电子产品世界

一、简介

低成本 AM62x Sitara™ MPU 系列应用处理器专为 Linux® 应用开发而构建。凭借可扩展的 Arm® Cortex®-A53 性能和嵌入式功能，例如双显示支持和 3D 图形加速，以及一组广泛的外设，AM62x 器件非常适合广泛的工业和汽车应用，同时还提供智能功能和优化的电源架构。

AM62x Sitara™ 处理器的 13mm x 13mm 封装 (ALW) 型号是工业级处理器，而 17.2mm x 17.2mm 封装 (AMC) 型号则满足 AEC-Q100 汽车标准。可以使用集成的 Cortex-M4F 内核和专用外设来满足工业和汽车功能安全要求，这些内核和外设均可与 AM62x 处理器的其余部分隔离。

3 端口千兆以太网交换机具有一个内部端口和两个外部端口，支持时间敏感网络 (TSN)。该器件上的附加 PRU 模块可为客户自己的用例提供实时 I/O 功能。此外，AM62x 中包含大量外设，可实现系统级连接，例如：USB、MMC/SD、摄像头接口、OSPI、CAN-FD 和 GPMC，用于将主机接口并行连接到外部 ASIC/FPGA。AM62x 器件还通过内置硬件安全模块 (HSM) 支持安全启动来实现 IP 保护，并为便携式和功耗敏感型应用提供高级电源管理支持

二、技术文章

过去，人机界面 (HMI) 由附带按钮、开关和指示灯的实体控制面板组成，让使用者能与机器通讯。随着技术的发展，使用者可以监控制程、查看状态信息显示和发送命令。现在，HMI 应用无处不在，包括用于控制电视的智能手机应用程序、车辆语音命令，医院中的患者监控或智慧工厂的触摸屏幕控制面板。

我们在日常生活中持续见到与机器的接触点不断增加。HMI 的未来会是什么样貌？除了数据收集、控制与显示外，新一代 HMI 超越了人机界面的应用范围，转为提供人机互动的方法，让机器在其中展现智慧行动，并与人通讯。例如，通过非接触式互动、物体和手势检测以及面部识别功能来出入大楼建筑，如影片「 智慧出入建筑物 」中所示。

进入人机互动的新世界需要互动式智慧应用，处理器也面临全新挑战，才能让 HMI 成为可能。现在来逐项探讨新一代 HMI 三大考量。

第 1：利用边缘 AI 启用新功能

新一代 HMI 设计依赖边缘人工智能 (AI) 启用新功能 。例如，机器视觉可以通过面部识别功能启用对机器的出入控制，或者通过手势识别启用非接触式操作，如 图 1 中示例所示。此外，在 HMI 设计中新增机器视觉等边缘 AI 功能，可针对目前系统状态和预测性维护，进行更准确的分析。建立新 HMI 应用时，必须考量边缘 AI 应用开发的相關资源付出，以及处理器功能。

图 1 医疗专业人士使用手势识别与智能型 HMI 系统互动

第二：平衡效能与功耗

单芯片上的高度整合会影响设备耗电量，特别是在完全启用边缘 AI 功能时。智能设计通常只需精巧外形尺寸，特别是在严苛环境下，这使得终端产品的耗电量变得更加复杂。设计人员必须克服在创建高效率设计时所面临的挑战，同时须铭记热温度限制，且不会增加整体系统成本。优化电源设计应包含超低功耗与多重低功耗模式，以延长产品寿命。

第三：整合智慧连接与独特的显示器支持

现场等级装置和传感器数量不断增加，以及新兴的即时工业通讯信协议也为新的 HMI 应用带来了挑战。例如，智慧工厂环境中的 HMI 需要与其他装置和机器通讯，这意味着 HMI 设计需要连接和控制功能。显示器是 HMI 的另一项设计考量，可提供独特功能和方式来强化人机间的通讯。

随着 HMI 持续演进，这些应用背后的处理器技术必须做好准备，以与时俱进。TI Sitara™ AM62 处理器系列的首款装置 AM623、AM625 和 AM625SIP 处理器专为低功耗和多種工业周边设备而设计，可将省电的边缘 AI 处理功能引入双显示器和小型应用以及新一代 HMI，全部都纳入考量。

AM625SIP 是 AM6254 处理器的系统级封装(SIP)版本，额外增加了集成式 512MB LPDDR4 SDRAM。此装置可直接解决工程师在设计处理器时所面临的硬件、软件、电力及更多挑战。SIP 处理器具有其他优点，例如可实现简化的硬件设计、优化尺寸/系统物料清单成本，以及减少在芯片上配置 LPDDR4 所需的工程工作负担。

此外，AM62P 处理器也通过集成式四核 Arm Cortex-A53、功能更强大的图形处理单元(GPU)和 32 位元 LPDDR4，强化 HMI 应用的性能。内存带宽的增加可大幅减少延迟、简化视觉转换，并在处理器上提供卓越的多任务处理功能，能即时响应 HMI 应用所需。此外，AM62P 的关键在于增强型 GPU 和视频编码器，能以高画质呈现复杂的 3D 图形、效果和视频流。

AM62X 处理器系列包含：AM623、AM625、AM625SIP 和 AM62P，通过可扩展的单核至四核 Arm Cortex-A53 到 1.4-GHz 平台，以及支持 TensorFlow 的 Mainline Linux 来强化边缘 AI 功能的实现。此外，通用非同步接收器发射器、序列周边界面和 I2C 等芯片内置资源，也支持常用工业传感器或控制器的连接选项，可进一步简化设计。

AM623 和 AM625 的最佳化电源设计支援多种核心功耗低至 7 mW 的电源模式、便携式与电池供电设计。AM62P 也以专用视频硬件加速器实现电源设计优化，可分担 CPU 视频处理负荷，进而提升电源效率。简化的硬件设计可在精巧尺寸中实现具成本效益的系统解决方案。

AM623、AM625 和 AM625SIP 处理器支持各种显示接口，其中包括具有成本效益的 RGB888，以及支持 2K 和超高画质显示器的低压差分信号接口。AM62P 也包括 DSI，并支持最多三个显示器，从而增加了显示接口列表。多重显示功能可实现设计灵活性与创新。

结论

HMI 的未来将在各种环境和应用中展现人机通讯的智慧与创新。想象一下，在手术室中，医护人员用自己的语音与病人监控系统互动，而不是轻触屏幕维持无菌环境；或是在嘈杂的工厂中，工作人员只需一个手势就能使用控制面板。使用 AM62 处理器系列，开始进行最新世代的 HMI 设计。

三、相关下载

白皮书

1、https://share.eepw.com.cn/share/download/id/395818

用户手册

1、https://share.eepw.com.cn/share/download/id/395820

2、https://www.ti.com.cn/document-viewer/cn/lit/html/spruiv7

应用手册

1、https://share.eepw.com.cn/share/download/id/395819

2、https://share.eepw.com.cn/share/download/id/395821

技术文章

https://share.eepw.com.cn/share/download/id/395822

关键词： 德州仪器 汽车电子 视觉 HMI