“一分钱一分货”并不总是正确的。 在设计图形用户界面 (GUI) 和制作人机界面 (HMI) 时,目标始终是获得 更多 比你付出的。 基于微控制器单元的系统 (MCU) 比片上系统 (SoC) 更简单、更昂贵,因为它们提供的功能更少。 不过,这并不总是意味着要牺牲质量来降低成本,而且完全有可能在廉价硬件上提供智能手机级别的 GUI。

微控制器单元保持较低的物料清单 (BOM) 成本,提供相对较小的尺寸并且具有 对电源的要求较低 和资源。 尽管与 SoC 相比,MCU 相对简单(有时正因为如此),但产品团队仍然可以使用 MCU 实现出色的用户界面 (UI)、用户体验 (UX) 和图形。

考量和挑战

最相关的重点通常是在 MCU 上提供有吸引力、闪亮、现代的 GUI。 由于从架构的角度来看,MCU 比 SoC 更简单,因此它们提供的内部资源更少。 挑战在于充分利用 MCU 的有​​限资源来开发有用的 HMI。 通过深思熟虑地收集需求并将这些需求映射到可用的 MCU 资源,可以识别和克服障碍。

工程、生产和维护成本是需求收集阶段开始时以及整个 GUI 开发过程中的关键考虑因素。 微控制器本身是 BOM 成本的重要组成部分,但回答以下问题将帮助团队应对嵌入式 GUI 的复杂性:

  • 我们需要多少独特的 GUI 屏幕和屏幕模板?
  • 我们需要多少张图片——哪些文件类型?
  • 国际化需要哪些语言和字体?
  • 我们需要支持哪些动画或过渡?
  • 我们正在使用哪种显示器(在宽度、高度、像素和颜色深度方面)?
  • 我们是否需要提供更新或无线 (OTA) 编程?
  • 我们将如何以及在哪里存储应用程序、资产和数据?

使用此列表,您可以得出 GUI 的要求列表,然后必须将其映射到 MCU 的可用资源。

解决困扰基于 MCU 的 GUI 设计的内存问题可能是一个挑战。 映射到闪存的资产与运行时消耗的 RAM 之间的平衡将影响资产管理和 GUI 性能。 闪存非常适合不需要刷新的内容,例如您的代码和常量数据。 RAM 非常适合动态内容,尤其是必须频繁访问、读取和写入的内容。 不幸的是,RAM 更昂贵并且需要持续供电。

性能和访问速度对于 UI 和 UX 的整体质量至关重要。 阿尔蒂亚的 DeepScreen 代码生成架构 有助于调整帧缓冲区大小并控制图形资产的颜色格式以减少内存带宽。 Altia DeepScreen 在硬件上可用时支持硬件层,因此可以在保持其他层图形静态的同时更新动态内容层——进一步减少动态内存占用等系统负载。

像 Altia DeepScreen 这样的自动代码生成解决方案提供了优于手工编码的优势,后者 常常成为噩梦 在维护 GUI 时。

将 Altia 与微控制器单元 GUI 结合使用的好处

团队可以使用 Altia 的 GUI 编辑器和基于模型的开发流程来改进协作。 一旦设计看起来不错,代码生成几乎立即将其变为现实。 除了改进协作之外,这还带来了三个主要好处:

  1. 代码大小优化——使代码尽可能小有助于保持在 MCU 有限内存资源的范围内。 例如,减少内存有助于减少功耗,从而尽可能延长电池寿命。
  2. 生产成本和维护成本——降低对内存和电源的要求有助于保持较低的 BOM 成本。 与供应商合作时,更简单的印刷电路板 (PCB) 布局可能会降低成本。
  3. 速度优化——缓慢的 GUI 是糟糕的 GUI,高延迟会破坏用户体验。 均衡的 GUI 软件与高性能代码和优化图形资产的结合是给客户和用户留下良好第一印象的关键。

这是团队信任 Altia 帮助他们开发革命性 GUI 的三个主要原因。 例如,Tandem Diabetes Care 的团队开发了一种软件来提供全彩色触摸屏 GUI, 使用小型可充电电池运行一周. 赛普拉斯(现为英飞凌)的团队成功地为汽车显示器带来了丰富的图形 MCU 的 HMI 代码生成支持. 为基于微控制器单元的 GUI 部署 GUI 是 Altia DNA 的一部分。 这就是为什么我们的解决方案是用于各种显示器的嵌入式 GUI 的首选——从经济高效的 MCU 到尖端的高功率 SoC——所有这些都具有通用的设计解决方案。

为什么 Altia 用于微控制器单元上的嵌入式 GUI?

Altia 是一种从概念到代码的图形解决方案,包含在 MCU 上设计、开发和部署 GUI 所需的一切。 您可以使用自己喜欢的图形工具来创建图稿。 然后使用 Altia 的 GUI 开发软件在裸机部署或任何与 MCU 兼容的操作系统(如 FreeRTOS的) 只需点击几下。 基于模型的工作流程非常简单,可以进行快速原型制作、持续的用户测试和快速迭代以改进用户体验。

以 MCU 为中心的架构

因为 Altia 的代码生成器提供了优化代码,所以对于您的微控制器单元来说,一切都足够轻量级。 您甚至可以在开发过程中测试性能,因为 Altia DeepScreen 会自动生成代码。 我们的 DeepScreen 解决方案经过专门设计,可充分利用所选硬件(包括那些资源受限的 MCU)的功能,使 所有这些硬件 (以及更多)更聪明地工作。

多功能

我们继续将代码生成支持的范围扩展到不同的 类型 of 微控制器 为克服芯片短缺或其他供应链挑战提供选择。 如果您需要转换或什至创建 GUI 以跨多种硬件配置工作,DeepScreen 可以让您灵活地这样做。 您的 GUI 模型足够便携,可以从微控制器单元到微处理器单元,反之亦然,适用于新产品或下一代产品。

功率

Altia 工具链与一系列基于 MCU 的嵌入式图形应用程序兼容。 其使命是在成本最低的硬件上提供性能最好的 GUI。 也就是说,软件编辑器和代码生成器足够先进,可以提供具有复杂图形的高级图形,而 3D GPU 正在进入具有成本效益的小型 MPU,或者当最先进的 SoC 正在启动 GUI 应用程序时。

Altia 的业务是帮助公司将具有高影响力的 GUI 应用到几乎具有任何功能级别的处理器上。 许多产品团队来找我们是因为他们从未考虑过基于 MCU 的 GUI 或从未选择过硬件。 在那些情况下,我们的 启动服务 帮助团队选择硬件并相应地优化图形。

Altia 的软件和服务旨在支持产品旅程的每一步,从概念到生产。 立即联系以了解更多信息或 上手.