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基于硬件加速的多核三维汽车仪表系统设计 　　摘 要： 为满足工业中仪表盘的应用和显示要求，提出基于多核Cortex?A9硬件加速的三维汽车仪表系统设计方案。为了提升三维仪表的视觉效果，采用基于的GPU硬件加速技术来提高仪表图形的渲染帧率。同时，对Linux内核做了优化，保证了图形运行时的流畅性。实验结果表明，该设计方案不仅能实时处理系统模块的信息，大幅降低CPU的使用率，且使三维汽车仪表更具真实感，达到了实际的测试要求。　　关键词： 三维全液晶仪表； GPU硬件加速； 嵌入式Linux； Cortex?A9； 汽车仪表系统； 渲染帧率　　中图分类号： TN99?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X05?0124?05　　Abstract： A design scheme of 3D automotive instrument system based on multi?core Cortex?A9 hardware acceleration is proposed to satisfy the application and display requirements of dashboard. In order to enhance the visual effect of 3D instrument， the GPU hardware acceleration technology based on is adopted to improve the rendering frame rate of instrument graphics. The Linux kernel is optimized to guarantee the fluency while graphics operating. The experimental results show that the scheme can not only process the information of system modules in real time， but also reduce the CPU usage greatly， and makes the 3D automotive instrument more realistic. The instrument satisfies the requirement of actual test.　　Keywords： 3D full?LCD instrument； GPU hardware acceleration； embedded Linux； Cortex?A9； automotive instrument system； rendering frame rate　　0 引 言　　随着“智慧汽车战略”的提出，汽车趋于信息化、智能化方向发展。汽车仪表盘作为车内仪表的主要组成部分，是汽车内部信息传递的重要工具。此外，人们对汽车HMI的交互能力提出了更高的要求，全液晶仪表以其出色的显示能力和多样的显示方式逐渐替代了传统的指针式仪表[1]。目前，随着新能源汽车的不断发展，纯电动汽车将是未来汽车行业发展的一个主要方向[2]，与传统的燃油类汽车相比，其需要显示的内容也有很大差别；在信息展示方面，纯电动汽车对全液晶仪表有更多的需求。在未来汽车仪表显示系统中，全液晶仪表以其全面的信息展示方式、多样化的显示模式和良好的HMI交互能力等优势将在行业里占领主导地位。　　目前，国内电动汽车行业飞速发展，嵌入式芯片综合性能不断提高，人们对汽车仪表的显示性能和驾驶视觉体验的要求也随之提高。因此，车载仪表的研究者为了摆脱仪表显示加载速度慢、处理器性能差、图形渲染效果差等问题，提出各种全液晶仪表组合平台的解决方案用以解决这些问题。XX年，Android系统占领了移动电子领域，文献[3]设计了基于OBD协议的Android平台的二维虚拟仪表平台，给消费者带来了很好的视觉体验，但是由于系统本身特性以及启动时间过长等因素，在仪表盘领域很难得到推广；文献[4]设计了一款基于emWin图形库并采用Cortex?M3为主控芯片的二维电动汽车液晶仪表，且有良好的显示效果，但是处理器性能很难满足现今汽车复杂网络和全方位信息展示上的设计要求；文献[5]设计了双总线电动汽车数字仪表系统，优化了数据传输实时性差的问题，但其使用的工业串口屏注定了在界面显示上的劣势，类似地，文献[6?8]的方案同样出现了上述问题。可见，以上几种解决方案的不足之处集中在处理器性能、系统稳定性、数据实时性和图形处理等方面，很难满足汽车行业软件测试要求和用户对炫丽界面的要求。　　目前国内还没有完整的文献提出关于三维汽车全液晶仪表的解决方