LPCXpresso54S018 开发板专为评估 LPC54S0xx 微控制器设备以及使用该设备进行原型设计而设计,利用高性能 ARM Cortex-M4 内核和 LPC54S0xx 微控制器系列的先进安全功能。LPC54S018 微控制器具有驱动中等尺寸显示屏的所有功能,性能良好。
NXP LPCXpresso54S018 LVGL Demo
认证#
LPC54S018-EVK 获得了 LVGL 标准开发板认证,这意味着用户可以确信该板可以轻松与 LVGL 配合使用,并且能够获得良好的性能和质量。
请注意,基于 LPC54018 的板 (LPCXpresso54018,型号 OM40003) 已经附带 LCD。从图形应用程序的角度来看,它的行为与 LPC54S018 板 (LPCXpresso54S018,型号 LPC54S018-EVK) 完全相同,后者需要单独获取 LCD 并连接。
立即购买#
LPCXpresso54S018 开发板可直接从 NXP 或其分销商处购买。有关更多信息,请参阅产品页面。
规格参数#
微控制器#
- MCU LPC54S018JET180 ARM Cortex-M4,220 MHz
- RAM 360 KB 内部,16 MB SDRAM
- 闪存 16 MB Quad-SPI 闪存 (无内部闪存)
- GPU 无
显示屏#
- 分辨率 480x272
- 显示尺寸 4.3"
- 色彩深度 16 位,RGB565
- 技术 TN
- DPI 128 px/inch
- 触摸面板 电容式
- 亮度 350 cd/m²
- 接口 RGB
连接性#
- 全尺寸 SD/MMC 卡槽
- 高速 USB
- Link2 调试探针,支持 CMSIS-DAP 和 SEGGER J-Link 协议选项
- 通过板载调试探针从 LPC546xx 目标到 USB 的 UART 和 SPI 端口桥接
- 支持外部调试探针
- 高速和全速 USB 端口,带 micro A/B 连接器,用于主机或设备功能
- 10/100 Mbps 以太网 (RJ45 连接器)
- 多种扩展选项,包括 Arduino UNO 和 PMod
- NXP MMA8652FCR1 加速度计
- Knowles SPH0641LM4H 数字麦克风
- 立体声音频编解码器,带线路输入/输出
其他#
- 电源供应 USB micro (5V)
性能#
帧率 (FPS)#
微控制器的 220 MHz 时钟频率及其 ARM Cortex-M4 架构足以为 480x272 显示屏创建具有动画、不透明度和一些图像的中等复杂度 UI。LPC54628 没有 GPU,但对于所连接的中等尺寸显示屏来说这不是大问题。
LPC54S018JET180 微控制器没有内部闪存,因此代码和图像需要存储在外部闪存或内部/外部 RAM 中。默认配置将所有代码和 const 数据放入外部闪存,这会导致性能非常差 (3-4 FPS)。通过修改链接器脚本将一些 LVGL 相关数据移至内部 RAM,性能显著提高,该板平均达到了 19 FPS。
您可以在此处找到修改后的链接器脚本。
微控制器配备了 LCD 控制器以直接驱动显示屏。帧缓冲区可以位于板载外部 RAM 中,微控制器会自动将当前帧缓冲区发送到显示屏。
LCD 控制器最高支持 1024x768 分辨率。要在如此大的分辨率上保持高帧率需要 GPU,不过仅带少量动画的简单图形应该可以正常工作。
该板在 LVGL 认证基准测试中达到了 19 FPS。在视频中可以看到,小图像的变换和整个屏幕的滚动都相当流畅。然而,基准测试中最耗性能的部分 - 随音乐节奏动画的条形图 - 导致了一些帧率下降。
内存#
LPC54S018JET180 芯片拥有充足的内部 RAM (360 KB) 和外部 SDRAM (16 MB)、外部 QSPI 闪存 (16 MB),但没有内部闪存。
让我们看看这些内部和外部内存如何在图形应用程序中使用。
由于显示屏由微控制器的 LCD 控制器直接驱动 (中间没有额外的显示控制器),需要将一个或两个帧缓冲区放置在微控制器的 RAM 中。
仅使用内部 RAM#
480x272x16 位显示屏需要 255 KB RAM。它小于可用的 360 KB 内部 RAM,但其被分为 3 个部分 (160 KB 连续主 SRAM、192 KB I&D 总线上的 SRAM,以及 8 KB 用于 USB 流量的 SRAM 块),帧缓冲区无法装入任何区域,因此需要利用外部 RAM。
帧缓冲区放在外部 RAM#
大容量外部 RAM 使得存储 2 个帧缓冲区并处理 VSYNC (在显示屏未刷新时交换帧缓冲区,不会看到撕裂) 成为可能。LVGL 的绘制缓冲区仍应存储在内部 RAM 中,因为:
- 它们很小,可以轻松装入内部 RAM
- 每个像素会被多次读写,因此保持内存访问速度快很重要
存储资源#
图像和字体可以存储在 4 种不同类型的内存中:
- 外部闪存:较慢、非易失且中等容量。适合较大的图像。
- SD 卡:最慢但可以有巨大容量,并且可以通过更换 SD 卡轻松更改资源
- 外部 RAM:快速、易失且中等容量。如果由于内存带宽导致性能问题,可以在初始化期间将资源从 SD 卡或外部闪存加载到此内存。
- 内部 RAM:最快、易失、容量小。最关键性能的资源 (例如需要变换的图像) 可以在初始化期间加载到这里。
质量#
显示屏#
显示屏采用 TN 技术制造,因此视角和色彩准确度只是平均水平。
DPI 为 128 px/inch,相当不错。从平均观看距离看不到单个像素。
触摸面板#
LPCXpresso54S018 采用电容式触摸面板,因此提供类似智能手机的体验,但是不能识别笔的压力或戴手套时的按压。
坚固性#
LPCXpresso54S018 是用于评估的开发板,并非设计用于添加到最终产品中。尽管有孔可以安装板子,但显示屏未安装到板上。
Arduino 和 PMod 连接器已添加到板上,以便更轻松地添加传感器和其他外设。不过,对于实际应用可能仍需要一块副板。
该板的原理图是公开的,可以作为开发基于 LPCXpresso54S018 的定制板的良好起点。
开发#
您可以在许多 IDE 中开始使用 LPCXpresso54S018,包括 MCUXpresso 或 Keil。
在撰写本文时,MBedOS、Zephyr 或 PlatformIO 尚不支持 LPCXpresso54S018。
MCUXpresso 中的 LPCXpresso54S018 SDK 附带大量即用型示例和应用程序 (包括使用 LVGL 的 UI 应用程序)。
该板配备了编程器/调试器,因此您需要做的就是连接 USB 电缆并点击运行或调试按钮。我们在 MCUXpresso 中测试了该板,调试体验非常流畅。Eclipse 的常规调试功能也运行良好。
GUI Guider - NXP 基于 LVGL 的免费 UI 编辑器 - 也支持 LPCXpresso54S018 板。您只需下载并安装 GUI Guider,选择 LPCXpresso54S018 板,创建您的 UI 并通过几次点击将其刷入板中。
结论#
总之,我们可以说 LPCXpresso54S018 拥有出色的支持,提供许多示例和良好的性能。开始开发和积累经验很容易。由于该板的所有设计材料都是公开的,因此使用 LPC54628、显示屏和外部内存设计定制板很容易。
