兆易创新与Qt Group合作打造嵌入式HMI技术方案

6月23日，


兆易创新


（Gig


aD


evice）与Qt Group正式官宣全球合作，双方聚焦


GD32


H7高性能


MCU


与Qt for MCUs


嵌入式


图形引擎深度适配，联合打造面向工业、储能、


智能家居


、


消费电子


的标准化GUI方案。官宣落地后，双方快速推出全场景交互参考方案，作为今年慕展核心展品，以完整可视化实例验证软硬件协同优化能力，为


嵌入式开发


者提供可直接复用、量产落地的一站式HMI开发模板。该参考方案同步集成IAR（Qt Group的最新产品线）经TÜV SÜD


认证


的IAR Embedded Workbench for


Arm


功能安全版编译器，构建起“芯片算力+Qt for MCUs图形引擎+IAR功能安全版工具链”的完整技术栈，为方案后续在工业、储能等安全关键场景下的量产认证提供工具链层面的保障。

01 硬件平台核心规格

整套方案采用GD32H77x Cortex M7系列MCU，600MHz高主频算力，具有带分支预测的6级超标量流水线、FPU及


DSP


运算单元，支持硬件单精度和双精度运算。该系列芯片拥有超高存储配置，最高可支持2MB Execu


ti


on Flash与8MB Storage Flash，并搭载1.2MB的S


RAM


，更特别配备高达640KB大容量紧


耦合


内存（TCM），实现


CPU


同频运行，指令与数据的零等待执行。

内置硬件图形加速器（IPA）支持2D图像复制、转换、混合、填充、旋转和缩放功能。


TF


T-LCD


接口


（TLI）直接驱动LCD，最高支持2048*2048分辨率、多种像素格式和双层混合。两个


SDI


O接口，兼容


SD


存储卡3.0、eMMC V4.51版本，最高支持8线200MHz


DDR


模式，用于外拓海量存储资源。两个高速OSPI接口，支持最大200MHz下8线DDR模式，支持No


rF


lash、PSRAM等高速存储器。支持外部存储器


控制器


（EXMC）可灵活拓展外部存储器，包括SRAM，


ROM


，NOR Flash，NAND Flash和SDRAM，其中SDRAM最大支持32位256MB存储大小。

GD32H77D系列额外支持MI


PI


-


DSI


接口，支持2Lane最大频率2000Mb/s，支持多种颜色打包格式和LCD分辨率。

GD32H77x系列MCU既能承接矢量渲染、多层透明动画等高负载图形任务，也可原生支撑FFT


音频


频谱、离线地图浮点运算等Demo高阶功能，硬件资源与整套图形方案需求高度匹配。

02 Qt for MCUs 2.12.1底层适配优化亮点

开发层针对GD32H7系列硬件特性完成专属驱动适配，QUL渲染管线直连芯片IPA图形加速单元，依托SDRAM缓存帧数据与资源、OSPI存储地图瓦片、TCM零等待内存承载关键代码与栈，典型界面可达60fps流畅刷新。适配版本原生搭载轻量化QtLocation模块，可在


RTOS


或裸机环境运行离线栅格瓦片地图，依托H7充足片内SRAM与OSPI外部存储实现字库分片按需加载，大幅削减内存占用。工程采用QML预编译转静态


C++


模式，运行资源开销极低，兼容裸机、


FreeRTOS


、


RT-Thread


等主流实时操作系统，配套内置性能监控工具，可实时抓取加速器、内存、


处理器


占用数据，充分发挥GD32H7强大硬件调试与算力冗余优势。

03 Demo九大功能技术亮点

桌面宫格交互

依托GD32H77x大容量存储持久保存图标拖拽布局，复用芯片多路IO同时兼容


电容


触摸、Joystick摇杆双输入；M7 CPU高效驱动弹性缓动吸附动画，600MHz主频保障多图标同步拖拽流畅跟手。

万年历+位图


模拟


石英钟

抗锯齿位图绘制表盘与指针，H7硬件FPU支撑指针平滑连续转动；充足片内存储容纳多套UI主题资源，快速实现公历农历切换、昼夜模式一键换肤。

全套控件库+RTOS监视面板

借助芯片OSPI外设搭建本地文件系统，实现带缓动动画的树形文件目录、HSV取色器；富余算力并行完成控件渲染与系统监控，可视化展示任务堆栈、内存占用、CPU负载。

多语言+拼音虚拟键盘

当前演示支持了中、英、日、韩、泰、阿拉伯等多语言显示，复杂文字整形由软件库(Monotype Spark/WorldType Shaper Spark)完成，实时描绘或缓存至片内SRA，，支持全球所有主要书写系统/数百种语言，可一键切换全局语言，无需额外占用大量运行内存。Monotype Spark字体引擎（软件）原生支持阿拉伯RTL反向排版等功能。Qt for MCUs也提供内置39语言布局虚拟键盘，对于中文输入场景提供了拼音输入及联想功能。

影音播放器+18段音频频谱演示

基于芯片集成SAI外设输出音频，M7 DSP指令集完成FFT运算；IPA硬件加速缓冲环动画、进度预览气泡图层混合，高主频实现音频解码、频谱渲染同步并行运行。

动态数据图表

硬件浮点单元驱动柱状生长、折线绘制、仪表指针平滑计数等入场动效，可扩展对接


ADC


、


CAN


总线数据；大容量存储缓存多组历史数据，持续刷新可视化监控界面。

多特效图片画廊

轮播回弹、胶片滑动、揭幕切换、Ken Burns镜头巡游等多层视觉特效由M7 CPU高效运算（IPA加速不透明合成），手势缩放、平移全程跟手无延迟。

离线栅格瓦片地图QtLocation方案

OSPI高速读取、SDRAM缓存徐家汇栅格瓦片资源，600MHz主频完成实时坐标换算、路径绘制、缩放标记运算，OSPI高速读取本地地图素材，拖动缩放无加载延迟，最大化发挥GD32H77x图形算力优势。

工具链保障：IAR功能安全版编译器

Demo底层编译工具链同步采用IAR Embedded Workbench for Arm功能安全版，该编译器已通过TÜV SÜD认证，覆盖IEC 61508、ISO 26262、IEC 62304等十项功能安全标准，并提供TÜV SÜD证书、安全报告与安全手册，配套内置静态代码分析工具C-STAT与动态代码分析工具C-RUN，帮助客户在方案量产前提前排查代码缺陷风险，大幅降低工业、储能等安全关键场景下的工具鉴定与认证工作量。

整套方案已完成兆易硬件与Qt图形框架的深度底层调优，客户可直接复用完整Demo源码，省去图形加速器驱动适配、多媒体外设对接、多语言文字渲染等高难度底层开发工作。方案覆盖


工业控制


、储能终端、智能家居、消费电子等主流设备的人机交互需求，标准化参考工程能够大幅缩短产品GUI开发与调试周期，同时结合国产高性能MCU算力优势与Qt统一跨平台开发生态，以及IAR功能安全版工具链的认证保障，一站式满足全球化产品多语种界面、复杂动态视觉、离线矢量地图等高阶功能开发需求，降低产品研发与量产落地成本。