一种LED显示驱动芯片分段式PWM控制方法技术

本发明专利技术公开了一种LED显示驱动芯片分段式PWM控制方法。本发明专利技术采用分段式PWM控制方法，对灰度数据生成的PWM波形重新设置，在不增加时钟频率和牺牲功耗的前提下，提供了更高更有效的PWM频率效果；在传统的PWM显示算法基础之上，通过分段式PWM算法将显示周期分段，在不改变总灰度的前提下，提高了整体的刷新率；针对传统LED驱动PWM算法在导致显示麻点，色彩显示不均等问题，优化了PWM算法，有效地改善了显示效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种LED显示驱动芯片分段式PWM控制方法


[0001]本专利技术涉及LED显示技术，具体涉及一种LED显示驱动芯片分段式PWM控制方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术发展的日新月异，市场对LED显示图像质量的要求也越来越高，清晰、细腻的显示画面成为大众的追求。随着LED显示屏的广泛应用，LED显示技术得到巨大的发展，而其中显示驱动技术更为其中的关键技术。LED显示产品作为LED驱动芯片、材料、封装、工艺等诸多
高度集成的新型产品，也是未来显示屏市场的发展方向，更需要行业对各个产业链环节的整合和创新，如此才能促进产业化水平的提升。传统的大屏LED显示系统遇到了诸多的问题，如存在刷新率较低、灰度等级不高、显示效果不理想等问题，无法满足显示屏对画面清晰、细腻的要求。

技术实现思路

[0003]针对以上现有技术存在的问题，本专利技术提出了一种LED显示驱动芯片分段式PWM控制方法。
[0004]驱动芯片连接至LED显示屏驱动LED显示屏成像；驱动芯片包括：外接设备端口、PWM(脉冲宽度调制)信号产生模块和输出端口；外接设备端口连接至PWM信号产生模块，PWM信号产生模块连接至输出端口。
[0005]本专利技术的LED显示驱动芯片分段式PWM控制方法，包括以下步骤：
[0006]1)显示灰度数据n通过外接设备端口传输至驱动芯片，显示灰度数据为二进制，位数为N；对应的输出的电流脉冲总的显示周期包括2
N
个GCLK(灰度时钟的最小时钟周期)，刷新倍数为2/>M
，其中，每一单位比特代表一个GCLK的脉冲宽度，N和M均为非负整数，M<N；
[0007]2)显示灰度数据传输至PWM信号产生模块，PWM信号产生模块将2
N
个GCLK分为2
M
段子周期，每段子周期包含2
D
个GCLK，其中D为非负整数，D＝N
‑
M；
[0008]3)将二进制的显示灰度数据n转换成十进制，然后除以2
M
，得到商和余数，2
M
×
K为剩余灰度值，余数R作为灰度值，其中，K和R为非负整数；
[0009]4)将灰度值转换为二进制，将二进制的灰度值中的每一个单位比特所代表的一个GCLK的脉冲宽度，从第0个子周期开始，连续分配到各个子周期中；将剩余灰度值连续均匀分配到2
M
段子周期中，其中，R个子周期有(K+1)个单位比特所代表的脉冲宽度，其余子周期有K个单位比特代表的脉冲宽度；
[0010]5)将被分配到各个子周期上的灰度数据合并，合成整个灰度数据，PWM信号产生模块将分段并整合后的灰度数据转换为电流脉冲，生成分段式PWM电流脉冲信号，传输至输出端口；
[0011]6)输出端口输出分段式PWM电流脉冲信号，驱动LED显示屏。
[0012]其中，在步骤1)中，设定的N位二进制的显示灰度数据为D
N
‑1D
N
‑2…
D1D0，由外部通过输入端口输入至驱动芯片中，其范围为[2
N
‑1:0]，其中N为≥1的正整数。
[0013]在步骤2)中，对于整个显示周期，子周期个数为2
M
，每个子周期的GCLK个数为2
D
。通过一个M位的第一计数器CNT1计数子周期的个数，一个D位的第二计数器CNT2计数每段子周期的GCLK个数，D位的第二计数器器CNT2优先计数，在每个时钟上升沿加1，当D位的第二计数器CNT2溢出时，M位的第一计数器CNT1自动累加。
[0014]在步骤4)中，不同的子周期间隔相等。通过分段式PWM控制方法，将N位二进制的显示灰度数据重新分配，即：灰度值从第0个子周期连续分配到各个子周期中，将剩余灰度值连续均匀分配到2
M
段子周期中，均匀的提升了显示刷新率，有效的改善了显示效果。
[0015]在步骤5)中，根据分配到各个子周期上的灰度数据，形成PWM电流脉冲信号，其中前R个电流脉冲信号脉宽相等表示(K+1)个GCLK时间长度，其余脉冲信号宽度相等，表示K个GCLK时间长度。
[0016]本专利技术的优点：
[0017]本专利技术采用分段式PWM控制方法，对灰度数据生成的PWM波形重新设置，在不增加时钟频率和牺牲功耗的前提下，提供了更高更有效的PWM频率效果；在传统的PWM显示算法基础之上，通过分段式PWM算法将显示周期分段，在不改变总灰度的前提下，提高了整体的刷新率；针对传统LED驱动PWM算法在导致显示麻点，色彩显示不均等问题，优化了PWM算法，有效地改善了显示效果。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的LED显示驱动芯片分段式PWM控制方法的流程图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本专利技术。
[0020]本实施例的LED显示驱动芯片分段式PWM控制方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0021]1)显示灰度数据n通过外接设备端口传输至驱动芯片，显示灰度数据为二进制，位数为N＝16；对应的输出的电流脉冲总的显示周期包括2
16
个GCLK(灰度时钟的最小时钟周期)，刷新倍数为24，其中，每一单位比特代表一个GCLK的脉冲宽度，N位显示灰度数据包含2
N
个单位比特数据；
[0022]2)显示灰度数据传输至PWM信号产生模块，PWM信号产生模块将2
16
个GCLK分为24段子周期，每段子周期包含2
12
个GCLK；
[0023]3)将二进制的显示灰度数据n转换成十进制，然后除以24，得到商和余数，24×
K为剩余灰度值，余数R作为灰度值，其中，K和R为非负整数；
[0024]4)将灰度值转换为二进制，将二进制的灰度值中的每一个单位比特所代表的一个GCLK的脉冲宽度，从第0个子周期开始，连续分配到各个子周期中；将剩余灰度值连续均匀分配到24段子周期中，其中，R个子周期有(K+1)个单位比特所代表的脉冲宽度，其余子周期有K个单位比特代表的脉冲宽度；
[0025]5)将被分配到各个子周期上的灰度数据合并，合成整个灰度数据，PWM信号产生模块将分段并整合后的灰度数据转换为电流脉冲，生成分段式PWM电流脉冲信号，传输至输出端口；
[0026]6)输出端口输出分段式PWM电流脉冲信号，驱动LED显示屏。
[0027]传统PWM算法采用的是二进制位权机制来决定PWM波形，比如要显示灰度数据为10的灰度，十进制10的二进制表示为1010，从而控制LED显示屏的灰度显示。整个显示周期被分成N段，N位灰度数据每一位所占的时间长短依照位权大小进行比例分配。在传统PWM调光算法中存在着明显的缺陷，每位灰度数据的显示过于集中，使显示的均匀性欠佳，容易造成整个显示系统的色彩表现不柔和，容易出现“麻点”现象。另外，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED显示驱动芯片分段式PWM控制方法，其特征在于，所述LED显示驱动芯片分段式PWM控制方法包括以下步骤：1)显示灰度数据n通过外接设备端口传输至驱动芯片，显示灰度数据为二进制，位数为N；对应的输出的电流脉冲总的显示周期包括2
N
个GCLK(灰度时钟的最小时钟周期)，刷新倍数为2
M
，其中，每一单位比特代表一个GCLK的脉冲宽度，N和M均为非负整数，M<N；2)显示灰度数据传输至PWM信号产生模块，PWM信号产生模块将2
N
个GCLK分为2
M
段子周期，每段子周期包含2
D
个GCLK，其中D为非负整数，D＝N
‑
M；3)将二进制的显示灰度数据n转换成十进制，然后除以2
M
，得到商和余数，2
M
×
K为剩余灰度值，余数R作为灰度值，其中，K和R为非负整数；4)将灰度值转换为二进制，将二进制的灰度值中的每一个单位比特所代表的一个GCLK的脉冲宽度，从第0个子周期开始，连续分配到各个子周期中；将剩余灰度值连续均匀分配到2
M
段子周期中，其中，R个子周期有(K+1)个单位比特所代表的脉冲宽度，其余子周期有K个单位比特代表的脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：常玉春，王新强，唐禹亭，刘放，赵壮，赵中源，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：