硬件基石：通用MCU及专用驱屏芯片

图1 芯海科技支持驱屏应用的系列MCU及部分型号产品帧率一览表

软件赋能：从点亮屏幕到极致体验

优秀的驱屏效果不仅依赖硬件，更需要软件系统的高效调度与深度优化。其不仅只是把屏幕“点亮”，还涉及UI 框架适配、图像解码、内存调度以及多缓冲刷新等复杂环节，这些都直接影响屏幕的流畅度、功耗和用户体验。

对此，芯海拥有丰富的经验和技术积累，提供完善的SDK，全面兼容 MDK、IAR、GCC 等主流嵌入式开发环境，并支持裸机、OSAL、FreeRTOS 和 LiteOS 等多种操作系统，为客户提供灵活、可靠的开发基础。

同时，公司在图像领域也建立了完善的技术储备，不仅积累了主流图像框架适配经验，还形成了定制图片压缩、流式解码和性能调优的完整方案。同时，芯海软件平台架构还具备良好的兼容性和扩展性，能够帮助客户快速完成不同屏幕、不同系统的适配，加速产品开发进程。

图2 驱屏软件架构

图片压缩与流式解码

针对部分客户在小资源MCU上实现丰富图像资源显示的需求，芯海推出了专业的图像压缩算法方案。其具备以下优秀的特性：

• 压缩率高：算法可以高效的压缩图片资源。普遍图片压缩率在50%左右，同时算法针对客户中最常见的图像简单、颜色单一、冗余性较高的图片有特殊优化，这一类图片中压缩比甚至可以超过90%。

• 极快的解压速度：在F03X MCU平台上每解压512B数据的时间耗时不超过500us，平均在300us左右，完整解压80*160像素图像（25,600‬B）不超过20ms。

• 极小的资源占用：算法本身的RAM占用不超过4K，在包含输入输出之后资源占用不超过6K。

• 流式处理：算法流式处理压缩数据，特别适合边解压边刷图的使用场景。

• 可扩展性强：算法本身支持PNG图片，后扩展到BMP图，后续也可适配更多图片格式。

• 可移植性：算法在完全由C语言实现，可以提供包括Keil、IAR、GCC等主流平台的LIB库。

• 复杂图像处理：在某一类更为复杂的图像环境下，支持配合芯海图像预处理算法实现更高的压缩率。

图3 压缩前后对比图

帧率调优策略

得益于长期的屏幕图像开发经验，芯海科技通过不断的试验总结出了一整套帧率优化策略和方案：

• 针对产品图像资源定制化压缩算法，平衡压缩算法时间和空间占用。

• 启用DMA加速释放CPU运行时间。

• 优化SPI驱动传输速度。

• 输出双显存保持刷图和解压缩并行处理。

• 输入双buffer最大程度省略外部Flash读取时间。

• 工程调优，提供最优的工程设置选项，最大程度释放编译工具链的优化能力。

图4 调优策略

端到端支持：开发到量产的全链路服务

芯海打通了完整的图像软硬件方案，提供了包括驱动程序、示例代码和完整的GUI库等一系列完善的软件服务。这些软件服务可以帮助客户快速上手，缩短开发周期，提高开发效率。同时，公司还为客户提供了端到端的技术支持和服务，帮助客户解决开发过程中遇到的问题和困难。

除此之外，芯海为了更好也更快的帮助客户掌握芯海的图像开发方法，配合SDK提供了一整套的开发工具，包括：

• 图片转换软件：可以将包括BMP、PNG格式的图像转化为二进制或文本格式。

• 图片压缩软件：芯海压缩算法的PC实现，可以提供极高的压缩率。

• 图像代码生成软件：直接将图像生成为可以直接烧录到外部Flash的二进制文件或者编译进工程的代码格式文件，并生成多图像的大小、偏移地址等关键信息的头文件，无需任何二次开发，极大的提高开发效率。

• 图片烧录：支持在开发板上直接通过J-Link对外部Flash进行程序烧录，有效简化开发调试流程，显著提升开发效率与操作便捷性。

• Chipsea Guider

配合LVGL使用，无需安装，采用拖曳式的开发方式，内含Windows模拟器，所见即所得。可一键生成方案代码，特别适合开发经验少，时间紧，方案较为简单的产品项目。

图5 上位机方案

目前，芯海驱屏方案经过鸿蒙生态平台的严苛验证，已在规模化量产项目中展现出高可靠性。其兼容性架构支持快速适配不同分辨率、接口标准的屏幕，从RGB到MIPI DSI，从单屏到双屏异显，以成熟的工程化经验确保量产一致性。