Вычислительный процессорный модуль для бортовых систем индикации, контроля и диагностики

Заказчик

Группа компаний — производителей спецтехники, вспомогательного и навесного оборудования для грузовых автомобилей.

Задача

Разработать бортовой компьютер для управления, контроля и диагностики вспомогательного оборудования. Устройство предназначено для установки в салоне грузового автомобиля или спецтранспорта.

Решение

По требованиям заказчика на дисплее устройства должна отображаться не только информация из бортовой сети автомобиля, но также изображения с двух видеокамер, установленных на навесном оборудовании грузового автомобиля.

В результате поиска элементной базы в соответствии с требованиями заказчика инженеры компании Promwad выбрали графический процессор MB86R01 компании Fujitsu с частотой 320 МГц в качестве главного процессора вычислительной системы.

Fujitsu – известный производитель графических контроллеров для применения в промышленной и автомобильной электронике. Графические контроллеры Fujitsu характеризуются следующими особенностями:

• Температурный диапазон: -40...+85°C или -40...+105°C
• Не требуется активное охлаждение
• Длительные сроки производства микросхем на собственных фабриках в течение всего цикла жизни автомобильной техники
• Автомобильные коммуникационные интерфейсы на кристалле для доступа к бортовой сети автомобиля
• Широкая номенклатура контроллеров: как чисто графических процессоров, так и систем на кристалле (СнК)
• Поддержка нескольких независимых графических слоев
• Поддержка вывода на два или три графических дисплея
• Поддержка независимых видеовходов

Графический контроллер Fujitsu MB86R01 – это базовый представитель линейки процессоров 'Jade'. В одном этом кристалле интегрированы графическое ядро разработки Fujitsu и процессорное ядро ARM926EJ-S. Контроллер имеет следующие характеристики:

• СнК ARM9 320MHz + графическое ядро
• BGA-484
• Два независимых видеовхода
• Два независимых видеовыхода на дисплеи
• Поддержка от 320x240 до 1024x768
• 6 слоев (layers) при отображении графики
• 2D/3D-ускорение
• CAN, MediaLB
• PATA, SD-карта, ADC, PWM, I2S, UARTs, SPIs, GPIOs

Специалисты компании разработали Promwad Automotive Jade — программно-аппаратный комплекс для использования в качестве главного модуля вычислений и индикации при разработке бортовых систем отображения, контроля и диагностики. Конструктивно устройство представляет собой процессорный модуль 100 (мм) x 58 (мм) с двумя 100-выводными разъемами (шаг 0,8 мм), на которые выведены все основные периферийные интерфейсы:

Технические характеристики вычислительного модуля

Программное обеспечение

Вычислительный модуль использует операционную систему Linux, а также систему сборки и управления пакетами OpenEmbedded. Данный выбор позволил гибко настраивать выбор пакетов, входящих в прошивку и быстро добавлять требуемый функционал из более 1000 программ и библиотек, входящих в дистрибутив OpenEmbedded.

Особый упор в ходе разработки программного обеспечения для процессорного модуля был сделан на демонстрационных приложениях и примерах построения различных графических интерфейсов. Помимо средств разработки (кросс-компилятор, отладчик и другие компоненты GNU Toolchain), заказчику были предоставлены:

• Среда разработки Eclipse с плагинами поддержки OpenEmbedded
• Настроенные и сконфигурированные демонстрационные приложения
• Инструкции по самостоятельной прошивке и обновлению ПО

Итоги разработки и преимущества разработанного устройства

• Promwad Automotive Jade– современная технологичная платформа, которая значительно ускоряет сроки разработки сложного автомобильного бортового оборудования и дает инженерам автопроизводителя возможность сфокусироваться на критически важных компонентах системы
• В разработанном программно-аппаратном комплексе уже реализованы наиболее сложные компоненты системы – электронные BGA-компоненты для процессора и памяти, скоростная шина передачи данных, операционная система, средства разработки и примеры графических интерфейсов приложений
• Заказчик получил полную конструкторскую документацию для производства вычислительного процессорного модуля
• Обеспечена независимость от внешних поставщиков бортовых компьютеров, минимизирована стоимость оборудования и получено конкурентное преимущество на рынке

Скачать PDF - 231Kb