Low Cost Controllerless przy użyciu mikrokontrolerów PIC32

Jednym z rozwiązań, które staje się popularne jest rozwiązanie "controllerless" wykorzystujące urządzenia peryferyjne mikrokontrolera do tworzenia "wirtualnego" kontrolera przeznaczonego do renderowania grafiki, bez zajmowania dużej ilości czasu procesora.

Low-Cost Controllerless Graphics PICtail™ Plus Daughter Board zwana dalej dalej jako LLC Graphics Board to płyta deweloperska zaprojetowana aby pokazać techniki oferowane przez Microchip, która wykorzystuje wiele istniejących zestawów startowych PIC32 oraz wyświetlaczy graficznych.

Obraz po prawej stronie przedstawia konfigurację LLC Graphic Board z zestawem startowym PIC32 USB Starter Kit II, podłączonym do Graphics Display Powertip 4.3" o rozdzielczości 480x272.

Ogólnie rzecz biorąc, system graficzny controllerless musi wysłać ramkę z informacją piksela na szkło wyświetlacza w określonym tempie. Ta częstotliwość odświeżania to zwykle około 60 Hz. Aby to zrobić, system musi stale wysyłać dane ramki do panelu LCD. Na pierwszy rzut wydaje się, że to zadanie może objąć większość czasu procesora w MCU. Jednak nie w przypadku mikrokontrolerów PIC32, które wykorzystują DMA dla transferu danych. Z przekazywaniem danych pikseli po kanale DMA, zadanie wykorzystuje mniej niż 5% czasu procesora użytego do osiągnięcia wirtualnego kontrolera grafiki.

Mikrokontrolery rodziny PIC32 posiadają wbudowaną jednostkę Direct Memory Access (DMA) mogąc dzieki niej przesyłać dane z jednego miejsca do drugiego bez użycia CPU. W metodzie controllerless jeden wiersz danych klatki jest przesyłany poprzez Parallel Master Port (PMP). Każda linia składa się z wielu pikseli. DMA wysyła część bufora ramki podczas jednego transferu.

PMP lub przerwania timera służą do uruchomienia kolejnego transferu DMA, dopóki linia nie zostanie przeniesiona. Układy PIC32 z nietrwałymi przerwaniami powodują iż zegar jest używany jako źródło spustu DMA. Podczas transmisji danych, PMP daje sygnał odczytu lub zapisu po każdym transferze pikseli.

Sygnały odczytu / zapisu z PMP odpowiadają taktowaniu pikseli na szkle wyświetlacza. Po przekazaniu każdej linii pikseli procesor jest przerywany przez DMA i niektóre sygnały czasu niezbędne dla paneli LCD są aktualizowane. Jest to powtarzane w sposób ciągły, aż cała klatka, nie zostanie sporządzona. Klatka jest przechowywana w pamięci nieulotnej, więc obraz może być dynamiczny.

Konfiguracja z pamięcią SRAM jest podstawą systemu graficznego LCCG - controllerless. System może być skonfigurowany do korzystania z wewnętrznej lub zewnętrznej pamięci SRAM. Schemat każdego systemu można zobaczyć obok.

Wiele firm oferuje obecnie rozwiązania z udziałem dodatkowych wewnętrznych lub zewnętrznych kontrolerów grafiki jako część systemu, co może spowodować wzrost kosztów i bardziej skomplikowane projekty. W większości przypadków, prosty osadzony graficzny interfejs użytkownika (GUI), nie wymaga korzystania z takich kontrolerów grafiki. Low-Cost Controllerless (LCC) Graphics PICtail Plus Daughter Board umożliwia rozwój rozwiązań graficznych bez zewnętrznego sterownika grafiki, tym samym zmniejszając koszty BOM dla wielu zastosowań.

Więcej informacji: Microchip Low-Cost Controllerless (LCC) Graphics Solutions