启明智显开源项目分享|基于Model 3c芯片的86中控面板ZX3D95CM20S-V11项目软硬件全开源

前言:

本文为4寸 480*480 RGB接口IPS全面触屏的86中控面板(RT-Thread+LVGL)软硬件开源干货内容,该项目是综合性非常强的RTOS系列项目!项目主控芯片使用 Model 3c,整体实现了简化版本的86中控面板的功能需求。项目可以学习的点非常多,包含:Model 3c 的硬件驱动,LVGL 的移植与RT-Thread 操作等。该项目的源代码适用于启明智显的出厂镜像,只学习应用层开发的也可以尝试学习该项目!


Model 3c芯片介绍:

Model3C 是一款基于 RISC-V 的高性能、国产自主、工业级高清显示与智能控制 MCU,配备强大的 2D 图形加速处理器、PNG/JPEG 解码引擎、丰富的接口,支持-40 至 +105℃工业宽温,封装采用QFN68,7x7x0.85mm,0.35mm 间距,Model3C 具有高可靠性、高开放性,可广泛应用于工业自动化控制、 串口屏等智慧工业和智慧家居领域。


Model 3c功能特性:
  • CPU 内核
- 单核 E907,RV32IMAFC 指令架构,400MHz@1.1V
  • 系统启动
- 默认按 SD Card(SDMC1)→ SPI NOR → SPI NAND → eMMC(SDMC0)顺序扫描启动
- 可通过烧写 eFuse 改变并固定启动介质
  • 系统安全
- SPI 总线加密模块(SPI Crypto,SPI ENC),支持 SPI NAND/SPI NOR 在线 加解密
- 数据校验引擎(DCE),支持 CRC-32 多项式和累加和两种方式
- 内置 eFuse 512bits ,其中 128bits 供 用户 自定义使用
  • 片内存储
- BROM 32KB
- SRAM 32KB
- PSRAM 两种规格可选:
 32Mb,8-bit 位宽,最高频率 200MHz DDR
  • 存储接口
- QSPI 支持 SPI NOR Flash / SPI NAND Flash
- eMMC 4.41/SD 3.01/SDIO 3.0
  • 图像引擎
- DE 显示引擎:
支持一个 UI 图层,最高性能 1024x768@60fps
支持抖动、伽马及色彩矩阵调整
- GE 图像引擎:
支持 2D 图形加速,最大性能 1080P@60fps
支持水平和垂直翻转,90/180/270 度旋转
- VE 视频编解码:
JPEG 解码器,最高性能 720P@60fps
PNG 解码器,最高性能 720P@60fps
  • 显示接口
- 支持 24-bit 并口 RGB,最高性能 1024x768@60fps
- 支持 SRGB/I8080/QSPI 屏接口
  • 音频接口
- 左右声道数字 PWM 输出(DSPK)
  • 通用接口
- 两路 SPI,支持 3 线/4 线接口,可配置为 Master/Slave
- 四路 UART,支持 2 线/3 线/4 线接口,兼容工业标准 16550,波特率偏差 <2%
- 两路 I2C,支持 7 bits 和 10 bits 寻址,最高速率 400Kb/s
- 两路 CAN,支持 CAN2.0A 和 CAN2.0B,可编程通信速率最高 1Mbps
- 一组 CIR,支持红外输入和红外输出
- 五组 GPIO 总共 60 个 IO,支持每个 IO 独立配置:
  • 计数器
- GTC 通用计时器
- WDOG 看门狗
- PWM
  • 模拟
- 内置 6 通道 12-bit GPADC,采样速率为 1MSPS
- 集成 RTP 电阻触摸屏接口
  • 时钟和电源管理
- 芯片时钟源
支持无晶体方案,使用内置 OSC24M,精度±1%
支持外挂 24MHz 晶体,精度取决于晶体
- CMU 内置四个 PLL
- SYSCFG 内置三个 LDO
- 内置 THS 温度传感器,支持高低温中断报警和过温复位芯片
ZX3D95CM20S-V11开源硬件实物图:


ZX3D95CM20S-V1186中控面板PCBA原理图:

备注:ZX3D95CM20S-V1186中控面板原理图设计,搭载了驱屏MCU--Model 3c芯片、SPK喇叭、LCD屏+触摸、电源、RS485接口、DEBUG以及ESP32-C2模组;


ZX3D95CM20S-V1186中控面板软件开源:

备注:支持的UI驱动, 默认为 LVGL-8.3.10

备注:SDK 基于 RT-Thread 深度定制的 RTOS 系统,支持 RT-Thread 生态file:///C:/Users/Lenovo/Desktop/m3-doc/quick-start/sdk-brief.html#rtos

代码托管于 Gitee 服务器中,可直接克隆:

sudo apt-get install git-lfs
git lfs clone https://gitee.com/qiming-zhixian/zx-rtt-sdk.git

环境安装:

 Linux环境准备

file:///C:/Users/Lenovo/Desktop/m3-doc/quick-start/sdk-brief.html#linux

资源库更新

在国内使用 apt 进行软件安装,会经常碰到 Index of /ubuntu/ | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror 无法访问或者访问速度非常慢,最简单的办法是替换成国内比较快的镜像网站,测试中 mirrors.aliyun.com 的效果很好

sudo gedit /etc/apt/sources.list   中  cn.archive.ubuntu.com 全部更换为 mirrors.aliyun.com
sudo apt-get update

安装 scons

scons 是一个开发源码,以 python 语言编码的自动化构建工具,它是 Make 的改进的、跨平台的替代品,因此 Luban lite 选择 scons 作为构建工具, 但同时支持对 Makefile 的调用

sudo apt install scons

安装 pycryptodomex

pycryptodomex 是 python 的一个加密库,可以通过用 pip 安装 whl 文件, 也可以通过源码进行编译安装, SDK tools/env/local_pkgs/ 中内置了 pycryptodomex 源码

两种安装都需要安装 pip 来提供相应的组件, 并且 ubuntu20.04 中默认安装的 python3-pip

sudo apt install pip
cd tools/env/local_pkgs/
tar xvf pycryptodomex-3.11.0.tar.gz
cd pycryptodomex-3.11.0
sudo python3 setup.py install

Windows 环境准备:

http://file:///C:/Users/Lenovo/Desktop/m3-doc/quick-start/sdk-brief.html#windows

Windows 下的对应的各种工具已经存放在 tools/env/tools 目录当中,不需要安装

在 SDK 根目录下有两个批处理文件来实现命令行的使用方法。

ENV 运行环境

直接双击 zx-rtt/win_env.bat 打开专有的 Windows 的 env 命令行工具,后面所有命令都在该命令行工具中进行操作

ENV 是 RT-Thread 的原生工具,是 SDK 包中集成了编译所需要使用的所有的工具的一种使用方式

CMD 运行环境

http://file:///C:/Users/Lenovo/Desktop/m3-doc/quick-start/sdk-brief.html#cmd

直接双击 zx-rtt/win_cmd.bat 打开 Windows 的 CMD 命令行工具,后面所有命令的使用和 ENV 相同

CMD 是 windows 的使用环境,除了 SDK 的命令外,还可以使用系统自己安装的工具的命令,因此功能更强大

编译 ZX-RTT

http://file:///C:/Users/Lenovo/Desktop/m3-doc/quick-start/sdk-brief.html#zx-rtt

scons --list-def            //查看有多少配置
scons --apply-def=0         //选择 0 号配置
scons                       //编译
......Image file is generated: output/ZX7D0N_rt-thread/images/m3_ZX7D0N_page_2k_block_128k_v1.0.0.img

编译后的镜像名称为 m3_ZX7D0N_page_2k_block_128k_v1.0.0.img

烧录:

ZX-RTT 提供一组工具:

  • PanelLanDownloader:单机刷机软件

  • 调试烧录工具:

下载

相关工具使用 gitee 存储和管理,位于 ZX-RTT SDK的tools/downloader目录下

ls zx-rtt-sdk/tools/downloaderPanelLanDownloader.zip
驱动安装

WINDOW 环境下解压 PanelLanDownloader.zip 后, 进入 PanelLan_Device_drive 目录, 双击 InstallDriver.exe 根据向导指引即可完成安装

刷机

PanelLan的使用非常简单,选择编译好的镜像,在开发板进入烧写模式后点击“开始”按钮即可自动进行烧写,进入烧写模式,主要以串口烧录;

烧写镜像完成后可以通过串口进行信息的查看,默认的调试串口配置信息为

  • BaudRate:115200

  • Data bits:8

  • Stop bits:1

  • Parity:None

  • Flow control:None


RTOS SDK开源内容清单:

开源地址:https://gitee.com/qiming-zhixian/zx-rtt-sdk.git

敬请期待M3 7寸1024*600 IPS全面触摸开发板开源

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