富士通車載應(yīng)用高性能圖形系統(tǒng)控制器

富士通高性能圖形系統(tǒng)控制器產(chǎn)品整合了“FR81S”這款高性能的CPU內(nèi)核，是集合彩色顯示和視頻輸入及儀表控制等各種功能為一體的單一芯片解決方案。該系列產(chǎn)品可應(yīng)用于汽車儀表板，除支持彩色液晶顯示的MB91590系列外，富士通還推出了支持段型液晶顯示的MB91570系列。

　　概要

　　下一代車載系統(tǒng)將應(yīng)用于混合動力車和電動車等新型控制系統(tǒng)，這就要求各控制單元具備更高效能與更高功能整合度，可以預(yù)見信息顯示也會相應(yīng)地升級。因此這些系統(tǒng)需要高性能的系統(tǒng)控制器，以便能夠?qū)碜愿鞣N外圍組件的信息進(jìn)行實時響應(yīng)，并運(yùn)用豐富的圖形化接口來顯示信息。此外，市場對于顯示視頻信息的需求預(yù)計將會增長，車載攝影機(jī)會被廣泛運(yùn)用以改善行車安全。

　　此次，富士通針對車載應(yīng)用推出了6款“MB91590系列”系統(tǒng)芯片，支持汽車儀表板(儀表面板)和車載HMI系統(tǒng)，將彩色顯示、視頻輸入和儀表控制集成于單一芯片中。該系列產(chǎn)品在1個單塊芯片中，整合了世界級的高性能CPU內(nèi)核“FR81S”、獨(dú)特的Sprite圖形顯示控制器(GDC)、圖形顯示內(nèi)存(VRAM)、針對外部輸入圖像的視頻捕捉，以及CAN和LIN等通訊功能。由于以往的系統(tǒng)由圖形顯示控制器、控制用MCU和外部圖形顯示內(nèi)存等部分組成，因此與以往系統(tǒng)相比，新產(chǎn)品系列通過減少外圍電路降低了成本，縮小了芯片封裝體積。此外，由于減少了噪聲產(chǎn)生源的外部連接總線數(shù)量，削減了除噪聲組件，因而系統(tǒng)可以更低成本地實現(xiàn)高性能。

　　圖1所示為系統(tǒng)架構(gòu)實例。

　　為保證研發(fā)人員順利地將這些產(chǎn)品運(yùn)用于設(shè)計中，富士通提供開發(fā)環(huán)境套件，包括最新的一線式片上調(diào)試器(模擬器)和綜合開發(fā)環(huán)境SOFTUNEV6。此外富士通還提供StarterKit和樣本程序、圖形設(shè)計工具和圖形庫等，方便不具備該產(chǎn)品內(nèi)嵌的GDC相關(guān)知識的設(shè)計者，通過可視化測試顯示屏設(shè)計。

　　表1所示為主要開發(fā)工具，圖2所示為開發(fā)環(huán)境實例。

　　特點(diǎn)

　　搭載高性能的新32位CPU內(nèi)核“FR81S”

　　該產(chǎn)品采用的CPU內(nèi)核FR81S在最大內(nèi)部工作頻率128MHz條件下運(yùn)行。該產(chǎn)品CAN內(nèi)嵌式微控制器，可提供世界級的高速處理功能。此外，本產(chǎn)品還內(nèi)置進(jìn)行過濾及高速圖像處理的單精度浮點(diǎn)單元，以及防止外部入侵存儲區(qū)的內(nèi)存保護(hù)單元。

　　內(nèi)置NOR型新閃存架構(gòu)

　　新產(chǎn)品內(nèi)置NOR型新閃存架構(gòu)(NewFlasharchitecture)，通過利用NOR型閃存高速和低功耗模式，實現(xiàn)程序的高速讀取，從而提高M(jìn)CU處理能力。

　　圖形顯示控制器內(nèi)部集成了2D圖形渲染引擎

　　除了高級的Sprite技術(shù)，包括自動閃爍、移動、動態(tài)影像和防鋸齒等，該系列產(chǎn)品還針對汽車儀表板整合了許多顯示功能，包括內(nèi)部視頻內(nèi)存、線條描繪、區(qū)域復(fù)制等。此外，視頻捕捉功能可接收數(shù)字YUB/RGB格式的視頻信號，并內(nèi)置一個NTSC譯碼器來處理模擬視頻內(nèi)容。它能對捕捉到的影像進(jìn)行縮放，并可執(zhí)行90度旋轉(zhuǎn)。由于它能擴(kuò)展與顯示串長編碼的圖像，因此能以較少的內(nèi)存容量來處理視頻數(shù)據(jù)。

　　該產(chǎn)品視頻顯示功能有如下特點(diǎn)。

　　Sprite技術(shù)

　　該產(chǎn)品搭載Sprite引擎，可顯示多達(dá)512個512×512點(diǎn)的Sprite圖形。

　　圖3所示的概念圖中，針對各個Sprite可區(qū)分優(yōu)先級進(jìn)行顯示。