论文基于硬件加速多核三维汽车仪表系统设计是适合不知如何写硬件加速方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于硬件加速在哪里论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要： 为满足工业中仪表盘的应用和显示要求,提出基于多核Cortex?A9硬件加速的三维汽车仪表系统设计方案.为了提升三维仪表的视觉效果,采用基于OpenGLES2.0的GPU硬件加速技术来提高仪表图形的渲染帧率.同时,对Linux内核做了优化,保证了图形运行时的流畅性.实验结果表明,该设计方案不仅能实时处理系统模块的信息,大幅降低CPU的使用率,且使三维汽车仪表更具真实感,达到了实际的测试要求.
关键词： 三维全液晶仪表； GPU硬件加速； 嵌入式Linux； Cortex?A9； 汽车仪表系统； 渲染帧率
中图分类号： TN99?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）05?0124?05
Abstract： A design scheme of 3D automotive instrument system based on multi?core Cortex?A9 hardware acceleration is proposed to satisfy the application and display requirements of dashboard. In order to enhance the visual effect of 3D instrument, the GPU hardware acceleration technology based on OpenGLES2.0 is adopted to improve the rendering frame rate of instrument graphics. The Linux kernel is optimized to guarantee the fluency while graphics operating. The experimental results show that the scheme can not only process the information of system modules in real time, but also reduce the CPU usage greatly, and makes the 3D automotive instrument more realistic. The instrument satisfies the requirement of actual test.
Keywords： 3D full?LCD instrument； GPU hardware acceleration； embedded Linux； Cortex?A9； automotive instrument system； rendering frame rate
0 引 言
随着“智慧汽车战略”的提出,汽车趋于信息化、智能化方向发展.汽车仪表盘作为车内仪表的主要组成部分,是汽车内部信息传递的重要工具.此外,人们对汽车HMI（Human Machine Interface）的交互能力提出了更高的要求,全液晶仪表以其出色的显示能力和多样的显示方式逐渐替代了传统的指针式仪表[1].目前,随着新能源汽车的不断发展,纯电动汽车将是未来汽车行业发展的一个主要方向[2],和传统的燃油类汽车相比,其需要显示的内容也有很大差别；在信息展示方面,纯电动汽车对全液晶仪表有更多的需求.在未来汽车仪表显示系统中,全液晶仪表以其全面的信息展示方式、多样化的显示模式和良好的HMI交互能力等优势将在行业里占领主导地位.
目前,国内电动汽车行业飞速发展,嵌入式芯片综合性能不断提高,人们对汽车仪表的显示性能和驾驶视觉体验的要求也随之提高.因此,车载仪表的研究者为了摆脱仪表显示加载速度慢、处理器性能差、图形渲染效果差等问题,提出各种全液晶仪表组合平台的解决方案用以解决这些问题.2011年,Android系统占领了移动电子领域,文献[3]设计了基于OBD协议的Android平台的二维虚拟仪表平台,给消费者带来了很好的视觉体验,但是由于系统本身特性以及启动时间过长等因素,在仪表盘领域很难得到推广；文献[4]设计了一款基于emWin图形库并采用Cortex?M3为主控芯片的二维电动汽车液晶仪表,且有良好的显示效果,但是处理器性能很难满足现今汽车复杂网络和全方位信息展示上的设计要求；文献[5]设计了双总线电动汽车数字仪表系统,优化了数据传输实时性差的问题,但其使用的工业串口屏注定了在界面显示上的劣势,类似地,文献[6?8]的方案同样出现了上述问题.可见,以上几种解决方案的不足之处集中在处理器性能、系统稳定性、数据实时性和图形处理等方面,很难满足汽车行业软件测试要求和用户对炫丽界面的要求.
目前国内还没有完整的文献提出关于三维汽车全液晶仪表的解决方案.本文为某汽车公司设计了一款三维汽车全液晶仪表盘,提出基于GPU硬件加速的三维全液晶仪表整体设计方案.该方案以ARM处理器i.MX6Q为硬件平台,嵌入式Linux操作系统为软件平台.采用高分辨率、高对比度的最新薄膜晶体管（TFT）技术和GPU硬件加速技术[9],实现了三维视像的关键驾驶信息展示,包括速度、档位和驾驶辅助等重要信息,比传统的二维液晶仪表显示更加出色,更富有创新性和逼真的空间表现.
1 三维全液晶仪表平台介绍
汽车全液晶仪表包含传统仪表的所有功能,以TFT?LCD液晶屏为显示终端,将全面的、复杂的信息以图形和文字方式显示在TFT?LCD上,可以准确清晰地显示速度、转速、里程、动力电池电量、指示类和报警类等信息.
三维全液晶仪表硬件结构图如图1所示.本文处理器采用汽车级ARM Cortex?A9四核i.MX6 Quad系列處理器.其最高运行频率高达533 MHz,同时内部集成了三个硬件加速图形处理单元（GPU）,支持3D硬件加速、2D图形渲染和矢量加速,是先进的消费电子、汽车和工业多媒体应用的理想平台；外接1 GB DDR3和8 GB EMMC；外接高速Flex CAN构成车辆内部控制网络,接收汽车各种状态信号,并将采集到的数据传输到处理器；外接TFT?LCD液晶显示屏,为三维全液晶仪表提供显示平台；外接语音芯片,为用户提供必要的报警信号.
总结:本文是一篇关于硬件加速论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
参考文献：
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