Kostenfreies Betriebssystem für High End MCU – Grafikcontroller Kombination

Linux auf FUJITSU’s Jade (MB86R01)

Linux, als Alternative zu kostenpflichtigen, unflexiblen Betriebssystemen, ist in aller Munde. Das ist nicht verwunderlich, denn der akute Kostendruck bei Neuentwicklungen macht auch nicht vor diesem Sektor halt. Muss man bei den etablierten Betriebssystemen nicht selten fünfstellige Summen ausgeben, so ist Linux kostenfrei im Internet herunterzuladen.

Die Anpassung des Betriebsystems wurde durch die in Deutschland ansässige Firma mycable durchgeführt. Aktuell basiert diese Anpassung auf dem Linux – Kernel 2.6. Die unterste Ebene bildet ein angepasster u-boot Bootloader der die Grund – Initialisierung der MCU vornimmt. Darauf aufsetzend ist das Betriebssystem implementiert, welches für die Ausführung der eigentlichen Applikation zuständig ist.

Das Betriebssystem lässt sich sehr flexibel an die Bedürfnisse des Kunden anpassen. Die frei konfigurierbare Toolchain erlaubt es, dass bestimmte Treiberkomponenten sowie Dienste hinzu- oder abgewählt werden können. Damit erhält man ein optimal angepasstes, schlankes System, das wenige Ressourcen benötigt. Die Grafikausgabe wird über speziell angepasste Treiber realisiert die sogar die Hardware – Beschleunigung des Jades unterstützen. Zur Software gehört weiterhin ein speziell angepasstes Root File System. Selbstverständlich sind hierzu Quellcode und Tool-Chain frei verfügbar.

Die Firma GLYN bietet in Kooperation mit der Firma mycable regelmäßig Workshops zu diesem Thema an. Bei Interesse sprechen Sie uns einfach an.

Realisiert wurde diese Plattform mit dem FUJITSU Jade, der aus einer Kombination eines ARM9 Mikrocontrollers sowie einem FUJITSU Grafikcontroller – Teil (CORAL PA) besteht. Diese Kombination ist im Bereich Leistungsfähigkeit perfekt aufeinander abgestimmt.  Die Kommunikation zwischen diesen beiden Bausteinen wird innerhalb des Bausteins vorgenommen. Deswegen treten keinerlei Komplikation in der Buskommunikation auf. Den benötigten DDR-Speicher teilen sich die MCU und der GDC. 

Der interne Aufbau der Grafikausgabe ist so realisiert, dass hier auf zwei völlig getrennte Ausgabe-einheiten zurückgegriffen wird. für die jeweils eigene Controller zur Generierung des Display – Timings vorhanden sind. Somit können Displays unterschiedlicher Größe und Auflösung angeschlossen werden. Die Auflösung kann bei beiden Displays von 320 x 240 bis zu 1280 x 768 betragen! Die unterstützenden Farb- Modi sind RGB8, 16 und 24. Der Jade kann bis zu 6 Layer gleichzeitig darstellen.

Im Gegensatz zu den bestehenden Grafikcontrollern sind beim Jade zwei unabhängige Video – Eingänge vorhanden. Diese können das anliegende Signal skaliert auf die TFT’s einblenden. Hierbei wird das YUV, RGB und ITU656 Format unterstützt. Bei den Videos kann die Helligkeit, der Kontrast und die Sättigung eingestellt werden.

Key Features

• CMOS 90 nm technology
• ARM926EJ-S CPU core with 16kb instruction and 16kb data cache
• CPU core: 16kb ITCM / 16 kb DTCM, ETM9 and JTAG ICE interface
• Internal/memory frequency: 320 MHz
• Display resolutions typically from 320 x 240 up to 1280 x 768
• 6 layers of overlay display (windows)
• Alpha plane and constant alpha value for each layer
• Dual display output (2 seperate display controllers are integrated supporting RGB8, RGB16 and RGB24)
• Dual digital video input (2 seperate video capture units supporting various formats including YUV, RGB and ITU656)
• Video scaler (up/down scaling)
• Brightness, Contrast, Saturation control
• Rendering engine for 2D/3D graphic acceleration functions
• Geometry processor supporting floating point transformations
• Texture mapping unit (up to 4096 x 4096)
• Bit BLT Unit for transfers up to 4096 x 4096 surfaces
• Alpha Bit BLT and ROP2 functions
• External DDR2-SDRAM interface (320MHz) for graphic memory (up to 128Mbytes)
• Parallel flash/SRAM host interface with decryption engine
• Parallel ATA interface
• SD card interface
• CAN interface
• Media LB interface
• USB 2.0 (host and function) interface
• I2C interface
• I2S interface
• UART interface
• Program protection support: support for encrypted program code helps prevent unauthorized changes or access
• BGA-484 Package
• Temperature range -40 to +85 °C

Zur einfachen Evaluierung bietet die Firma GLYN das XXS – Terminal Board an, das mit einer Tochterplatine (XXSVideo) ausgestattet ist, auf dem sich der Jade befindet. Dieses modulare Konzept macht nicht nur für die Entwicklung Sinn, sie ist auch für den Serieneinsatz zu empfehlen. Alle EMV - kritischen Teile sind auf diesem kompakten Board integriert. Man muss nicht für die komplette Applikation eine Platine mit sehr vielen Lagen entwickeln. Vielmehr wird das Board einfach über zwei 120-polige Steckverbinder mit der Applikation verbunden. Neben zwei Display-Ausgängen und zwei CCIR656 Video-Eingängen sind weitere Schnittstellen wie der CPU-Bus, UARTs, CAN, I2S, MOST und SD-Card nutzbar.

Weitere Funktionen des XXSvideo sind:

• 32 MB MirrorBit Flash
• 128 MB DDR2 SDRAM
• Watchdog
• Crypto-EEPROM

Das XXSVideo stellt so einen voll funktionsfähigen Systembaustein dar.

Das komplette XXSTerminal Board bekommen Sie bei GLYN für nur 799.-EUR (netto)