一种自动生成PWM高阶调光曲线的数字控制电路及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自动生成PWM高阶调光曲线的数字控制电路及系统，涉及灯光控制技术领域，电路包括曲线计算模块、N个播放控制模块、控制逻辑以及多路选择器；寄存器组分别连接曲线计算模块和播放控制模块，用于存储每个通道对应的曲线参数；播放控制模块连接控制逻辑，用于根据曲线参数产生对应通道的播放控制标志位；控制逻辑连接曲线计算模块，曲线计算模块连接播放控制模块，播放控制模块通过多路选择器连接曲线计算模块，用于传输对应通道的当前step；当任意通道的播放控制标志位出现时，控制逻辑连续触发N次计算模块计算每个通道在当前step下的脉宽，从而实现调光曲线的自动生成。成。成。

【技术实现步骤摘要】
一种自动生成PWM高阶调光曲线的数字控制电路及系统


[0001]本专利技术涉及灯光控制
，尤其是一种自动生成PWM高阶调光曲线的数字控制电路及系统。

技术介绍

[0002]随着汽车电子与芯片技术的不断发展，两个领域的结合也愈发紧密。越来越多的汽车芯片在汽车电控的方方面面涌现，其中灯光控制也渐渐成为一项重要的研发投入领域。从头灯、尾灯、转向灯到车内饰氛围灯等，都渐渐脱离原有的设计模式，寻求新的灯光效果，以期带给用户更多样化的用车体验。
[0003]一种广泛应用的LED灯光控制的方式是基于PWM信号进行调光。通过改变PWM信号的占空比，从而控制LED导通时间，以达到调节LED灯光明暗的作用。基于上段所述的新需求，为了实现更多样化的灯光效果，导致了以下三点：一是需要更多的LED灯参与到灯光效果的实现中来；二是对PWM调光的精细程度提出了更高的要求；三是需要对每个LED灯的PWM波形，按预设的时间顺序，进行更准确的控制，才能使得各个灯之间的明暗变化，在总体上呈现出一种预设的灯光效果。
[0004]为了达到以上三点，一方面，需要提高PWM调光精度，这将会导致数字计数器的位数增加；另一方面，需要不间断地、实时地对网络上的每一个灯的PWM控制信号的占空比进行配置。一般来说，可通过网络通信来访问芯片对应寄存器来改写配置。但由于上述两点，在同一通信网络上，无疑将产生极大的数据吞吐量。这不仅增加了通信失败的风险导致重复通信从而恶化对LED灯的实时控制；其亦很大程度上挤占了其它芯片控制等相关配置信息的通信空间。/>
技术实现思路

[0005]本专利技术人针对上述问题及技术需求，提出了一种自动生成PWM高阶调光曲线的数字控制电路及系统，通过预先配置的曲线参数，按照曲线方程计算PWM波形序列，从而达到PWM调光曲线的自动生成。并按配置的时间长度控制LED的灯光强度，实现多样化的LED灯效。很大程度上缓解了上位机与芯片之间的通信压力，以及降低了对同一网络上数据流量的要求。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]第一方面，本申请提供了一种自动生成PWM高阶调光曲线的数字控制电路，包括曲线计算模块、N个PWM通道的播放控制模块、控制逻辑以及两个多路选择器；曲线计算模块的第一输入端通过第一多路选择器连接外部的寄存器组，每个播放控制模块的第一端作为输入分别连接外部的寄存器组，寄存器组用于存储每个PWM通道对应的曲线参数；每个播放控制模块的第二端连接控制逻辑的输入端，用于根据曲线参数产生对应PWM通道的播放控制标志位；控制逻辑的输出端连接曲线计算模块的控制端，曲线计算模块的输出端连接每个播放控制模块的第三端；每个播放控制模块的第四端通过第二多路选择器连接曲线计算模
块的第二输入端，用于根据曲线参数确定对应PWM通道的当前step；控制逻辑的控制端分别连接第一、第二多路选择器的控制端；
[0008]当任意一个PWM通道的播放控制标志位出现时，控制逻辑连续触发N次曲线计算模块计算每个PWM通道在当前step下的PWM脉宽，并存储到对应的播放控制模块中；曲线计算模块基于高阶多项式曲线方程得到每个PWM通道的PWM脉宽序列，作为每个PWM通道的调光曲线，其中step为高阶多项式曲线方程的横坐标。
[0009]其进一步的技术方案为，寄存器组包括N个与第一多路选择器连接的第一寄存器，每个第一寄存器用于从给定的曲线配置参数组中选择一组作为相应PWM通道的曲线配置参数，第一多路选择器用于选择相应PWM通道的曲线配置参数给到曲线计算模块。
[0010]其进一步的技术方案为，对于每个PWM通道，播放控制模块还用于对调光曲线进行时序控制，包括：配置step对应脉宽的持续时长，头尾脉宽的延时配置，对调光曲线进行截取及抽点，调光曲线之间的衔接。
[0011]其进一步的技术方案为，配置step对应脉宽的持续时长包括：
[0012]寄存器组包括与播放控制模块的第一端相连的第二寄存器，在第二寄存器中配置每个PWM通道对应的曲线控制参数，曲线控制参数包括每个step对应脉宽的持续时长；
[0013]当播放控制模块处于PLAY状态时，对于每个PWM通道，播放控制模块对当前通道的step计时，在到达当前通道对应的第二寄存器配置的持续时长时切换到下一个step，在此期间，每个PWM通道保持由曲线计算模块所得的相应PWM脉宽。
[0014]其进一步的技术方案为，头尾脉宽的延时配置包括：
[0015]寄存器组包括与播放控制模块的第一端相连的第三寄存器组和第四寄存器组，第三寄存器组用于配置播放控制模块处于DELAY状态的时长，第四寄存器组用于配置播放控制模块处于HOLD状态的时长，两个时长作为曲线控制参数；
[0016]若使LED亮度保持在调光曲线的头尾值，则在处于PLAY状态的调光曲线的第一个和最后一个脉宽处分别加入相应的延迟，即将曲线的第一个脉宽值保持DELAY状态对应的第三寄存器组的计时时间，再开始播放调光曲线，和/或，在曲线播放结束后将曲线的最后一个脉宽值保持HOLD状态对应的第四寄存器组的计时时间。
[0017]其进一步的技术方案为，对调光曲线进行截取及抽点包括：
[0018]寄存器组包括与播放控制模块的第一端相连的第五寄存器、第六寄存器和第七寄存器，第五寄存器用于存储从原始调光曲线中选取的起始step，第六寄存器用于存储从原始调光曲线中选取的结束step，第七寄存器用于存储抽取的两个点之间跳跃step的个数，起始step、结束step和跳跃个数作为曲线控制参数；
[0019]对于相应PWM通道，播放控制模块根据上述三个寄存器配置的曲线控制参数从原始调光曲线中截取任意曲线作为该PWM通道的新的调光曲线实现不同的灯效。
[0020]其进一步的技术方案为，调光曲线之间的衔接包括：
[0021]曲线参数包括与播放控制模块的第一端相连寄存器的PLAY位、NEXT位和NOW位，作为曲线控制信号；
[0022]对于PLAY位，当相应PWM通道的调光曲线在非播放状态时，该PWM通道按照状态IDEL
‑
>DELAY
‑
>PLAY
‑
>HOLD
‑
>IDLE的顺序播放曲线；当HOLD状态结束后，曲线进入初始状态IDLE状态，等待下一次写入PLAY；
[0023]对于NEXT位，至少取任意两组不同配置的调光曲线，当在第一组调光曲线的任意播放状态下写入NEXT位，等到第一组调光曲线的HOLD状态结束后，播放控制模块再进入第二组调光曲线的播放，实现两组调光曲线的衔接；且第二组调光曲线的配置在第一组调光曲线的任意播放状态下均能提前配置，不影响第一组曲线播放；
[0024]对于NOW位，至少取任意两组不同配置的调光曲线，当在第一组调光曲线的任意播放状态下写入NOW位，等到当前step时长到达后，播放控制模块立即转到第二组调光曲线的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动生成PWM高阶调光曲线的数字控制电路，其特征在于，包括曲线计算模块、N个PWM通道的播放控制模块、控制逻辑以及两个多路选择器；所述曲线计算模块的第一输入端通过第一多路选择器连接外部的寄存器组，每个所述播放控制模块的第一端作为输入分别连接外部的寄存器组，所述寄存器组用于存储每个PWM通道对应的曲线参数；每个所述播放控制模块的第二端连接所述控制逻辑的输入端，用于根据所述曲线参数产生对应PWM通道的播放控制标志位；所述控制逻辑的输出端连接所述曲线计算模块的控制端，所述曲线计算模块的输出端连接每个所述播放控制模块的第三端；每个所述播放控制模块的第四端通过第二多路选择器连接所述曲线计算模块的第二输入端，用于根据所述曲线参数确定对应PWM通道的当前step；所述控制逻辑的控制端分别连接第一、第二多路选择器的控制端；当任意一个PWM通道的播放控制标志位出现时，所述控制逻辑连续触发N次所述曲线计算模块计算每个PWM通道在当前step下的PWM脉宽，并存储到对应的播放控制模块中；所述曲线计算模块基于高阶多项式曲线方程得到每个PWM通道的PWM脉宽序列，作为每个PWM通道的调光曲线，其中所述step为所述高阶多项式曲线方程的横坐标。2.根据权利要求1所述的自动生成PWM高阶调光曲线的数字控制电路，其特征在于，所述寄存器组包括N个与所述第一多路选择器连接的第一寄存器，每个所述第一寄存器用于从给定的曲线配置参数组中选择一组作为相应PWM通道的曲线配置参数，所述第一多路选择器用于选择相应PWM通道的曲线配置参数给到所述曲线计算模块。3.根据权利要求1所述的自动生成PWM高阶调光曲线的数字控制电路，其特征在于，对于每个PWM通道，所述播放控制模块还用于对所述调光曲线进行时序控制，包括：配置step对应脉宽的持续时长，头尾脉宽的延时配置，对所述调光曲线进行截取及抽点，调光曲线之间的衔接。4.根据权利要求3所述的自动生成PWM高阶调光曲线的数字控制电路，其特征在于，所述配置step对应脉宽的持续时长包括：所述寄存器组包括与所述播放控制模块的第一端相连的第二寄存器，在所述第二寄存器中配置每个PWM通道对应的曲线控制参数，所述曲线控制参数包括每个step对应脉宽的持续时长；当所述播放控制模块处于PLAY状态时，对于每个PWM通道，所述播放控制模块对当前通道的step计时，在到达当前通道对应的第二寄存器配置的持续时长时切换到下一个step，在此期间，每个PWM通道保持由所述曲线计算模块所得的相应PWM脉宽。5.根据权利要求3所述的自动生成PWM高阶调光曲线的数字控制电路，其特征在于，所述头尾脉宽的延时配置包括：所述寄存器组包括与所述播放控制模块的第一端相连的第三寄存器组和第四寄存器组，所述第三寄存器组用于配置所述播放控制模块处于DELAY状态的时长，所述第四寄存器组用于配置所述播放控制模块处于HOLD状态的时长，两个时长作为曲线控制参数；若使LED亮度保持在调光曲线的头尾值，则在处于PLAY状态的调光曲线的第一个和最后一个脉宽处分别加入相应的延迟，即将曲线的第一个脉宽值保持DELAY状态对应的第三寄存器组的计时时间，再开始播放调光曲线，和/或，在曲线播放结束后将曲线的最后一个脉宽值保持HOLD状态对应的第四寄存器组的计时时间。6.根据权利要求3所述的自动生成PWM高阶调光曲线的数字控制电路，其特征在于，所
述对所述调光曲线进行截取及抽点包括：所述寄存器组包括与所述播放控制模块的第一端相...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强礴，赵观星，董渊，庄健，
申请(专利权)人：上海紫鹰微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：