Systemlösungen für die Ansteuerung von Kombiinstrumenten
Trends im Cockpit
Fortsetzung des Artikels von Teil 3
Emerald
Der SoC MB86R12 (Emerald-P) wurde gezielt für die Steuerung von High-End-Kombiinstrumenten entwickelt (Bild 3). Emerald-P wird meistens als Hauptbestandteil einer kompletten Fujitsu-Cluster-Lösung mit anderen Fujitsu-Chips wie dem MB9DF126 (Atlas) und dem MB88F333 (Indigo-L) eingesetzt.
In einem Cluster der High-End-Klasse ist der Emerald-P für die komplette grafische Bearbeitung zuständig und damit für den rechenintensiveren Teil einer Applikation. Der SoC besteht aus einem ARM-Cortex-A9-Kern, einer ARM-Neon-SIMD-Engine (Single Instruction, Multiple Data), einer 3D-Graphics-Engine (Arges) von Fujitsu, der Fujitsu-2D-Engine Iris sowie einem Image-Prozessor zur Bildoptimierung. Vier Video-Capture-Einheiten (für RGB888- und ITU601/656-Datenströme), drei unabhängige Display-Controller sowie Schnittstellen für die gängigsten Automotive-Anwendungen (z.B. CAN, MediaLB, LIN, PWM) komplettieren die Bausteinfunktionen.
Das markanteste Merkmal des Emerald-P ist Fujitsus erste Implementierung der APIX-2.0-Schnittstelle (Automotive Pixel Link) von Inova Semiconductors. Diese serielle Hochgeschwindigkeitsschnittstelle bietet eine konstante Datenübertragungsrate bis zu 3.000 Mbit/s im Downstream sowie eine Upstream-Datenrate von bis zu 187,5 Mbit/s und ermöglicht so eine robuste Anbindung von hochauflösenden Kameras und Display-Einheiten. Einer der Video-Capture-Kanäle ermöglicht zusätzlich die Videoübertragung von Daten über APIX 2.0.
Eine erste Anwendung des Emerald-P zeigte Fujitsu mit seinem „360° Wrap Around View“-System, das eine einstellbare Rundumsicht um ein Fahrzeug ermöglicht. Der mit 533 MHz getaktete ARM-Cortex-A9-Kern des Emerald-P ermöglicht es, die Videodatenströme in Echtzeit aufzunehmen, zu verarbeiten sowie nahtlos aneinander zu fügen. Im Kombiinstrument spielt APIX 2.0 eine wichtige Rolle bei der schnellen und zuverlässigen Kommunikation zwischen dem Mikrocontroller, dem Emerald-P und anderen Grafik-Controllern.
Der Emerald-P-Starter-Kit arbeitet zudem mit einer Multi-Layer-Technik – bis zu acht Layer pro Display-Controller sind realisierbar –, die es ermöglicht, parallel verschiedene Frame-Rate-Frequenzen für unterschiedliche Layer zu benutzen. Das bewährt sich besonders in FPKs, weil die abgebildeten Zeiger z.B. mit 60 Hz dargestellt werden müssen, während die Informationsbereiche mit viel niedrigeren Frame-Raten realisiert werden können. Die Layer-Technik hilft so dabei Rechenleistung einzusparen, weil nur Teilbereiche neu gerendert werden müssen.
Zur Austattung des Emerald-P gehören, neben der Schnittstelle für externe DDR2-800- oder DDR3-1066-Speicherbausteine, weitere Funktionseinheiten wie eine Signature Unit und ein TCON (um die max. Flexibilität beim Anschluss von Displays zu ermöglichen). Eine eingebaute Ethernet-Schnittstelle bietet Datentransferraten von 10/100/1000 Mbit/s und findet ebenso Anwendung in künftigen Cockpits wie die Transport-Stream-Schnittstelle, die zwei eingehende serielle Datenströme oder einen parallelen Datenstrom demultiplexen und im Speicher ablegen kann.
Das Emerald-P-Starter-Kit stellt eine flexible Entwicklungsplattform dar, die in Kombination mit dem von Fujitsu Semiconductor Embedded Solutions Austria GmbH (FEAT) entwickelten „CGI Studio“-Software-Paket sowie einigen anderen Entwicklungs- und Debugging-Werkzeugen den Entwickler in die Lage versetzen, schnell und präzise robuste HMI/GUI-Applikationen zu erstellen und zu testen.
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