HMI 能力亮点

ESP32-S31 相比 ESP32-S3，在 HMI 相关能力上实现了多项升级：

图像处理

ESP32-S31 在 ESP32-S3 的基础上进一步强化了图像处理硬件加速能力，新增硬件 JPEG 解码器，并结合 PPA 与 2D-DMA 构建完整的图像处理流水线。

JPEG 图片可由专用硬件直接完成解码，相比纯软件方案解码速度提升 10 倍以上，同时显著降低 CPU 占用。PPA 支持图像缩放、旋转和 Alpha 混合等像素处理操作，2D-DMA 则负责帧缓冲数据搬运，使图像从解码到显示输出的大部分处理过程均可由硬件独立完成。

对于 RGB 屏常见的整屏旋转场景，PPA 可直接完成图像旋转，2D-DMA 负责数据搬运，性能开销几乎可以忽略。

多屏渲染

ESP32-S31 采用 320 MHz 主频，并支持最高 250 MHz DDR PSRAM，可提供更高的图形渲染性能和内存带宽。相比 ESP32-S3，能够更从容地处理多图层界面、动画效果以及大尺寸图形资源等 HMI 场景。

主频与带宽的提升也为 双屏应用 提供了更大的性能余量，可支持两块显示屏同时进行独立界面刷新与渲染，满足主副屏控制面板、智能家电和工业 HMI 等应用需求。

色彩深度

ESP32-S3 的显示输出上限为 RGB565；S31 原生支持 RGB888 输出，可在渐变、色域等对色彩精度敏感的场景中提供更平滑的视觉效果。

RGB565 以 16-bit 表示一个像素，色阶总数约 6.5 万色；RGB888 以 24-bit 表示，色阶总数超过 1600 万色。

两者的差距在渐变过渡和大面积纯色区域上最为明显——RGB565 容易出现可见色带，RGB888 则能呈现平滑连续的色彩过渡。

1. 线性渐变对比

RGB888

RGB565

2. 二维色域对比

RGB888

RGB565

3. 径向光晕对比

RGB888

RGB565

接下来，将结合多个实测场景，呈现 ESP32-S31 在不同 HMI 形态下的实际表现与性能数据。

10.1 寸大屏

以下两个场景均运行于分辨率 1024 × 600 的 10.1 寸大屏上。

电子相册

电子相册支持 JPEG、PNG 图片浏览及 MP4/AVI/MOV/MJPEG 视频播放，界面具备触控翻页与幻灯片自动播放功能。

充电桩 UI

充电桩 UI 包含多帧动效资产的连续渲染，模拟真实充电桩交互界面。

双圆形屏

该场景在两块 360 × 360 圆形屏上分别渲染一只眼睛动画，以两个独立 Demo 分别验证了不同的渲染路径。

实测双屏各以 30 FPS 运行时，渲染负载仅占用 Core 0，Core 1 利用率接近 0%，整颗副核可完整留给网络、触控及业务逻辑。

EAF 动画播放

将预渲染动画序列打包为 .eaf 文件直接回放，渲染流程固定，实现简单。

实时叠图渲染

虹膜、瞳孔、眼睑作为独立图层实时合成，支持注视方向控制、情绪状态切换（平静 / 开心 / 困倦 / 惊讶 / 愤怒 / 悲伤）、眨眼触发及瞳孔主题替换，可响应运行时的外部控制指令。

中控屏

本组场景在物理分辨率为 800 × 480 的屏幕上运行三款 UI：

• 咖啡机控制面板与电动车仪表盘以原生 800 × 480 横向布局直接输出；
• 混音器控制台以 480 × 800 竖向设计，需要对整个帧缓冲进行实时旋转后输出。

实测 ESP32-S31 RGB 接口旋转与不旋转场景之间无明显性能差异，说明 LVGL 整屏旋转场景几乎没有额外开销。

1. 咖啡机控制面板

2. 电动车仪表盘

3. 混音器控制台

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