Microchip 宣布推出名为 PIC32MZ DA 的新型 32 位微控制器系列。它拥有极致的规格,使其成为图形应用的最佳选择。两个关键特性是强大的 GPU 和片上 32 MB DRAM,这在当今市场上是独一无二的。
功能特性#
PIC32MZ DA 微控制器拥有非常丰富的外设集,包含大量通信模块、先进的模拟功能、复杂的时钟和电源管理。以下列表显示了通用和图形相关的功能:
- 200 MHz 时钟频率
- 最高 2048 KB 闪存
- 最高 640 KB RAM 内存
- 最高 32 MB 片上 DDR2 RAM
- 3 层图形控制器,支持最高 24 位色彩
- 高性能 2D 图形处理单元 (GPU)
- 加速 2D 图形渲染
- 加速位块传输和光栅操作
- 多种 Alpha 混合模式
- 透明度支持
- 2D 抖动
- 图像缩放
- 可编程操作,包括 ROP2、ROP3、ROP4、Alpha 混合和透明度
- 滤波
- 方向
为什么它很好?#
到目前为止,Microchip 还没有配备图形处理单元 (GPU) 的强大微控制器。只有 16 位 PIC24FJ DA 系列具有图形加速器,但当达到 64 KB 寻址限制时会遇到困难。如果使用图像,64 KB 并不多。(一个 320 × 240 16 位背景已经有 150 KB)。此外,PIC24 微控制器的时钟频率仅为 16 MHz,不足以实现具有动画、滚动等的先进 GUI。
16 位架构能够管理外部 RAM 以使其能够执行双缓冲。尽管使用外部 RAM 有几个缺点:
- 额外的组件成本
- PCB 需要多层
- PCB 设计期间需要专家知识
- PCB 尺寸更大
- 由于高时钟频率导致的 EMI 问题
因此,与竞争对手相比,当前的可能性受到限制。所有大型制造商 (如 STM 或 NXP) 已经推出了具有图形功能的强大基于 ARM 的微控制器。
但现在 Microchip 领先他们一步。PIC32MZ DA 微控制器与基于 ARM 的竞争对手一样快,但 32 MB 片上 RAM 使得在简单的单芯片系统中实现类似微处理器的图形成为可能。外部 RAM 使用的所有技术也可以与 PIC32MZ DA 一起使用:
- 多层
- 每层多个显示缓冲区 (用于遮罩、混合等)
- 图像和帧预加载
如何在实践中、在真实的嵌入式项目中使用它?#
只需快速计算:一个 800 × 600 分辨率、24 位色彩深度的显示屏需要 450 KB 内存。因此,在如此高分辨率显示屏上进行双缓冲仅消耗 32 MB 中的 1 MB。剩余的内存可用于从 SD 卡等大容量存储设备预加载图像、渲染高级图形效果或缓冲复杂的帧。
看一个真实的例子。在当今的 GUI 设计中,模糊效果非常流行,但实时渲染需要大量计算能力。但是,如果您有足够的空间来存储 (或在微控制器空闲时计算) 当前屏幕的模糊版本,您可以简单快速地将其显示为图像。
与 LVGL 的连接#
正如您可能已经知道的,LVGL 是免费、开源且硬件无关的,因此它不仅是测试这款出色微控制器的好选择,也是在图形应用程序中使用的好选择。
该图形库提供了使用现代、美观的图形用户界面增强嵌入式设备所需的一切。您可以使用简单的对象,如按钮、标签、图表、滑块等,以及出色的图形功能,如抗锯齿、透明度、滚动和阴影。
如果您还不熟悉 LVGL,可以在这里查看。
您可以在 GitHub 上找到源代码。
结论#
我希望这篇概述对您有用,并且您将在以后的项目中将 PIC32MZ DA 与 LVGL 一起使用。如果您有任何问题,请随时在下面写评论!
