12 e 13 Aprile 2022, BolognaFiere

La prima MCU con DDR2 e GPU 2D per capacità grafiche evolute

È la famiglia di MCU PIC32MZ DA con 16 o 32 MB di SDRAM a bordo, GPU (Graphics Processing Unit) 2D di elevate prestazioni e controller grafico in grado di pilotare display SXGA (Super eXtended Graphics Array) a colori da 24-bit

In Figura 1 lo schema a blocchi di questa nuova famiglia di Microchip caratterizzata da una CPU, su architettura MIPS a 32 bit con funzioni DSP, caratteristica dei PIC32,  che è contornata da 2 MB di memoria Flash e da 640 kB di RAM statica. Figura 1 che mostra anche quanto la famiglia sia ricca in dotazione di periferiche. Ma la nostra attenzione si rivolgerà soprattutto alla caratteristica che rende questa MCU unica nel suo genere nel panorama attuale: la capacità grafica.

Graphic Processing Unit, DDR2 e display controller

Il mondo di oggi richiede sempre di più che la comunicazione con l’utilizzatore del sistema, qualsiasi esso sia, sia in formato grafico e non più solo testuale.  Microchip, che è leader nel mercato delle MCU si è posta il problema ed ha trovato la soluzione ideale per portare la grafica in applicazioni con display di dimensioni medio/grandi e spesso customizzate.

Nelle applicazioni grafiche il primo problema è la capacità di memoria che può variare dai 3 MB di una semplice GUI (Graphic User Interface) ai 12 MB necessari per una operazione di stretching o di rotazione delle immagini. Quindi Microchip ha pensato di inserire nel chip 16 o 32 MB di RAM dinamica DDR2. Non si è usato il termine “integrare” perché questa memoria dinamica è impilata sul chip della MCU.  Nel caso i 32 MB non fossero sufficienti una versione del dispositivo porta sul pin-out una interfaccia per DDR2 con capacità di pilotaggio fino a 128 MB.

Il secondo punto che Microchip ha dovuto affrontare è il dover sollevare l’unità centrale da tutte le operazioni grafiche particolarmente gravose. Per questo ha integrato una unità di elaborazione grafica 2D in grado di svolgere autonomamente operazioni come la rotazione, il clipping, la sovrapposizione con trasparenza (vedi figura 2) e lo stretching delle immagini.

A  tutto questo va aggiunto un display controller per LCD in grado  di pilotare fino ad una configurazione SXGA (1280×1024 pixel) a colori a 24 bit. Ma il controller può essere programmato per qualsiasi risoluzione sia orizzontale che verticale offrendo la massima flessibilità di scelta nel display.

La DRAM a bordo per ridurre i costi della BoM

Lo stacking della DRAM nel chip consente di avere un design del sistema più semplice, con PCB di minore complessità e un minimo numero di strati. Garantisce una maggiore sicurezza con dati e codice che rimangono all’interno del chip e quindi non intercettabili. E consente anche di svincolarsi dal mercato altamente volatile delle DRAM lasciando a Microchip il compito di mediatore con irrinunciabili vantaggi di costo..

Il supporto è completo

La Famiglia  PIC32MZ DA è supportata dal compilatore per PIC32 MPLAB XC32, un debugger in-circuit MPLAB ICD 3 e da un emulatore circuitale  MPLAB REAL ICE™.

Ma lo strumento chiave per la gestione della grafica si chiama MPLAB Harmony Graphic Composer composto da varie funzioni tra cui il display manager serve per generare il driver per il display per ogni tipo di risoluzione adattata. Questo strumento rende facile, anche al progettista grafico ai suoi primi passi, di risolvere facilmente tutti i problemi di gestione della grafica in un’ottica del “Whay You See Is What You Get”.

Uno starter kit base composto da DM320010 o DM320008 con 32 o 128 MB di DRAM e da una scheda di espansione MEB II (Multimedia Expansion Board) con maXTouch DM320005-5. Questa scheda è equipaggiata con un disply da 4,3” WQVGA maXTouch.

Disponibili da subito

I dispositivi della Famiglia PIC32MZ DA sono offerti in varie opzioni di package tra cui un 169-ball BGA, un 176-pin LQFP ed un 288-ball BGA per applicazioni con DDR2 esterne. Tutti i dispositivi di questa Famiglia sono disponibili da subito in quantità per volumi di produzione.

Massimiliano Anticoli
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