MX RT1170 可以通过 PXP、LCDIFv2、VGLite 等图形加速器来加速、生成或混合图形内容以优化显示效果。

3、 PXP 模块：本方案采用的液晶屏幕为 720x1280 竖向屏，LVGL 所生成的横向图像由 PXP 的旋转引擎处理，生成旋转 90 度的新缓冲竖向数据，旋转过程的耗时为 8ms 左右。

4、 LCDIFv2 模块：方案通过 LCDIFv2 模块采用多图层混合叠加的策略实现导航功能，该模块支持多达 8 层混合，每个图层可以配置为不同的颜色格式编码格式、大小、位置和混合模式。

5、 VGLite 模块：VGLite 轻量级的 2D 图形 API，具有较小的内存占用和较低的 CPU 占用率，加速用户界面绘制提高刷新率。