从特斯拉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。
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