CN102436794B - 一种采用脉冲调制实现时钟控制的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于显示技术领域，提供了一种采用脉冲调制实现时钟控制的方法及系统。方法包括：接收原始显示数据，原始显示数据包括至少一个原始行数据；将原始显示数据中的每一原始行数据分割成多个行数据，并生成具有与行数据相应的占空比的多个PWM信号后，输出多个PWM信号给一显示器件。本发明实施例提供的采用脉冲调制实现时钟控制的方法是将原始显示数据进行分割，并根据分割后的显示数据生成用以调节显示效果的具有相应占空比的PWM信号，以驱动发光二极管或其它显示器件的图像显示，从而在保证高精度显示的同时，提高了动态显示的刷新率，同时PWM信号的时钟根据分割后行数据的数据权位进行了处理，从而减轻了数据存储和处理的压力。

Description

一种采用脉冲调制实现时钟控制的方法及系统

技术领域

本发明属于显示技术领域，尤其涉及一种采用脉冲调制实现时钟控制的方法及系统。

背景技术

随着全球各国政府在绿色节能环保上达成共识，LED显示技术成为最有发展潜力的高新技术领域之一。LED属于恒流型特性器件，该类器件具有对电压极度敏感、不易通过电压控制的特性，而通过控制流经该器件的电流，可较为准确地控制其亮度。

传统的用于对LED进行显示控制的显示驱动方法是利用外置电阻来控制流经LED的电流，通过显示数据来控制显示时间段内LED的亮灭，通过输出使能开关来控制显示时间的长度，从而达到对LED显示效果进行控制的目的。然而此种显示驱动方法在应用于具有LED显示功能的摄像机时，如果摄像机对画面捕捉时间远小于人眼对画面的捕捉时间，则被摄像机拍摄的画面可能会产生条纹，用户体验性差。

为此，现有技术提供了一种用于对LED进行显示控制的显示驱动方法，其实现过程为：接收一行外部显示数据；将该外部显示数据中的有效时间平均分布在一个脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号的基本周期中，并利用该PWM信号实现对LED的显示控制。此种显示驱动方法可以解决传统的显示驱动方法在静态屏中所产生的条纹现象，然而对于显示动态画面的动态屏，由于其涉及画面刷新率的问题，而刷新率主要取决于换行扫描的频率(即：行扫频率)，则采用现有技术提供的该显示驱动方法在动态屏上显示一个固定显示精度的显示数据时，需要在每一行LED完整显示一个PWM信号的基本周期后，才能换行，此时，动态屏的行扫频率可以表示为：

$F_{\mathrm{frame}}=\frac{F_{\mathrm{GCLK}}}{2^n*m}$

其中，F_frame是行扫频率，F_GCLK是基本时钟的频率，n是显示精度，m是扫描行数。可以看出，显示精度与刷新率成反比关系，显示精度越高，刷新率越低，譬如说，当显示精度是16bit，即n＝16，F_GCLK的频率为16.7MHz，m＝8时，F_frame＝31.8Hz，刷新率较低，显示出的画面稳定性差，用户的感受性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用脉冲调制实现时钟控制的方法，旨在解决现有技术提供的用于对LED进行显示控制的显示驱动方法在动态屏上显示画面时，其显示精度较高的情况下，刷新率较低，使得显示出的画面稳定性差，用户感受性差的问题。

本发明是这样实现的，一种采用脉冲调制实现时钟控制的方法，所述方法包括以下步骤：

接收原始显示数据，所述原始显示数据包括至少一个原始行数据，所述原始行数据的位数是N，且N为正整数；

将所述原始显示数据中的每一原始行数据分割成多个显示精度分别是n的行数据并发送，且n≤N，之后接收所述行数据，并生成具有与所述行数据相应的占空比的多个PWM信号后，输出所述多个PWM信号给一显示器件；

所述原始行数据中的高n-1位作为所述行数据的高n-1位，且在分割后的所述行数据中，所述原始行数据的高n-1位的PWM信号和所述原始行数据的最低位的PWM信号分别以基本时钟为单位输出，所述原始行数据的高第n位的PWM信号至所述原始行数据的次低位的PWM信号分别以所述基本时钟的两倍为单位输出。

进一步地，在所述将所述原始显示数据中的每一原始行数据分割成多个行数据的步骤之前，所述方法还可以包括以下步骤：根据预定的刷新率倍数和所述原始行数据的位数计算显示精度；根据所述原始行数据的位数和计算得到的所述显示精度计算得到一分割量值，所述分割量值与分割后的所述行数据的数量相等；

所述将所述原始显示数据中的每一原始行数据分割成多个行数据的步骤具体可以是：根据计算得到的所述分割量值将所述原始显示数据中的每一原始行数据分割成多个行数据。

更进一步地，所述根据预定的刷新率倍数和所述原始行数据的位数计算显示精度的步骤可以表示为：

$n=N-{\log }_2^k;$

其中，k是刷新率倍数，且k为正整数。

更进一步地，所述分割量值可以等于所述刷新率倍数，则所述根据所述原始行数据的位数和计算得到的所述显示精度计算得到一分割量值的步骤可以表示为：

k＝2^N-n

更进一步地，，所述根据计算得到的所述分割量值将所述原始显示数据中的每一原始行数据分割成多个行数据的步骤进一步可以包括以下步骤：

截取所述原始行数据中的高n-1位，作为所述行数据的高n-1位；

计算所述原始行数据中的高第n位到最低位的发送次数，并根据计算得到的发送次数将所述原始行数据中相应的位分别分配到所述多个行数据的高第n位。

更进一步地，所述计算所述原始行数据中的高第n位到最低位的发送次数的步骤可以表示为：

n′＝2^N-n-1

其中，n′是高第n位的发送次数。

本发明实施例的另一目的在于，还提供了一种采用脉冲调制实现时钟控制的系统，所述系统包括：

信号接收单元，用于接收原始显示数据，所述原始显示数据包括至少一个原始行数据，所述原始行数据的位数是N，且N为正整数；

分割单元，用于将所述信号接收单元接收到的所述原始显示数据中的每一原始行数据分割成显示精度分别是n的多个行数据后发送，并将所述信号接收单元接收到的所述原始行数据中的高n-1位作为分割后的所述行数据的高n-1位，n≤N；

驱动信号生成单元，用于接收所述分割单元发送的所述行数据，并生成具有与所述行数据相应的占空比的多个PWM信号后，输出所述多个PWM信号给一显示器件，且在所述分割单元分割后的所述行数据中，将所述原始行数据的高n-1位的PWM信号和所述原始行数据的最低位的PWM信号分别以基本时钟为单位输出，并将所述原始行数据的高第n位的PWM信号至所述原始行数据的次低位的PWM信号分别以所述基本时钟的两倍为单位输出。

进一步地，所述信号接收单元和所述分割单元可以置于一主控装置中；所述驱动信号生成单元可以置于一从机装置中。

更进一步地，所述分割单元可以包括：

第一计算模块，用于根据预定的刷新率倍数和所述信号接收单元接收到的所述原始行数据的位数计算显示精度；

第二计算模块，用于根据所述信号接收单元接收到的所述原始行数据的位数和所述第一计算模块计算得到的显示精度计算得到一分割量值，所述分割量值与分割后的所述行数据的数量相等；

执行模块，用于根据所述第二计算模块计算得到的所述分割量值将所述原始显示数据中的每一原始行数据分割成多个行数据。

本发明实施例的另一目的在于，还提供了一种发光二极管显示装置，包括一发光二极管显示单元，以及一采用脉冲调制实现时钟控制的系统，所述采用脉冲调制实现时钟控制的系统是如上所述的采用脉冲调制实现时钟控制的系统，且所述驱动信号生成单元连接所述发光二极管显示单元。

本发明实施例提供的采用脉冲调制实现时钟控制的方法是将原始显示数据进行分割，并根据分割后的显示数据生成用以调节显示效果的具有相应占空比的PWM信号，以驱动发光二极管或其它显示器件的图像显示，从而在保证高精度显示的同时，提高了动态显示的刷新率，同时在显示过程中，PWM信号的时钟根据分割后行数据的数据权位进行了处理，从而减轻了数据存储和处理的压力。

附图说明

图1是本发明实施例提供的采用脉冲调制实现时钟控制的方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的采用脉冲调制实现时钟控制的系统的结构图；

图3是图2中分割单元的具体结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的显示精度与刷新率成反比，无法满足高显示精度下高刷新率的问题，本发明实施例提供的采用脉冲调制实现时钟控制的方法是将原始显示数据进行分割，并根据分割后的显示数据生成用以调节显示效果的具有相应占空比的PWM信号。

图1示出了本发明实施例提供的采用脉冲调制实现时钟控制的方法的流程。

在步骤S101中，接收原始显示数据，该原始显示数据包括至少一个原始行数据，该原始行数据的位数是N，且N为正整数。

在步骤S102中，将该原始显示数据中的每一原始行数据分割成多个显示精度分别是n的行数据并发送，且n≤N，之后接收所述行数据，并生成具有与行数据相应的占空比的多个PWM信号后，输出该多个PWM信号给发光二极管显示单元或其它显示器件。

本发明实施例，原始行数据中的高n-1位作为行数据的高n-1位，为了减轻数据存储和处理的压力，不同于现有技术，在分割后的行数据中，原始行数据的高n-1位的PWM信号和原始行数据的最低位的PWM信号分别以基本时钟为单位输出，原始行数据的高第n位的PWM信号至原始行数据的次低位的PWM信号分别以基本时钟的两倍为单位输出，从而通过对PWM信号生成时钟的处理，满足了显示数据权位的要求，减轻了数据存储和处理的压力。

本发明实施例中，在步骤S102之前还可以包括以下步骤：根据预定的刷新率倍数和该原始行数据的位数计算显示精度；根据该原始行数据的位数和计算得到的显示精度计算得到一分割量值，该分割量值与分割后的行数据的数量相等。则步骤S102中，将该原始显示数据中的每一原始行数据分割成多个行数据的步骤具体是：根据计算得到的分割量值将该原始显示数据中的每一原始行数据分割成多个行数据。

具体地，假设原始显示数据包括m(m为正整数)个原始行数据，刷新率倍数是k(k为正整数)，则显示精度n满足：

之后，对该N位原始显示数据中的每一原始行数据进行分割，该原始行数据的分割后行数据的数量，即分割量值等于刷新率倍数k，且k＝2^N-n，则根据计算得到的分割量值将该原始显示数据中的每一原始行数据分割成多个行数据的步骤具体可以包括以下步骤：截取N位原始行数据中的高n-1位，作为行数据的高n-1位；计算N位原始行数据中的高第n位到最低位的发送次数，并根据计算得到的发送次数将相应的位分别分配到每一分割后行数据的高第n位。其中，N位原始行数据中的高第n位的发送次数n′可以表示为：n′＝2^N-n-1。

举例来说，假设原始显示数据包括2个原始行数据：12’b101_11100_1111和12’b1001_1100_1101；每一原始行数据的位数是12，刷新率倍数是4倍，计算得到显示精度，之后，对该2个原始行数据进行分割。以分割原始行数据12’b1001_1100_1101为例，该原始行数据可以表示为如下表一所示：

表一

bit12

bit11

bit10

bit9

bit8

bit7

bit6

bit5

bit4

bit3

bit2

bit1

分割后的行数据的数量n′满足n′＝2^12-10＝4，即是说，分割后将得到4个行数据，该4个行数据的高9位为原始行数据12’b1001_1100_1101的高9位，则该4个行数据可以表示为：10’b1001_1100_1X，其中的X由公式2^x-2可确定如下：低第1位bit1的发送次数为1次，低第2位bit2的发送次数为1次，低第3位bit3的发送次数为2次，将发送次数分别相应的位分配给X，则得到4个行数据data1、data2、data3和data4可以表示为如下表二所示：

表二

data1

bit12

bit11

bit10

bit9

bit8

bit7

bit6

bit5

bit4

bit3

data2

bit12

Bit\11

bit10

bit9

bit8

bit7

bit6

bit5

bit4

bit3

data3

bit12

bit11

bit10

bit9

bit8

bit7

bit6

bit5

bit4

bit2

data4

bit12

bit11

bit10

bit9

bit8

bit7

bit6

bit5

bit4

bit1

图2示出了本发明实施例提供的采用脉冲调制实现时钟控制的系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明实施例提供的采用脉冲调制实现时钟控制的系统包括：信号接收单元11，用于接收原始显示数据，该原始显示数据包括至少一个原始行数据，该原始行数据的位数是N，且N为正整数；分割单元12，用于将信号接收单元11接收到的原始显示数据中的每一原始行数据分割成多个显示精度分别是n的行数据后发送，并将信号接收单元11接收到的所述原始行数据中的高n-1位作为分割后的所述行数据的高n-1位，n≤N；驱动信号生成单元13，用于接收分割单元12发送的行数据，并生成具有与行数据相应的占空比的多个PWM信号后，输出该多个PWM信号给发光二极管显示单元或其它显示器件。

同样地，为了减轻数据存储和处理的压力，不同于现有技术，在分割单元12分割后的行数据中，驱动信号生成单元13将原始行数据的高n-1位的PWM信号和原始行数据的最低位的PWM信号分别以基本时钟为单位输出，并将原始行数据的高第n位的PWM信号至所述原始行数据的次低位的PWM信号分别以基本时钟的两倍为单位输出，从而通过对PWM信号生成时钟的处理，满足了显示数据权位的要求，减轻了数据存储和处理的压力。

本发明实施例中，信号接收单元11和分割单元12可以置于一主控装置中；驱动信号生成单元13可以置于一从机装置中。

图3示出了图2中分割单元12的具体结构。

具体地，分割单元12可以包括：第一计算模块121，用于根据预定的刷新率倍数和信号接收单元11接收到的原始数据的位数计算显示精度；第二计算模块122，用于根据信号接收单元11接收到的原始行数据的位数和第一计算模块121计算得到的显示精度计算得到一分割量值，该分割量值与分割后的行数据的数量相等；执行模块123，用于根据第二计算模块122计算得到的分割量值将该原始显示数据中的每一原始行数据分割成多个行数据。

其中，第一计算模块121的计算方式，第二计算模块122的计算方式，以及执行模块123的分割步骤如上所述，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种发光二极管显示装置，包括一发光二极管显示单元，以及一如上所述的采用脉冲调制实现时钟控制的系统；其中，驱动信号生成单元13连接该发光二极管显示单元。

本发明实施例提供的采用脉冲调制实现时钟控制的方法是将原始显示数据进行分割，并根据分割后的显示数据生成用以调节显示效果的具有相应占空比的PWM信号，以驱动发光二极管或其它显示器件的图像显示，从而在保证高精度显示的同时，提高了动态显示的刷新率，同时在显示过程中，PWM信号的时钟根据分割后行数据的数据权位进行了处理，从而减轻了数据存储和处理的压力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种采用脉冲调制实现时钟控制的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

接收原始显示数据，所述原始显示数据包括至少一个原始行数据，所述原始行数据的位数是N，且N为正整数；

将所述原始显示数据中的每一原始行数据分割成2^N-n个显示精度分别是n的行数据并发送，且n＜N，之后接收所述行数据，并生成具有与所述行数据相应的占空比的多个PWM信号后，输出所述多个PWM信号给一显示器件；

截取所述原始行数据中的高n-1位作为所述行数据的高n-1位，根据公式n'=2^N-m-1计算所述原始行数据中的高第n位到最低位的发送次数，其中m为正整数，n≤m≤N，n'代表高第m位的发送次数；并根据计算得到的发送次数n'将所述原始行数据中相应的位分别分配到所述多个行数据的高第n位；且在分割后的所述行数据中，所述原始行数据的高n-1位的PWM信号和所述原始行数据的最低位的PWM信号分别以基本时钟为单位输出，所述原始行数据的高第n位的PWM信号至所述原始行数据的次低位的PWM信号分别以所述基本时钟的两倍为单位输出。

2.如权利要求1所述的采用脉冲调制实现时钟控制的方法，其特征在于，在所述将所述原始显示数据中的每一原始行数据分割成多个行数据的步骤之前，所述方法还包括以下步骤：

根据预定的刷新率倍数和所述原始行数据的位数计算显示精度n；

根据所述原始行数据的位数和计算得到的所述显示精度n计算得到分割量值2^N-n，所述分割量值与分割后的所述行数据的数量相等。

3.如权利要求2所述的采用脉冲调制实现时钟控制的方法，其特征在于，所述根据预定的刷新率倍数和所述原始行数据的位数计算显示精度的步骤表示为：

$n=N-{\log }_2^k;$

其中，k是刷新率倍数，且k为正整数。

4.一种采用脉冲调制实现时钟控制的系统，其特征在于，所述系统包括：

信号接收单元，用于接收原始显示数据，所述原始显示数据包括至少一个原始行数据，所述原始行数据的位数是N，且N为正整数；

分割单元，用于将所述信号接收单元接收到的所述原始显示数据中的每一原始行数据分割成2N-n个显示精度分别是n的行数据后发送，其中，n＜N，并将所述信号接收单元接收到的所述原始行数据中的高n-1位作为分割后的所述行数据的高n-1位，根据公式n'=2^N-m-1计算所述原始行数据中的高第n位到最低位的发送次数，其中m为正整数，n≤m≤N，n'代表高第m位的发送次数；并根据计算得到的发送次数n'将所述原始行数据中相应的位分别分配到所述多个行数据的高第n位；

驱动信号生成单元，用于接收所述分割单元发送的所述行数据，并生成具有与所述行数据相应的占空比的多个PWM信号后，输出所述多个PWM信号给一显示器件，且在所述分割单元分割后的所述行数据中，将所述原始行数据的高n-1位的PWM信号和所述原始行数据的最低位的PWM信号分别以基本时钟为单位输出，并将所述原始行数据的高第n位的PWM信号至所述原始行数据的次低位的PWM信号分别以所述基本时钟的两倍为单位输出；

其中，所述分割单元包括：

第一计算模块，用于根据预定的刷新率倍数和所述信号接收单元接收到的所述原始行数据的位数计算显示精度；

第二计算模块，用于根据所述信号接收单元接收到的所述原始行数据的位数和所述第一计算模块计算得到的显示精度计算得到一分割量值，所述分割量值与分割后的所述行数据的数量相等；

执行模块，用于根据所述第二计算模块计算得到的所述分割量值将所述原始显示数据中的每一原始行数据分割成多个行数据。

5.如权利要求4所述的采用脉冲调制实现时钟控制的系统，其特征在于，所述信号接收单元和所述分割单元置于一主控装置中；所述驱动信号生成单元置于一从机装置中。

6.一种发光二极管显示装置，包括一发光二极管显示单元，以及一采用脉冲调制实现时钟控制的系统，其特征在于，所述采用脉冲调制实现时钟控制的系统是如权利要求4或5所述的采用脉冲调制实现时钟控制的系统，且所述驱动信号生成单元连接所述发光二极管显示单元。