當前,智能硬件與物聯網設備正經歷從單一功能向智能交互的快速演進。早期設備多采用指示燈、數碼管等簡易顯示方式,信息呈現比較有限。隨著芯片性能提升和屏幕成本下降,高分辨率 LCD、OLED 屏幕,成為了智能手表、家電面板、工業終端等設備的標配。

高刷新率、流暢動效、低功耗及多屏兼容性等因素,成為了影響產品競爭力的關鍵技術。
芯海科技(股票代碼:688595)憑借多年來在驅屏領域的深度積累,打造了從芯片硬件、軟件技術到產品化落地的完整解決方案,為客戶提供端到端的產品和技術支持,顯著縮短開發周期,提升產品體驗。
硬件基石:通用MCU及專用驅屏芯片
MCU作為硬件系統的基石,直接決定了系統的運算能力與外設驅動性能,尤其影響屏幕刷新率、響應速度等關鍵指標。
針對驅屏應用,芯海科技推出了包括消費類和工業類通用MCU、藍牙模組等多款芯片,覆蓋了鴻蒙生態應用領域,在性能、接口資源與功耗之間實現最佳平衡,為終端產品提供穩定而高效的硬件支撐,充分滿足客戶多樣化的產品需求。


圖1 芯海科技支持驅屏應用的系列MCU及部分型號產品幀率一覽表
軟件賦能:從點亮屏幕到極致體驗
優秀的驅屏效果不僅依賴硬件,更需要軟件系統的高效調度與深度優化。其不僅只是把屏幕“點亮”,還涉及UI 框架適配、圖像解碼、內存調度以及多緩沖刷新等復雜環節,這些都直接影響屏幕的流暢度、功耗和用戶體驗。
對此,芯海擁有豐富的經驗和技術積累,提供完善的SDK,全面兼容 MDK、IAR、GCC 等主流嵌入式開發環境,并支持裸機、OSAL、FreeRTOS 和 LiteOS 等多種操作系統,為客戶提供靈活、可靠的開發基礎。
同時,公司在圖像領域也建立了完善的技術儲備,不僅積累了主流圖像框架適配經驗,還形成了定制圖片壓縮、流式解碼和性能調優的完整方案。同時,芯海軟件平臺架構還具備良好的兼容性和擴展性,能夠幫助客戶快速完成不同屏幕、不同系統的適配,加速產品開發進程。

圖2 驅屏軟件架構
圖片壓縮與流式解碼
針對部分客戶在小資源MCU上實現豐富圖像資源顯示的需求,芯海推出了專業的圖像壓縮算法方案。其具備以下優秀的特性:
- 壓縮率高:算法可以高效的壓縮圖片資源。普遍圖片壓縮率在50%左右,同時算法針對客戶中最常見的圖像簡單、顏色單一、冗余性較高的圖片有特殊優化,這一類圖片中壓縮比甚至可以超過90%。
- 極快的解壓速度:在F03X MCU平臺上每解壓512B數據的時間耗時不超過500us,平均在300us左右,完整解壓80*160像素圖像(25,600?B)不超過20ms。
- 極小的資源占用:算法本身的RAM占用不超過4K,在包含輸入輸出之后資源占用不超過6K。
- 流式處理:算法流式處理壓縮數據,特別適合邊解壓邊刷圖的使用場景。
- 可擴展性強:算法本身支持PNG圖片,后擴展到BMP圖,后續也可適配更多圖片格式。
- 可移植性:算法在完全由C語言實現,可以提供包括Keil、IAR、GCC等主流平臺的LIB庫。
- 復雜圖像處理:在某一類更為復雜的圖像環境下,支持配合芯海圖像預處理算法實現更高的壓縮率。

圖3 壓縮前后對比圖
幀率調優策略
得益于長期的屏幕圖像開發經驗,芯海科技通過不斷的試驗總結出了一整套幀率優化策略和方案:
- 針對產品圖像資源定制化壓縮算法,平衡壓縮算法時間和空間占用。
- 啟用DMA加速釋放CPU運行時間。
- 優化SPI驅動傳輸速度。
- 輸出雙顯存保持刷圖和解壓縮并行處理。
- 輸入雙buffer最大程度省略外部Flash讀取時間。
- 工程調優,提供最優的工程設置選項,最大程度釋放編譯工具鏈的優化能力。

圖4 調優策略
端到端支持:開發到量產的全鏈路服務
芯海打通了完整的圖像軟硬件方案,提供了包括驅動程序、示例代碼和完整的GUI庫等一系列完善的軟件服務。這些軟件服務可以幫助客戶快速上手,縮短開發周期,提高開發效率。同時,公司還為客戶提供了端到端的技術支持和服務,幫助客戶解決開發過程中遇到的問題和困難。
除此之外,芯海為了更好也更快的幫助客戶掌握芯海的圖像開發方法,配合SDK提供了一整套的開發工具,包括:
- 圖片轉換軟件:可以將包括BMP、PNG格式的圖像轉化為二進制或文本格式。
- 圖片壓縮軟件:芯海壓縮算法的PC實現,可以提供極高的壓縮率。
- 圖像代碼生成軟件:直接將圖像生成為可以直接燒錄到外部Flash的二進制文件或者編譯進工程的代碼格式文件,并生成多圖像的大小、偏移地址等關鍵信息的頭文件,無需任何二次開發,極大的提高開發效率。
- 圖片燒錄:支持在開發板上直接通過J-Link對外部Flash進行程序燒錄,有效簡化開發調試流程,顯著提升開發效率與操作便捷性。
- Chipsea Guider
配合LVGL使用,無需安裝,采用拖曳式的開發方式,內含Windows模擬器,所見即所得。可一鍵生成方案代碼,特別適合開發經驗少,時間緊,方案較為簡單的產品項目。

圖5 上位機方案
目前,芯海驅屏方案經過鴻蒙生態平臺的嚴苛驗證,已在規模化量產項目中展現出高可靠性。其兼容性架構支持快速適配不同分辨率、接口標準的屏幕,從RGB到MIPI DSI,從單屏到雙屏異顯,以成熟的工程化經驗確保量產一致性。
在智能硬件競爭進入深水區的今天,芯海科技通過"驅屏"技術的全鏈條創新,不僅解決了屏幕驅動的硬件瓶頸,更構建起從開發工具到生態適配的完整軟件護城河,為萬物智聯時代提供智能屏顯交互的技術基石。
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