芯海科技“驱屏”软硬件全栈方案 加速智能终端交互升级

当前，智能硬件与物联网设备正经历从单一功能向智能交互的快速演进。早期设备多采用指示灯、数码管等简易显示方式，信息呈现比较有限。随着芯片性能提升和屏幕成本下降，高分辨率 LCD、OLED 屏幕，成为了智能手表、家电面板、工业终端等设备的标配。

高刷新率、流畅动效、低功耗及多屏兼容性等因素，成为了影响产品竞争力的关键技术。

芯海科技（股票代码：688595）凭借多年来在驱屏领域的深度积累，打造了从芯片硬件、软件技术到产品化落地的完整解决方案，为客户提供端到端的产品和技术支持，显著缩短开发周期，提升产品体验。

硬件基石：通用MCU及专用驱屏芯片

MCU作为硬件系统的基石，直接决定了系统的运算能力与外设驱动性能，尤其影响屏幕刷新率、响应速度等关键指标。

针对驱屏应用，芯海科技推出了包括消费类和工业类通用MCU、蓝牙模组等多款芯片，覆盖了鸿蒙生态应用领域，在性能、接口资源与功耗之间实现最佳平衡，为终端产品提供稳定而高效的硬件支撑，充分满足客户多样化的产品需求。

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。

在智能硬件竞争进入深水区的今天，芯海科技通过"驱屏"技术的全链条创新，不仅解决了屏幕驱动的硬件瓶颈，更构建起从开发工具到生态适配的完整软件护城河，为万物智联时代提供智能屏显交互的技术基石。