为智能手表而生的i.MX RT500

NXP管管

为智能手表而生的i.MX RT500

今天，小编给大家介绍恩智浦最新发布的跨界处理器i.MX RT500在智能手表上的应用。
作为行业前十的半导体公司，恩智浦为智能手表提供了多种芯片组合。在市面上多代手表和手环上都已经成功量产了NFC读卡芯片、安全加密芯片、电源管理芯片和WIFI、蓝牙芯片。随着最新的跨界微控制器i.MX RT500的推出，在主控制器上也有了新的突破。

智能手表系统框图

i.MX RT500瞄准智能运动手表的几大痛点，例如：


更炫的显示特性
更高性能的内存
DSP实现音频播放功能
更多高性能外设
以及和蓝牙配合实现语音通话功能等。


接下来针对这些功能特点逐一介绍：


i.MX RT500使用了28nm FD-SOI耗尽型绝缘硅工艺的产品。
FD-SOI的优势在于在提升处理器主频性能的同时，尽可能控制功耗。在半导体技术中，高性能和低功耗是很难兼得的。FD-SOI通过特殊工艺，实现较完美的平衡。


在i.MX RT500里有两个主要的处理单元：一个200MHz的Cortex M33，一个200MHz 的Cadence Fusion DSP。
Arm内核大家都很熟悉，这里介绍一下Fusion DSP。
Fusion DSP是Cadence Tensilica家族的DSP，Fusion DSP是针对低功耗Sensor Fusion等应用设计的。在Tensilica家族里还有诸如HIFI 4 DSP，它是更高性能的DSP，在恩智浦的另一款RT的产品（i.MX RT600）中用到了它。


在i.MX RT500里，集成了多达5MB的SRAM。
除了处理单元外，存储器架构对芯片的性能也有很大影响。
通常来说，大SRAM是非常耗电的。但在i.MX RT500里，即使这么大的RAM，通过恩智浦工程师对电路结构的改良，也可以做到较低的功耗。
当然，大RAM更重要的好处在于，设计人员可以省去外部静态和动态RAM，能在i.MX RT500内部存储器上预存较多的图形文件，实现高性能的图形显示界面。


在图形显示接口方面，i.MX RT500支持MIPI-DSI。


MIPI-DSI接口需要较少的引脚数目，在连接器体积和布线难度上都具有优势，而广泛应用于手机和手表屏幕，是智能手表的主流选择。


此外，在i.MX RT500里还集成了2.5D的GPU加速单元。


GPU加速单元的好处是能提供更炫的显示效果，并更高效地完成诸如图形缩放、旋转、倾斜、图层叠加、混合等显示效果。

i.MX RT500智能手表案例

对于智能手表，i.MX RT500可以被用于两种不同的系统框架。


第一种是把i.MX RT500当作主控芯片，如下图左半部。


这种系统对应了典型的运动手表。i.MX RT500的主要特点是在低功耗的情况下，用MIPI-DSI驱动彩屏、通过DMIC处理语音信号、通过I2S或者PCM驱动声音输出；如果内部5MB RAM不够的话，可外扩PSRAM提升系统整体性能；与i.MX RT500连接的蓝牙等无线连接，也可以用于从智能手机接收信号，并尽量把手机上的功能下沉到i.MX RT500来执行。


第二种是把i.MX RT500当作Sensor Fusion协处理器，如下图右半部。


在这种系统中，通常手机芯片作为主控芯片，驱动显示器和无线连接。i.MX RT500的主要职责是管理传感器、麦克风、扬声器，并尽可能将应用处理器处于低功耗或者关闭模式，以延长电池使用时间。


恩智浦已与多家软硬件合作伙伴一起，为i.MX RT500提供广泛支持，包括无线连接，外扩存储器配置，软件算法语音前端、关键字唤醒，以及图形化GUI。

i.MX RT500 GPU支持矢量、标量、图像的渲染，支持显示屏接口和MIPI-DSI接口，高达5MB的内存可以作为显示内存或输出缓冲使用，在400*400像素，24位色的MIPI屏上，平均渲染速度可以达到50FPS。


NXP提供OpenVG标准兼容的API接口Vglite和16个GPU例程供用户参考。从手表的应用为例，GPU对手表的指针旋转，表盘缩放，背景变化，主题切换等效果，都能达到很好的性能。

在高性能MCU上实现更炫的彩屏显示也是智能手表的痛点之一。除了恩智浦自身支持的FreeRTOS，和emWin、LittleVGL等GUI外，恩智浦也已经和国内外一些主流的第三方RTOS和GUI公司合作，提供针对表盘的图形方案，如Micro-EJ，Embedded Wizard，以及国内的AWTK和RT Thread的柿饼UI等。


作为一款基于Arm内核和DSP内核的微控制器，开发人员可以使用恩智浦免费的MCUXpresso、第三方IAR或者KEIL工具进行Arm相关的开发；Cadence也提供Xtensa Xplorer，作为对Fusion DSP的开发工具。


i.MX RT500的产品资料已经预发布于www.nxp.com/iMXRT500。恩智浦会陆续发布更多关于RT500的软硬件资料。如需官方硬件开发板，请和恩智浦销售团队联系。




文章出处：恩智浦MCU加油站

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mzy2364

这个芯片非常强大啊，期待开发板

idiy

很强大