CN102625541B - 一种用于led驱动的脉冲调制控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于LED驱动领域，提供了一种用于LED驱动的脉冲调制控制方法及装置。在本发明中，根据所接收到的地址信息获取该地址信息所对应的LED灯组的灰度数据，然后结合所述灰度数据在脉冲调制周期内按照预设参数生成一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号，并存储一个脉冲调制信号于第一预设存储空间或存储所述多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号于第一预设存储空间以形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号，进而保证LED工作时的发光亮度能够平滑变化而不出现闪烁或亮度不均匀，从而解决了现有技术提供的脉冲调制方式所存在的导致LED发光装置工作时出现闪烁和发光亮度不均匀的问题。

Description

一种用于LED驱动的脉冲调制控制方法及装置

技术领域

本发明属于LED驱动领域，尤其涉及一种用于LED驱动的脉冲调制控制方法及装置。

背景技术

近年来，LED作为多种发光装置的基本发光器件，被广泛应用于各种照明设备中。例如，将红绿蓝三色LED灯组装成灯组，再将灯组串联或并联以形成LED灯带，并用于装饰照明、护栏灯和室内外视频墙等。以往是通过将多个LED灯组的驱动芯片与主控装置串联（如图1所示），并采用脉宽调制（PulseWidth Modulation，PWM）作为脉冲调制方式对LED灯带进行驱动控制，但是，由于在上述控制方式中，每一级LED灯组需要从上一级LED灯组的驱动芯片获取灰度数据进行脉宽调制以驱动LED，如果其中某一级LED灯组损坏，则会影响后续LED灯组的灰度数据接收。

为了解决上述问题，现有技术通过将LED灯带中的每一个LED灯组的驱动芯片进行并联（如图2所示）并采用PWM作为脉冲调制方式对LED灯带实现驱动。然而，采用PWM对灰度数据进行脉冲调制的过程中，如果所接收到的灰度数据为低灰度等级（在8位灰度数据（全为“1”时对应的十进制数为255）中，所有的有效数据位“1”所对应的十进制数小于或等于128）时，由于所生成的脉冲调制控制信号的占空比小，故LED灯组的开启时间较短，这样容易造成LED灯组出现闪烁和发光亮度不均匀的现象。因此，现有技术所提供的脉冲调制方式存在导致LED发光装置工作时出现闪烁和发光亮度不均匀的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于LED驱动的脉冲调制控制方法，旨在解决现有技术提供的脉冲调制方式所存在的导致LED发光装置工作时出现闪烁和发光亮度不均匀的问题。

本发明是这样实现的，一种用于LED驱动的脉冲调制控制方法，所述脉冲调制控制方法包括以下步骤：

根据所接收到的地址信息获取所述地址信息所对应的LED灯组的灰度数据；

结合所述灰度数据，并按照预设参数生成一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号，并存储所述一个脉冲调制信号于第一预设存储空间或存储所述多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号于所述第一预设存储空间以形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号；

所述结合灰度数据，按照预设参数生成一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号，并存储所述一个脉冲调制信号于第一预设存储空间或存储所述多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号于所述第一预设存储空间以形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号的步骤具体包括以下步骤：

a，根据所述灰度数据的位数设定输入的基本时钟信号的二进制计数上限值；

b，对所述输入的基本时钟信号进行二进制计数，并更新第二预设存储空间中的数据为当前计数结果；

c，根据预设的LED刷新频率参数对所述当前计数结果进行逻辑组合运算，并输出逻辑组合运算结果；

d，根据所述灰度数据和所述逻辑组合运算结果获取当前具有特定占空比的脉冲调制信号；

e，将所述当前具有特定占空比的脉冲调制信号存储于第一预设存储空间；

f，判断所述第二预设存储空间中的当前计数结果是否等于二进制计数上限值，是，则执行步骤g，否，则返回步骤a；

g，将所述第一预设存储空间中的每个具有特定占空比的脉冲调制信号按照存储顺序形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号。

本发明的另一目的还在于提供一种用于LED驱动的脉冲调制控制方法，所述脉冲调制控制方法包括以下步骤：

根据所接收到的地址信息获取所述地址信息所对应的LED灯组的灰度数据；

结合所述灰度数据，按照预设参数生成一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号，并存储所述一个脉冲调制信号于第一预设存储空间或存储所述多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号于所述第一预设存储空间以形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号；

所述结合灰度数据，按照预设参数生成一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号，并存储所述一个脉冲调制信号于第一预设存储空间或存储所述多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号于所述第一预设存储空间以形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号的步骤具体包括以下步骤：

根据所述灰度数据获取其对应的脉冲调制信号的脉冲调制周期和LED开启电平两者分别所占用的时间宽度；

判断所述LED开启电平所占用的时间宽度是否大于脉冲调制周期所占用的时间宽度的一半，是，则将所述LED开启电平所占用的时间宽度和所述脉冲调制周期所占用的时间宽度同时扩充为原来的两倍，否，则所述LED开启电平所占用的时间宽度和所述脉冲调制周期所占用的时间宽度维持不变；

按照所述脉冲调制周期所占用的时间宽度和所述LED开启电平所占用的时间宽度生成一个脉冲调制信号；

将所述脉冲调制信号存储于第一预设存储空间。

本发明的另一目的还在于提供一种用于LED驱动的脉冲调制控制装置，所述脉冲调制控制装置包括：

灰度数据获取单元，用于根据所接收到的地址信息获取所述地址信息所对应的LED灯组的灰度数据；

脉冲调制信号生成单元，用于结合灰度数据，并按照预设参数生成一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号；

第一存储单元，用于存储所述一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号；

所述脉冲调制信号生成单元包括计数上限值设定单元、计数与数据更新单元、第二存储单元、逻辑组合运算单元、脉冲调制信号获取单元、第一数据转存单元、计数判断单元、跳转单元以及第二数据转存单元；

所述计数上限值设定单元用于根据所述灰度数据的位数设定输入的基本时钟信号的二进制计数上限值；

所述计数与数据更新单元用于对所述输入的基本时钟信号进行二进制计数，并更新所述第二存储单元中的数据为当前计数结果；

所述第二存储单元用于存储所述当前计数结果；

所述逻辑组合运算单元用于根据预设的LED刷新频率参数对所述当前计数结果进行逻辑组合运算，并输出逻辑组合运算结果；

所述脉冲调制信号获取单元用于根据所述灰度数据和所述逻辑组合运算结果获取当前具有特定占空比的脉冲调制信号；

所述第一数据转存单元用于将所述当前具有特定占空比的脉冲调制信号存储于所述第一存储单元；

所述计数判断单元用于判断所述第二存储单元中的当前计数结果是否等于所述二进制计数上限值；

所述跳转单元用于当所述计数判断单元中的判断结果为否时跳转至所述计数与数据更新单元进行工作；

所述第二数据转存单元用于将所述第一存储单元中的每个具有特定占空比的脉冲调制信号按照存储顺序形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号。

本发明的另一目的还在于提供一种用于LED驱动的脉冲调制控制装置，所述脉冲调制控制装置包括：

灰度数据获取单元，用于根据所接收到的地址信息获取所述地址信息所对应的LED灯组的灰度数据；

脉冲调制信号生成单元，用于结合所述灰度数据，按照预设参数生成一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号；

第一存储单元，用于存储所述一个脉冲调制信号或所述多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号；

所述脉冲调制信号生成单元包括：

时间宽度获取单元，用于根据所述灰度数据获取其对应的脉冲调制信号的脉冲调制周期和LED开启电平两者分别所占用的时间宽度；

时间宽度判断单元，用于判断所述LED开启电平所占用的时间宽度是否大于所述脉冲调制周期所占用的时间宽度的一半，

时间宽度控制单元，用于当所述时间宽度判断单元的判断结果为是时，将所述LED开启电平所占用的时间宽度和所述脉冲调制周期所占用的时间宽度同时扩充为原来的两倍，当所述时间宽度判断单元的判断结果为否时，维持所述LED开启电平所占用的时间宽度和所述脉冲调制周期所占用的时间宽度不变；

脉冲调制信号生成子单元，用于按照所述脉冲调制周期所占用的时间宽度和所述LED开启电平所占用的时间宽度生成一个脉冲调制信号；

第五数据转存单元，用于将所述脉冲调制信号生成子单元生成的脉冲调制信号存储于所述第一存储单元。

在本发明中，根据所接收到的地址信息获取所述地址信息所对应的LED灯组的灰度数据，然后结合所述灰度数据在脉冲调制周期内按照预设参数生成一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号，并存储所述一个脉冲调制信号于第一预设存储空间或存储所述多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号于所述第一预设存储空间以形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号，进而保证LED工作时的发光亮度能够平滑变化而不出现闪烁或亮度不均匀，从而解决了现有技术提供的脉冲调制方式所存在的导致LED发光装置工作时出现闪烁和发光亮度不均匀的问题。

附图说明

图1是现有技术所提供的LED灯组的驱动芯片与主控装置的串联连接图；

图2是现有技术所提供的LED灯组的驱动芯片与主控装置的并联连接图；

图3是本发明第一实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制方法的实现流程图；

图4是本发明第二实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制方法的具体实现流程图；

图5是本发明第二实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制方法所生成的脉冲调制信号波形图；

图6是本发明第三实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制方法的具体实现流程图；

图7是本发明第三实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制方法所生成的脉冲调制信号波形图；

图8是本发明第四实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制方法的具体实现流程图；

图9是本发明第四实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制方法所生成的脉冲调制信号波形图；

图10是本发明第五实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制方法的具体实现流程图；

图11是本发明第五实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制方法所生成的脉冲调制信号波形图；

图12是本发明第六实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制装置的结构图；

图13是本发明第七实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制装置的结构图；

图14是本发明第八实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制装置的结构图；

图15是本发明第九实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制装置的结构图；

图16是本发明第十实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制装置的结构图。

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。

在本发明实施例中，根据所接收到的地址信息获取该地址信息所对应的LED灯组的灰度数据，然后结合所述灰度数据在脉冲调制周期内按照预设参数生成一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号，并存储一个脉冲调制信号于第一预设存储空间或存储所述多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号于第一预设存储空间以形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号，进而保证LED工作时的发光亮度能够平滑变化而不出现闪烁或亮度不均匀。

本发明实施例所提及的灰度数据是由LED主控装置发出的二进制数据，其中包含所需生成的脉冲调制信号的脉冲调制周期所占用的时间宽度和LED开启电平所占用的时间宽度等信息。

以下结合具体实施例对本发明所提供的用于LED驱动的脉冲调制控制方法及装置的具体实现进行详细描述：

实施例一：

图3示出了本发明第一实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明第一实施例相关的部分，详述如下：

在步骤S101中，根据所接收到的地址信息获取该地址信息所对应的LED灯组的灰度数据。

其中，地址信息是与每个LED灯组相对应的，即每个LED灯组都分配有特定的地址信息，能够使数据包中的灰度数据与具备特定地址信息的LED灯组形成一一对应关系。

在步骤S102中，结合灰度数据，按照预设参数生成一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号，并存储一个脉冲调制信号于第一预设存储空间，或存储多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号于第一预设存储空间以形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号。

实施例二：

图4示出了本发明第二实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制方法的具体实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明第二实施例相关的部分，详述如下：

在本实施例中，步骤S201与本发明第一实施例中的步骤S101相同，本实施例所提及的步骤S201至步骤S208包含于本发明第一实施例中的步骤S102。

在步骤S201中，根据所接收到的地址信息获取该地址信息所对应的LED灯组的灰度数据。

在步骤S202中，根据灰度数据的位数设定所输入的基本时钟信号的二进制计数上限值；步骤S202具体为：

根据灰度数据的位数设定二进制计数值的位数；

根据二进制计数值的位数获取二进制计数上限值。

在步骤S203中，对输入的基本时钟信号进行二进制计数，并更新第二预设存储空间中的数据为当前计数结果，步骤S203具体为：

每输入一个基本时钟信号，则从低位开始置位为“1”，并按照二进制计数方法从第一次开始累计输入的基本时钟信号的个数作为当前计数结果；

将第二预设存储空间的数据更新为当前计数结果。

在步骤S204中，根据预设的LED刷新频率参数对当前计数结果进行逻辑组合运算，并输出逻辑组合运算结果；步骤S204具体为：

按照逻辑算式（1）对计数结果进行逻辑组合运算：

$D_i=\left\{\begin{array}{c}{Q}_k..........................................................i=n-1\\ {\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_k*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_{k-1}*...*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_{[k-(n-2-i)]}*Q_{[k-(n-1-i)]}...........n-k-1\&le;i<n-1\\ {\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_0*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_1*...*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_{(n-2-i)}*Q_{(n-1-i)}....................0\&le;i<n-k-1\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，D_i为逻辑组合运算结果，Q_k、Q_k-1、Q_[k-(n-2-i)]、Q_[k-(n-1-i)]、Q₀、Q₁、Q_(n-2-i)及Q_(n-1-i)均为当前计数结果中特定数据位所对应的二进制数值，n为当前计数结果中二进制数据位的个数，i为逻辑组合运算结果中与各个数据位对应的序号，且0≤i≤n-1，k为预设的LED刷新频率参数，且0≤k<n，其用于控制LED的刷新频率。

在步骤S205中，根据灰度数据和逻辑组合运算结果获取当前具有特定占空比的脉冲调制信号；步骤S205具体为：

按照算式（2）对灰度数据和逻辑组合运算结果进行逻辑或运算：

$\mathrm{OUT}=\underset{i=0}{\overset{i=n-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}(M_i*D_i)---\left(2\right)$

其中，M_i为灰度数据中特定数据位所对应的二进制数值，OUT为逻辑或运算结果；

根据逻辑或运算结果中的数据位的二进制数值相应生成当前具有特定占空比的脉冲调制信号，在当前特定的脉冲调制信号中，每个单位脉冲时间的高电平和低电平分别对应二进制数值“1”和“0”。

在步骤S206中，将当前具有特定占空比的脉冲调制信号存储于第一预设存储空间。

在步骤S207中，判断第二预设存储空间中的当前计数结果是否等于二进制计数上限值，是，则执行步骤S208，否，则返回步骤S202。

在步骤S208中，将第一预设存储空间中的每个具有特定占空比的脉冲调制信号按照存储顺序形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号。

以下结合具体例子对本实施例提供的脉冲调制控制方法作进一步说明：

设定灰度数据为八位二进制数“00010010”，每个单位脉冲时间为t，则相应可知当前计数结果中二进制数据位的个数n=8，基本时钟的二进制计数上限值为2⁸t=256t，即最终输出的脉冲调制信号的脉冲调制周期为256t。结合算式（1）可知，当k=4时，D_i的值如下式所示：

$D_i=\left\{\begin{array}{c}{Q}_4..........................................................i=7\\ {\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_4*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_3*...*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_{[4-(8-2-i)]}*Q_{[4-(8-1-i)]}\\ {\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_0*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_1*...*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_{(8-2-i)}*Q_{(8-1-i)}....................\end{array},...........3\&le;i<7\right.$

其中，Q₀、Q₁、Q₂、Q₃、Q₄、Q₅、Q₆、Q₇分别对应当前计数结果中从低位到高位所对应的二进制数值。

再结合算式（2）可知，逻辑或运算结果OUT如下式所示：

$\mathrm{OUT}=\underset{i=0}{\mathrm{\&Sigma;}}(M_i*D_i)$

=(M₀*D₀)+(M₁*D₁)+(M₂*D₂)+···+(M₆*D₆)+(M₇*D₇)

其中，M₀、M₁、M₂、M₃、M₄、M₅、M₆、M₇分别为为灰度数据中从低位到高位所对应的二进制数值，D₀、D₁、D₂、D₃、D₄、D₅、D₆、D₇分别为逻辑组合运算结果中从低位到高位所对应的二进制数值。

由于灰度数据为八位二进制数“00010010”，即M₁和M₄均为1，则OUT为：OUT=(M₁*D₁)+(M₄*D₄)=D₁+D₄，而由于D₁和D₄分别为：

$\begin{array}{c}{D}_1={\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_0*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_1*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_2*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_3*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_4*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_5*Q_6\\ D_4=Q_1*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_2*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_3*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_4,\end{array}$

于是，OUT为：

$\mathrm{OUT}={\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_0*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_1*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_2*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_3*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_4*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_5*Q_6+Q_1*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_2*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_3{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_4,$

因此，当Q₀、Q₁、Q₂、Q₃、Q₄、Q₅、Q₆、Q₇在当前计数结果的值如下表所示时，按照当前计数结果顺序生成相应的具有特定占空比的脉冲调制信号。

OUT	Q7	Q6	Q5	Q4	Q3	Q2	Q1	Q0	TA
										1	0	0	0	0	0	0	1	0	21=2t
1	0	0	0	0	0	0	1	1	21+20=3t
										1	0	0	1	0	0	0	1	0	25+21=34t
1	0	0	1	0	0	0	1	1	25+21+20=35t
										1	0	1	0	0	0	0	0	0	26=64t
1	0	1	0	0	0	0	1	0	26+21=66t
										1	0	1	0	0	0	0	1	1	26+21+20=67t
1	0	1	1	0	0	0	1	0	26+25+21=98t

1	0	1	1	0	0	0	1	1	26+25+21+20=99t
										1	1	0	0	0	0	0	1	0	27+21=130t
1	1	0	0	0	0	0	1	1	27+21+20=131t
										1	1	0	1	0	0	0	1	0	27+25+21=162t
1	1	0	1	0	0	0	1	1	27+25+21+20=163t
										1	1	1	0	0	0	0	0	0	27+26=192t
1	1	1	0	0	0	0	1	0	27+26+21=194t
										1	1	1	0	0	0	0	1	1	27+26+21+20=195t
1	1	1	1	0	0	0	1	0	27+26+25+21=226t
										1	1	1	1	0	0	0	1	1	27+26+25+21+20=227t

根据上表，每个当前计数结果对应的基本时钟的个数如上表的TA所示，每个基本时钟占用一个单位脉冲时间t，上表中每个TA时刻对应输出一个高电平作为LED开启电平，因此，可以最终获得如图5所示的脉冲调制周期为256t的多个连续且具有特定占空比的脉冲调制信号。

实施例三：

图6示出了本发明第三实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制方法的具体实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明第三实施例相关的部分，详述如下：

在步骤S301中，根据所接收到的地址信息获取该地址信息所对应的LED灯组的灰度数据。

在步骤S302中，根据灰度数据生成PWM脉冲调制信号。

在步骤S303中，结合灰度数据将PWM脉冲调制信号分割为多个具有特定占空比的脉冲调制信号；步骤S303具体为：

按照算式（3）将PWM脉冲调制信号所对应的一个周期划分为多个第一子周期和一个第二子周期：

T=(2^m-1)*2^h*2^f-m-h+2^f-m-h*2^h  （3）

其中，T为PWM脉冲调制信号所对应的一个周期内包含的单位脉冲时间的个数，2^f-m-h为第一子周期的个数，(2^m-1)*2^h为每个第一子周期包含的单位脉冲时间的个数，2^f-m-h*2^h为第二子周期包含的单位脉冲时间的个数，f为灰度数据中二进制数据位的个数，m和h为PWM脉冲调制信号的周期分割参数，根据不同的周期分割需求可以对m和h进行不同的选值，0≤m<f，0≤h<m。

然后将PWM脉冲调制信号中与灰度数据对应的LED开启电平按照算式（4）分配到多个第一子周期和一个第二子周期中：

T₁=X*2^h*2^f-m-h+Y  （4）

其中，T₁是LED开启电平所包含的单位脉冲时间的个数，2^f-m-h为第一子周期的个数，X*2^h为LED主开启电平的个数，每个LED主开启电平占用一个单位脉冲时间，Y为LED次开启电平的个数，每个LED次开启电平也占用一个单位脉冲时间，0≤X<T₁，0≤Y<2^h*2^f-m-h，所有LED主开启电平占用的时间宽度与所有LED次开启电平占用的时间宽度之和为LED开启电平占用的时间宽度。

最后根据算式（3）和算式（4）可知每个第一子周期的2^f-m-h个单位脉冲时间中有X*2^h个LED主开启电平，第二子周期的2^f-m-h*2^h个单位脉冲时间中有Y个LED次开启电平，将第二子周期中的Y个LED次开启电平平均分配于Y个第一子周期中，并与Y个第一子周期中的LED主开启电平相邻连接后形成多个连续且具有特定占空比的脉冲调制信号。

在步骤S304中，顺序存储多个具有特定占空比的脉冲调制信号中的每个脉冲调制信号于第一预设存储空间以形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号。

以下结合具体例子对本实施例提供的脉冲调制控制方法作进一步说明：

设定灰度数据为八位二进制数“00000111”，灰度数据中二进制数据位的个数f=8，每个单位脉冲时间为t，则最终输出的脉冲调制信号的脉冲调制周期为2⁸t=256t，根据灰度数据生成PWM脉冲调制信号（如图7所示），PWM脉冲调制信号中LED开启电平所占用的时间宽度为2²+2¹+2⁰=7t，当h=0，m=6时，根据算式（3）可知，T=(2⁶-1)*2⁰*2^8-6-0+2^8-6-0*2⁰，则将PWM脉冲调制信号所对应的脉冲调制周期进行划分后，第一子周期的个数为2^8-6-0=4，每个第一子周期包含的单位脉冲时间t的个数为(2⁶-1)*2⁰=63，第二子周期包含单位脉冲时间t的个数为2^8-6-0*2⁰=4。由于PWM脉冲调制信号中LED开启电平（所包含的单位脉冲时间的个数为7），则根据算式（4）可得：

T₁=7t=X*2⁰*2^8-6-0+Y

则每个第一子周期（第一子周期的个数为2^8-6-0=4）中包含X*2⁰=X个LED主开启电平，第二子周期中包含Y个LED次开启电平，于是，每个第一子周期应包含一个LED主开启电平（4个第一子周期共包含4个LED主开启电平，如图7所示的S1、S2、S3、S4），第二子周期中应包含3个LED次开启电平（如图7中的S5、S6、S7）。最后将3个LED次开启电平平均分配于3个第一子周期中，并与3个第一子周期中的每个LED主开启电平相邻连接，最终形成多个连续的脉冲调制信号。

在本实施例中，通过将PWM脉冲调制信号分割为多个连续的脉冲调制信号，且每个脉冲调制信号具有特定的占空比，这样就能够在驱动LED发光时实现发光亮度均匀且不闪烁的效果。

实施例四：

图8示出了本发明第四实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制方法的具体实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明第四实施例相关的部分，详述如下：

在步骤S401中，根据所接收到的地址信息获取该地址信息所对应的LED灯组的灰度数据。。

在步骤S402中，根据灰度数据生成PWM脉冲调制信号。

在步骤S403中，按照预设LED开关频率将PWM脉冲调制信号分割为多个具有相同占空比的脉冲调制信号。

其中，LED开关频率是指一个脉冲调制周期所包含的每个LED开关周期与该脉冲调制周期的时间宽度比。

在步骤S404中，顺序存储多个具有相同占空比的脉冲调制信号中的每个脉冲调制信号于第一预设存储空间以形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号。

以下结合具体例子对本实施例提供的脉冲调制方法作进一步说明：

设定灰度数据为八位二进制数“00001000”，每个单位脉冲时间所占用的时间宽度为t，则根据该灰度数据生成的PWM脉冲调制信号中LED开启电平所包含的单位脉冲时间t的个数为2³=8（如图9所示，即LED开启电平所占用的时间宽度为8t），整个脉冲调制周期所包含的单位脉冲时间t的个数为2⁸=256（如图9所示，即整个脉冲调制周期所占用的时间宽度为256t），则PWM脉冲调制信号的占空比为8/256=1/32。

假如预设LED开关频率为1/8，则需要将上述的PWM脉冲调制信号按照该预设开关频率1/8分割为8个具有相同占空比的脉冲调制信号，如图9所示，每个脉冲调制信号所占用的时间宽度为256t/8=32t，且每个脉冲调制信号中LED开启电平所占用的时间宽度为8t/8=1t，即每个脉冲调制信号的占空比为1t/32t=1/32。

实施例五：

图10示出了本发明第五实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制方法的具体实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明第五实施例相关的部分，详述如下：

在步骤S501中，根据所接收到的地址信息获取该地址信息所对应的LED灯组的灰度数据。。

在步骤S502中，根据灰度数据获取其对应的脉冲调制信号的脉冲调制周期和LED开启电平两者分别所占用的时间宽度。

在步骤S503中，判断脉冲调制信号中LED开启电平所占用的时间宽度是否大于脉冲调制周期所占用的时间宽度的一半，是，则将LED开启电平所占用的时间宽度和脉冲调制周期所占用的时间宽度同时扩充为原来的两倍，否，则LED开启电平所占用的时间宽度和脉冲调制周期所占用的时间宽度维持不变。

在步骤S504中，按照脉冲调制周期所占用的时间宽度和LED开启电平所占用的时间宽度生成一个脉冲调制信号。

在步骤S505中，将所生成的脉冲调制信号存储于第一预设存储空间。

以下结合具体例子对本实施例提供的脉冲调制控制方法作进一步说明：

如图11所示，假如灰度数据为八位二进制数“00011000”，每个单位脉冲时间所占用的时间宽度为t，则与灰度数据对应的脉冲调制信号的脉冲调制周期所占用的时间宽度为2⁸=256t，LED开启电平所占用的时间宽度为2⁴+2³=24t，由于LED开启电平所占用的时间宽度小于脉冲调制周期所占用的时间宽度256t的一半（即128t），所以脉冲调制周期所占用的时间宽度维持不变，并按照占空比（24t/256t=3/32）生成脉冲调制信号。

如果灰度数据为八位二进制数“10000100”，则与灰度数据对应的脉冲调制信号的LED开启电平所占用的时间宽度为2⁷+2²=264t，而默认的与灰度数据对应的脉冲调制信号的脉冲调制周期所占用的时间宽度为256t，可知，LED开启电平所占用的时间宽度大于脉冲调制周期所占用的时间宽度的一半（即128t），所以将LED开启电平所占用的时间宽度和脉冲调制周期所占用的时间宽度同时扩充为原来的两倍，即LED开启电平所占用的时间宽度为264t，脉冲调制周期所占用的时间宽度为512t，则最终生成的脉冲调制信号的占空比为264t/512t=33/64。

在本实施例中，通过判断与灰度数据相对应的脉冲调制信号的LED开启电平所占用的时间宽度是否超出脉冲调制周期所占用的时间宽度的一半，实时调整脉冲调制信号的周期长度及LED开启电平所占用的时间宽度，从而实现在所生成的脉冲调制信号对LED驱动时，LED的发光亮度更加均匀，效果更好。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

实施例六：

图12示出了本发明第六实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制装置的结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明第六实施例相关的部分，详述如下：

脉冲调制控制装置包括：

灰度数据获取单元100，用于根据所接收到的地址信息获取该地址信息所对应的LED灯组的灰度数据。

脉冲调制信号生成单元200，用于结合灰度数据，并按照预设参数生成一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号。

第一存储单元300，用于存储一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号。

实施例七：

图13示出了本发明第七实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制装置的结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明第七实施例相关的部分，详述如下：

脉冲调制控制装置包括如本发明第六实施例所述的：灰度数据接收单元100、脉冲调制信号生成单元200及第一存储单元300。

其中，脉冲调制信号生成单元200具体包括计数上限值设定单元201、计数与数据更新单元202、第二存储单元203、逻辑组合运算单元204、脉冲调制信号获取单元205、第一数据转存单元206、计数判断单元207、跳转单元208以及第二数据转存单元209。

计数上限值设定单元201用于根据灰度数据的位数设定所输入的基本时钟信号的二进制计数上限值；计数上限值设定单元201具体为：

根据灰度数据的位数设定二进制计数值的位数；

根据二进制计数值的位数获取二进制计数上限值。

计数与数据更新单元202用于对输入的基本时钟信号进行二进制计数，并更新第二存储单元203中的数据为当前计数结果；计数与数据更新单元202具体为：

每输入一个基本时钟信号，则从低位开始置位为“1”，并按照二进制计数方法从第一次开始累计输入的基本时钟信号的个数作为当前计数结果；

将第二存储单元203中的数据更新为当前计数结果。

第二存储单元203用于存储当前计数结果。

逻辑组合运算单元204，用于根据预设的LED刷新频率参数对当前计数结果进行逻辑组合运算，并输出逻辑组合运算结果；逻辑组合运算单元204具体为：

按照逻辑算式（1）对计数结果进行逻辑组合运算：

$D_i=\left\{\begin{array}{c}{Q}_k..........................................................i=n-1\\ {\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_k*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_{k-1}*...*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_{[k-(n-2-i)]}*Q_{[k-(n-1-i)]}...........n-k-1\&le;i<n-1\\ {\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_0*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_1*...*{\stackrel{\&OverBar;}{Q}}_{(n-2-i)}*Q_{(n-1-i)}....................0\&le;i<n-k-1\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，D_i为逻辑组合运算结果，Q_k、Q_k-1、Q_[k-(n-2-i)]、Q_[k-(n-1-i)]、Q₀、Q₁、Q_(n-2-i)及Q_(n-1-i)均为当前计数结果中特定数据位所对应的二进制数值，n为当前计数结果中二进制数据位的个数，i为逻辑组合运算结果中与各个数据位对应的序号，且0≤i≤n-1，k为预设的LED刷新频率参数，且0≤k<n，其用于控制LED的刷新频率。

脉冲调制信号获取单元205用于根据灰度数据和逻辑组合运算结果获取当前具有特定占空比的脉冲调制信号；脉冲调制信号获取单元205具体为：

按照算式（2）对灰度数据和逻辑组合运算结果进行逻辑或运算：

$\mathrm{OUT}=\underset{i=0}{\overset{i=n-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}(M_i*D_i)---\left(2\right)$

其中，M_i为灰度数据中特定数据位所对应的二进制数值，OUT为逻辑或运算结果；

根据逻辑或运算结果中的数据位的二进制数值相应生成当前具有特定占空比的脉冲调制信号，在当前特定的脉冲调制信号中，每个单位脉冲时间的高电平和低电平分别对应二进制数值“1”和“0”。

第一数据转存单元206用于将当前具有特定占空比的脉冲调制信号存储于第一存储单元300。

计数判断单元207用于判断第二存储单元203中的当前计数结果是否等于二进制计数上限值。

跳转单元208用于当计数判断单元207中的判断结果为否时跳转至计数与数据更新单元202进行工作。

第二数据转存单元209用于将第一存储单元300中的每个具有特定占空比的脉冲调制信号按照存储顺序形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号。

实施例八：

图14示出了本发明第八实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制装置的结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明第八实施例相关的部分，详述如下：

脉冲调制控制装置包括如本发明第六实施例所述的：灰度数据接收单元100、脉冲调制信号生成单元200及第一存储单元300。

脉冲调制信号生成单元200具体包括第一PWM脉冲调制信号获取单元210、第一信号分割单元211及第三数据转存单元212。

第一PWM脉冲调制信号生成单元210用于根据灰度数据生成PWM脉冲调制信号。

第一信号分割单元211用于结合灰度数据将PWM脉冲调制信号分割为多个具有特定占空比的脉冲调制信号；脉冲调制信号分割单元211具体为：

按照算式（3）将PWM脉冲调制信号所对应的一个周期划分为多个第一子周期和一个第二子周期：

T=(2^m-1)*2^h*2^f-m-h+2^f-m-h*2^h  （3）

其中，T为PWM脉冲调制信号所对应的一个周期内包含的单位脉冲时间的个数，2^f-m-h为第一子周期的个数，(2^m-1)*2^h为每个第一子周期包含的单位脉冲时间的个数，2^f-m-h*2^h为第二子周期包含的单位脉冲时间的个数，f为灰度数据中二进制数据位的个数，m和h为PWM脉冲调制信号的周期分割参数，根据不同的周期分割需求可以对m和h进行不同的选值，0≤m<f，0≤h<m。

然后将PWM脉冲调制信号中与灰度数据对应的LED开启电平按照算式（4）分配到多个第一子周期和一个第二子周期中：

T₁=X*2^h*2^f-m-h+Y  （4）

其中，T₁是LED开启电平所包含的单位脉冲时间的个数，2^f-m-h为第一子周期的个数，X*2^h为LED主开启电平的个数，每个LED主开启电平占用一个单位脉冲时间，Y为LED次开启电平的个数，每个LED次开启电平也占用一个单位脉冲时间，0≤X<T₁，0≤Y<2^h*2^f-m-h，所有LED主开启电平占用的时间宽度与所有LED次开启电平占用的时间宽度之和为LED开启电平占用的时间宽度。

最后根据算式（3）和算式（4）可知每个第一子周期的2^f-m-h个单位脉冲时间中有X*2^h个LED主开启电平，第二子周期的2^f-m-h*2^h个单位脉冲时间中有Y个LED次开启电平，将第二子周期中的Y个LED次开启电平平均分配于Y个第一子周期中，并与Y个第一子周期中的LED主开启电平相邻连接后形成多个具有特定占空比的脉冲调制信号。

第三数据转存单元212用于顺序存储多个具有特定占空比的脉冲调制信号中的每个脉冲调制信号于第一存储单元300以形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号。

实施例九：

图15示出了本发明第九实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制装置的结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明第九实施例相关的部分，详述如下：

脉冲调制控制装置包括如本发明第六实施例所述的：灰度数据接收单元100、脉冲调制信号生成单元200及第一存储单元300。

脉冲调制信号生成单元200具体包括：

第二PWM脉冲调制信号生成单元220，用于根据灰度数据接收单元100接收到的灰度数据生成PWM脉冲调制信号。

第二信号分割单元221，用于按照预设LED开关频率将PWM脉冲调制信号分割为多个具有相同占空比的脉冲调制信号。

第四数据转存单元222，用于顺序存储多个具有相同占空比的脉冲调制信号中每个脉冲调制信号于第一存储单元300以形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号。

实施例十：

图16示出了本发明第十实施例提供的用于LED驱动的脉冲调制控制装置的结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明第十实施例相关的部分，详述如下：

脉冲调制控制装置包括如本发明第六实施例所述的：灰度数据接收单元100、脉冲调制信号生成单元200及第一存储单元300。

脉冲调制信号生成单元200具体包括：

时间宽度获取单元230，用于根据灰度数据获取其对应的脉冲调制信号的脉冲调制周期和LED开启电平两者分别所占用的时间宽度。

时间宽度判断单元231，用于判断脉冲调制信号中LED开启电平所占用的时间宽度是否大于脉冲调制周期所占用的时间宽度的一半，

时间宽度控制单元232，用于当时间宽度判断单元231的判断结果为是时，将LED开启电平所占用的时间宽度和脉冲调制周期所占用的时间宽度同时扩充为原来的两倍，且当时间宽度判断单元231的判断结果为否时，维持LED开启电平所占用的时间宽度和脉冲调制周期所占用的时间宽度不变。

脉冲调制信号生成子单元233，用于按照脉冲调制周期所占用的时间宽度和LED开启电平所占用的时间宽度生成一个脉冲调制信号。

第五数据转存单元234，用于将脉冲调制信号生成子单元233生成的脉冲调制信号存储于第一存储单元300。

上述本发明的第六实施例至第十实施例中所提供的用于LED驱动的脉冲调制控制装置均可用于LED驱动系统中。

在本发明实施例中，根据所接收到的地址信息获取该地址信息所对应的LED灯组的灰度数据，然后结合所述灰度数据在脉冲调制周期内按照预设参数生成一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号，并存储一个脉冲调制信号于第一预设存储空间或存储所述多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号于第一预设存储空间以形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号，进而保证LED工作时的发光亮度能够平滑变化而不出现闪烁或亮度不均匀，从而解决了现有技术提供的脉冲调制方式所存在的导致LED发光装置工作时出现闪烁和发光亮度不均匀的问题。

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 (2)

1.一种用于LED驱动的脉冲调制控制方法，其特征在于，所述脉冲调制控制方法包括以下步骤：

根据所接收到的地址信息获取所述地址信息所对应的LED灯组的灰度数据；

结合所述灰度数据，按照预设参数生成一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号，并存储所述一个脉冲调制信号于第一预设存储空间或存储所述多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号于所述第一预设存储空间以形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号；

所述结合灰度数据，按照预设参数生成一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号，并存储所述一个脉冲调制信号于第一预设存储空间或存储所述多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号于所述第一预设存储空间以形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号的步骤具体包括以下步骤：

a，根据所述灰度数据的位数设定输入的基本时钟信号的二进制计数上限值；

b，对所述输入的基本时钟信号进行二进制计数，并更新第二预设存储空间中的数据为当前计数结果；

c，根据预设的LED刷新频率参数对所述当前计数结果进行逻辑组合运算，并输出逻辑组合运算结果；

d，根据所述灰度数据和所述逻辑组合运算结果获取当前具有特定占空比的脉冲调制信号；

e，将所述当前具有特定占空比的脉冲调制信号存储于第一预设存储空间；

f，判断所述第二预设存储空间中的当前计数结果是否等于二进制计数上限值，是，则执行步骤g，否，则返回步骤a；

g，将所述第一预设存储空间中的每个具有特定占空比的脉冲调制信号按照存储顺序形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号。

2.一种用于LED驱动的脉冲调制控制装置，其特征在于，所述脉冲调制控制装置包括：

灰度数据获取单元，用于根据所接收到的地址信息获取所述地址信息所对应的LED灯组的灰度数据；

脉冲调制信号生成单元，用于结合所述灰度数据，按照预设参数生成一个脉冲调制信号或多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号；

第一存储单元，用于存储所述一个脉冲调制信号或所述多个具有相同或特定占空比的脉冲调制信号；

所述脉冲调制信号生成单元包括计数上限值设定单元、计数与数据更新单元、第二存储单元、逻辑组合运算单元、脉冲调制信号获取单元、第一数据转存单元、计数判断单元、跳转单元以及第二数据转存单元；

所述计数上限值设定单元用于根据所述灰度数据的位数设定输入的基本时钟信号的二进制计数上限值；

所述计数与数据更新单元用于对所述输入的基本时钟信号进行二进制计数，并更新所述第二存储单元中的数据为当前计数结果；

所述第二存储单元用于存储所述当前计数结果；

所述逻辑组合运算单元用于根据预设的LED刷新频率参数对所述当前计数结果进行逻辑组合运算，并输出逻辑组合运算结果；

所述脉冲调制信号获取单元用于根据所述灰度数据和所述逻辑组合运算结果获取当前具有特定占空比的脉冲调制信号；

所述第一数据转存单元用于将所述当前具有特定占空比的脉冲调制信号存储于所述第一存储单元；

所述计数判断单元用于判断所述第二存储单元中的当前计数结果是否等于所述二进制计数上限值；

所述跳转单元用于当所述计数判断单元中的判断结果为否时跳转至所述计数与数据更新单元进行工作；

所述第二数据转存单元用于将所述第一存储单元中的每个具有特定占空比的脉冲调制信号按照存储顺序形成多个连续且具有周期性的脉冲调制信号。

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