【2019恩智浦MCU挑戰(zhàn)賽 一等獎作品】基于LPC55S69平臺的多媒體觸控系統(tǒng)

等風等雨等著你，終于 2019 恩智浦 MCU 挑戰(zhàn)賽的第一名閃亮登場！他的作品到底有哪些風采？廣受專家評委團的青睞！

項目簡介

作品《基于 LPC55S69 平臺的多媒體觸控系統(tǒng)》，基于 LPC55S69 主控，使用 3.2 寸觸摸彩屏做為人機交互，旨在讓用戶通過簡單的觸摸即可實現(xiàn)對設備的控制，如控制室內的燈光、音樂、空調等設備。該系統(tǒng)充分發(fā)揮了 LPC55S69 的性能，在 FreeRTOS 系統(tǒng)中，150M 主頻的雙核 M33 通過主核和協(xié)核的相互配合完成系統(tǒng)任務：主核 Core0 用于處理主邏輯，包括顯示圖形處理、觸摸數(shù)據(jù)處理、功能邏輯控制等，在圖形處理中同時引入 PowerQuad 加速計算速度；協(xié)核 Core1 用于刷新彩屏，其通過 MCU 的高速 SPI（50M）+DMA 方式驅動 3.2 寸彩屏，240*320 的彩屏刷新頻率可高達 60Hz 以上。

下面跟著設計者 Jace 來看看項目是如何實現(xiàn)的吧！

本系統(tǒng)在發(fā)揮 LPC55S69 高性能的同時，也使用了它的 POWER 管理功能，以達到性能功耗的平衡。主核在沒有事情處理時就會進入睡眠低功耗模式，此時通過中斷（FreeRTOS 的系統(tǒng) TICK）喚醒。協(xié)核在沒有事情處理時也進入低功耗模式，其通過主核的通知中斷來喚醒。

項目硬件方案說明

本項目主要以 LPC55S69 開發(fā)板為主控 MCU，外加電阻觸目屏及紅外發(fā)射管。

項目硬件清單

MCU 模塊

本模塊可以作為最小系統(tǒng)單獨使用，主控 MCU 為大賽主辦方 NXP 提供的 LPC55S69。

設置參數(shù)

顯示模塊

本模塊采用 3.2 寸 SPI 觸摸顯示屏，板載鋰電池充電電路，USB 供電和電池切換電路，BLE 模組，使用 2.5mm 音頻接口與其他模塊連接并通過 I2C 協(xié)議進行通信；同時使用板對板連接器與 MCU 模塊連接；還有一個功能按鍵。

紅外模塊：

項目所使用到的資源

項目資源分配

MCU 自帶 640KB 的 Flash 和 320KB 的 RAM。MCU 上電后先啟動的 Core0，Core0 將 Core1 的代碼從 Flash 中復制到 RAM 中，將 Core1 從 RAM 啟動。將 RAM 分為 3 個區(qū)域，Ram0 198KB 給 0 使用，Ram1 68KB 給 Core1 使用，rpmsg_sh_mem 6KB 預留給雙核共享內存。FLASH 一共 640KB，現(xiàn)在只使用了前 608KB。Flash 最前面存放 .isr_vector，隨后是編譯到 Ram1 中的 Core1 代碼，再后面是 Core0 的代碼。

資源分配圖

項目軟件框架

本機為全觸摸機器，所有功能操作都只能通過觸摸實現(xiàn)。機器支持左右滑動切換界面，單點打開應用，右滑能出應用，而應用中的操作可以是各式各樣的。

軟件框圖

Core0 通過觸摸輸入、系統(tǒng)事件觸發(fā)調用 GUI 實現(xiàn)界面圖形的處理，處理完成發(fā)送信號給 Core1，Core1 進入刷屏。

雙核通信

雙核之間的通信（叫通知可能更貼切）每次只能傳輸 4 字節(jié)，如 Core0 通過把 uint32_t 類型的數(shù)據(jù)給 IRQ1SET 寄存器，Core1 就會產生中斷，在中斷里面通過讀取 IRQ1 寄存器就可以獲取到 Core0 傳過來的 4 字節(jié)數(shù)據(jù)。所以如果要更好的使用雙核，MailBox 要配合共享內存空間使用，才能實現(xiàn)更多功能。

雙核通信分配

組裝實物圖

項目效果展示

專家點評

該作品完成度高，充分利用了雙核和 PowerQuad DSP 的優(yōu)勢，增強了整個設計的計算力以實現(xiàn) HMI 的控制，LCD 刷屏非常流暢，整個作品易于展示，代碼全部開源分享，且創(chuàng)意良好，具有廣泛的市場前景。

彩蛋

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