技术干货丨内置大容量内存MPU、提升人机界面（HMI）用户体验

Taiyo Yokose，Engineer, Product Marketing

随着HMI应用领域的不断扩展、HMI市场持续推动着用户体验的升级与自动化进程的发展。这催生了市场对先进系统的强烈需求、因此基于显示屏的应用系统亟需提升其功能和性能、例如实时绘图、流畅动画和USB摄像头图像捕获。内置高速大容量内存且具备MCU级易用性的微处理器（MPU）、正在市场上受到日益关注。内置128MB DDR3L SDRAM内存并兼容双层PCB设计封装的瑞萨电子RZ/A3M MPU是以合理的系统成本实现流畅动画和高质量HMI的理想解决方案。

高性能HMI和实时图形效果

将高速大容量内存直接集成到MPU封装中具有多种优势、包括减少PCB上的高速信号噪声和简化用户的PCB设计。传统方案中、高性能HMI所需的大容量内存通过外部方式与MPU相连。此外、配备了DDR内存和高速信号接口的PCB需要采用多层PCB设计以解决信号噪声问题、这给降低PCB成本带来了挑战。不仅如此、片上SRAM的容量通常介于1MB到10MB之间、这对于需要在不久的将来处理相当数量任务的高性能HMI来说还是太小了。为了解决这些问题、瑞萨电子推出了一款业内出色的RZ/A3M MPU、其内置了128MB DDR3L大容量内存、用于支持高性能HMI和实时图形性能、以提供更好更快的用户体验。尤为重要的是、该电路板不需要高速信号接口、并且支持双层PCB设计、以减少电路板噪声并简化用户的系统开发。

图1：内置DDR内存的优势

以合理的系统成本设计高性能PCB

PCB层数和设计难易度会显著影响在用户应用场景中进行系统实施和维护的成本。如图2所示、采用0.8mm的宽引脚间距可在焊球之间实现更好的信号线布局和通孔放置。此外、将负责处理主信号的焊球放置在244引脚17mmx17mm LFBGA封装的外围行并将接地和电源引脚配置为内部焊球、可以为系统关键信号线实现高效的布线（图3）。RZ/A3M MPU旨在通过其创新封装和引脚分配构建具有双层PCB的高性价比系统。

图2：信号布线和焊球布局

图3：专为双层电路板布局优化的焊球排列

可实现流畅GUI显示的友好用户界面

集成在RZ/A3M中的高分辨率图形LCD控制器支持并行RGB和4通道MIPI-DSI接口、适用于分辨率高达1280x800的显示屏。此外、2D图形引擎、高速16位1.6Gbps DDR3L内存以及1GHz Arm® Cortex®-A55 CPU可实现高性能GUI显示、包括流畅动画和实时绘图特性、能够提高HMI应用自动化程度。将USB摄像头连接至USB 2.0接口可以流畅捕获摄像头的图像、轻松检查设备内部情况。例如、烤箱中食物的熟度或是冰箱的制冷状况。

EK-RZ/A3M是用于RZ/A3M的评估套件、配备了带有MIPI-DSI接口的LCD面板。借助此套件、用户可以立即开始评估。瑞萨电子还拥有多个图形生态系统合作伙伴—LVGL、SquareLine Studio、Envox、Crank、RTOSX、可以提供EK-RZ/A3M的GUI解决方案、从而进一步加快您的开发周期。

图4：采用EK-RZ/A3M的高清HMI示例

RZ/A3M MPU配备了高速128MB DDR3L内存和1GHz Arm Cortex-A55、特别适合用于开发具有实时绘图UI、流畅动画和USB摄像头捕获功能的高性价比HMI应用方案。采用集成式内存后、无需再设计高速信号接口、简化了PCB设计过程。点击阅读原文，了解更多技术详情。帮助您开发消费类电子、智能家居、楼宇自动化、医疗保健、工业应用和办公室自动化领域的下一代HMI应用方案。

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