基於NUVOTON MA35H0結合emWin的人機介面規劃設計方案

新唐科技於今年初,針對工業與物聯網的人機介面應用,推出了高效能微處理器 MA35H0系列。MA35H0系列是基於去年的MA35D1產品加以延伸。
新唐科技此舉讓整個MA35的平台更多元(MA35D1,MA35D0,MA35H0)。也讓工業與物聯網的整個生態鏈更加完整。

MA35H0系列 基於64 位元 Arm Cortex-A35 雙內核,高性能內核運行頻率高達 650 MHz,每個內核包含 32/32 KB I/D L1 緩存,以及 512 KB 共享 L2 快取。
MA35H0系列 內建128 KB 內部啟動內存,並支援USB、SD/eMMC、NAND和SPI Flash(SPI NOR/SPI NAND)四種模式的安全啟動。
為了方便系統設計和製造,MA35H0系列還提供與DDR SDRAM堆疊的LQFP封裝,容量達到128 MB,幫助開發著在硬件設計時,顯著減少了PCB層數、尺寸,並降低 外掛DDR時 高速的電磁干擾(EMI)。

MA35H0系列 同時可以滿足工業與物聯網應用時安全信賴。其中包括Arm TrustZone 技術和安全啟動。並帶有AES、SHA、ECC、RSA、SM2/3/4 和TRNG 的內建加密加速器。
以及提供金鑰儲存和OTP 內存,加以保護敏感和高安全性的資料,並可以達到加密啟動。

MA35H0系列 為了獲得更好的圖形人機介面(HMI)效果,MA35H0系列提供了高達1280 x 800 @ 60 fps解析度的LCD (RGB)顯示控制器,並提供2D圖形引擎與影像解碼器,JPEG和H.264。

此外,MA35H0系列 也為高效能HMI應用提供高速連接和先進的控制接口,例如兆位元乙太網路、高速USB主機和設備、SD3.0/eMMC和CAN FD。
MA35H0系列具有高度整合的功能,分為五個子系統:核心子系統、記憶體子系統、安全子系統、顯示器、視訊子系統、連接和I/O子系統。

MA35H0系列的主要功能如下:
MA35H0系列的主要功能
圖一 : MA35H0 Series Features (資料內容來自新唐科技)

MA35H0與MA35D1的比較如下:
MA35H0 Series Features
圖二 : MA35H0 Series Features (資料內容來自新唐科技)


接下來本方案重點,主要想讓大大通上的夥伴們瞭解新唐科技在MA35H0的平台如何結合emWin達到人機介面(HMI)的實際運用

MA35H0 系列支援的各種的圖形開發工具,例如:QT, LVGL, altia 與 emWin。
MA35H0 Graphics Library
圖三 : MA35H0 Graphics Library (資料內容來自新唐科技)

emWin 是一套由SEGGER Microcontroller 開發出 來的嵌入式圖形與圖庫用户界面 (GUI)。期可用於任何透過圖形顯示的應用程序。
emWin 提供有效又獨立於處理器和 LCD 控制器的 GUI工具。其兼容於單任務與多任務的平台。emWin 在嵌入式平台上非常流行。新唐科技也已從SEGGER獲得 emWin 圖形圖庫的的授權許可。
當開發者在新唐科技的處理器平台運行emWin 全功能,都可免费。

以下將 介紹 MA35H0平台上,emWin開發程序:
1. 準備(Preparation)
2. 設計(GUI Design)
3. 建立/產生程式碼(Build code)
4. 平台顯示確認(Run on Device)

1. 準備(Preparation): 
   
 請從新唐科技的連結,下載對應的emWin套件(emWin Package)。並在電腦上進行安裝。
     連結如下 : MA35H0 工業人機介面 (HMI) 系列 - Nuvoton
     目前最新版的開發程式 "AppWizard V140f_634g"

     安裝完成的圖形介面如下:
     AppWizard V140f_634g
    圖四 : AppWizard V140f_634g (圖片內容來自新唐科技/emWin)

2. 設計(GUI Design):
   
 AppWizard V140f_634g介面中,包含了 Object(物件) / hierarchic tree(層次樹) / Advanced Setting(進階設定) / Editor(編輯) / Setting Interaction(設定交互) / Object Properties(物件屬性)
     程序設計 :  Add Object → Create project → Add new screen object → Add new box object → Add new button object → Play window
    emWin設計界面
      圖五 : emWin設計界面 (圖片內容來自新唐科技)

3. 建立/產生程式碼(Build code) :
     利用emWin介面中的 "Export & Save ”的選項,可以將程式碼存在電腦當中

     emWin設計界面
      圖六 : emWin設計界面 (圖片內容來自新唐科技)

4. 平台顯示確認(Run on Device) :
   
將程式碼移植到MA35H0的開發碼中,並產生對應的檔案,燒錄於MA35H0的平台中,確認人機介面。

    MA35H0使用emWin開發的人機介面
      圖七 : MA35H0使用emWin開發的人機介面 (拍攝於新唐科技MA35H0 EVB)

以上,為 基於NUVOTON MA35H0結合emWin的 人機介面
方案。

更詳細的的流程與資源,也可以參考新唐科技的技術交流論壇與SEGGER 論壇。

AppWizard User Manual: https://www.segger.com/downloads/emwin/UM03003_AppWizard.pdf
AppWizard official training video: https://youtube.com/playlist?list=PLDqLs4CjhqjHF2AoSCNG2amFyMJY9w0eJ
SEGGER forum (emWin related): emWin related - SEGGER - Forum
Nuvoton emWin Quick Start Video: 學會使用 emWin AppWizard 快速建立 GUI 於新唐 HMI 平台 (youtube.com)
Nuvoton emWin forum: Nuvoton HMI/GUI - NuForum

►場景應用圖

►產品實體圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►咖啡機人機介面

►工業IOT的人機介面

►核心技術優勢

MA35H0 核心功能: 1. 雙核心的 Cortex A35 @ 650 MHz 2. 內建128 MB DDR 於 LQFP216 封裝 3. 支持 JPEG 與 H.264 解碼器,解析度 達 1280 x800 @ 60fps 4.工作溫度 (Tj ): 40 C ~ +125 C,適合工控工作環境 5. 支持圖形開發工具"emWin",並免費授權於MA35H0

►方案規格

圖形開發工具"emWin" 1. 高品質繪圖軟體函數庫,免費授權於新唐科技MA35H0 2. 支持動畫特效、抗鋸齒性繪圖功能, 3. 視窗物件建構與視窗管理,容易上手

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