CN103347332A - 信号处理方法及电路及带该电路的led调光电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子领域，公开了一种信号处理方法及电路及带该电路的LED调光电路。方法包括：按照第一时钟信号的频率采样第一脉冲宽度调制信号，获取采样脉冲，自零开始计数第二时钟信号脉冲个数，直到当前累计脉冲个数与高电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第一脉冲个数，输出第一脉冲信号；自零开始计数第二时钟信号脉冲个数，直到当前累计脉冲个数与低电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第二脉冲个数，输出第二脉冲信号，根据第一脉冲信号以及第二脉冲信号，生成第二脉冲宽度调制信号。应用该技术方案有利于提高PMW信号的频率而保持其占空比不变，以及在调制频率较低的情况下实现电路的小型化集成。

Description

信号处理方法及电路及带该电路的LED调光电路

技术领域

本发明涉及电子领域，尤其涉及一种信号处理方法及电路及带该电路的LED调光电路。

背景技术

在LED照明应用中，目前大多采用脉冲宽度调制（Pulse WidthModulation，简称PWM）信号作为调光信号对LED的发光亮度进行调节。利用PWM信号对LED进行调光处理主要是：将PWM信号中占空比的信息转化为线性电平信号，从而模拟LED线性输出。

现有技术的LED调光电路主要采用一阶RC滤波电路实现，滤波电路的截止频率f_c为：1/2πRC，其中，要求滤波电路的截止频率f_c小于PWM信号的调光频率，即截止频率f_c越小，要求的参数R*C应越大。

但是在进行本发明研究过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：

当LED调光频率很低，即要求截止频率f_c很低时，譬如截止频率f_c低至100～300Hz时，如果还采用RC滤波电路实现LED调光，则需要较大参数的电阻R和电容C才能实现LED调光。

在这种情况下，这大阻值、大容值的电阻、电容元器件很难集成在芯片内部，尤其当电容的容值很大时，电容是无法集成在芯片内部的。而且，此时RC滤波电路的响应速度慢，往往几个周期后才会响应调光信号的信息，导致无法实现小型化集成电路，且存在电路的响应速度慢的问题。

发明内容

本发明实施例目的之一在于：提供一种信号处理方法，应用该技术方案有利于提高PMW信号的频率而保持其占空比不变。

本发明实施例目的之二在于：提供一种信号处理电路，应用该技术方案有利于提高PMW信号的频率而保持其占空比不变。

本发明实施例目的之三在于：提供一种LED调光电路，应用该技术方案有利于提高PMW信号的频率而保持其占空比不变。

本发明实施例提供的一种信号处理方法，包括：

按照第一时钟信号的频率采样第一脉冲宽度调制信号，获取采样脉冲，

自零开始计数第二时钟信号的脉冲个数，直到当前累计脉冲个数与高电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第一脉冲个数，输出所述第一脉冲个数对应的第一脉冲信号，

所述高电平采样脉冲个数为：所述采样脉冲内一个所述第一脉冲宽度调制信号周期内的高电平对应的采样脉冲的个数，

自零开始计数所述第二时钟信号的脉冲个数，直到当前累计脉冲个数与低电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第二脉冲个数，输出所述第二脉冲个数对应的第二脉冲信号，

所述低电平采样脉冲个数为：所述采样脉冲内一个所述第一脉冲宽度调制信号周期内的低电平对应的采样脉冲的个数，

所述第一脉冲信号、第二脉冲信号的频率为所述第二时钟信号的频率，

所述第二时钟信号的频率高于所述第一时钟信号的频率；

根据所述第一脉冲信号以及第二脉冲信号，生成第二脉冲宽度调制信号，

所述第二脉冲宽度调制信号周期为：所述第一脉冲信号、第二脉冲信号的脉冲时长之和，且小于所述第一脉冲宽度调制信号周期，

所述第二脉冲宽度调制信号占空比为：N1/（N1+N2），所述N1、N2分别为所述第一脉冲个数、第二脉冲个数。

可选地，按照第一时钟信号的频率采样第一脉冲宽度调制信号，获取采样脉冲，包括：

按照所述第一时钟信号的频率，采样所述第一脉冲宽度调制信号，输出所述采样脉冲，所述采样脉冲包括所述高电平对应的采样脉冲、低电平对应的采样脉冲；

存储所述高电平采样脉冲个数，输出所述高电平采样脉冲个数对应的第一计数脉冲；

存储所述低电平采样脉冲个数，输出所述低电平采样脉冲个数对应的第二计数脉冲。

可选地，第一计数器按照所述第一时钟信号的频率，采样所述第一脉冲宽度调制信号，输出所述采样脉冲，分别向第二计数器、第三计数器输入所述采样脉冲，所述采样脉冲包括所述高电平对应的采样脉冲、低电平对应的采样脉冲；

所述第二计数器存储所述高电平采样脉冲个数，输出所述高电平采样脉冲个数对应的所述第一计数脉冲；

所述第三计数器存储所述低电平采样脉冲个数，输出所述低电平采样脉冲个数对应的所述第二计数脉冲。

可选地，自零开始计数第二时钟信号的脉冲个数，直到当前累计脉冲个数与高电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第一脉冲个数，输出所述第一脉冲个数对应的第一脉冲信号，包括：

自零开始计数所述第二时钟信号的脉冲个数，输出计数脉冲，

自零开始接收所述计数脉冲，获取当前累计脉冲个数，当累计脉冲个数与所述高电平采样脉冲个数相一致时，将当前累计脉冲个数存储为所述第一脉冲个数，输出所述第一脉冲个数的二进制数对应的所述第一脉冲信号，

自零开始计数所述第二时钟信号的脉冲个数，直到当前累计脉冲个数与低电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第二脉冲个数，输出所述第二脉冲个数对应的第二脉冲信号，包括：

自零开始计数所述第二时钟信号的脉冲个数，输出计数脉冲，

自零开始接收所述计数脉冲，获取当前累计脉冲个数，当累计脉冲个数与所述低电平采样脉冲个数相一致时，将当前累计脉冲个数存储为所述第二脉冲个数，输出所述第二脉冲个数的二进制数对应的所述第二脉冲信号。

可选地，第四计数器自零开始计数所述第二时钟信号的脉冲个数，向第一计数匹配器输出所述计数脉冲，

所述第一计数匹配器接收所述计数脉冲，获取当前累计脉冲个数，当累计脉冲个数与所述高电平采样脉冲个数相一致时，所述第一计数匹配器将当前累计脉冲个数存储为所述第一脉冲个数，输出所述第一脉冲个数的二进制数对应的所述第一脉冲信号，

所述第一计数匹配器向所述第四计数器输出计数清零信号；

所述第四计数器再重新自零开始计数所述第二时钟信号的脉冲个数，向第二计数匹配器输出所述计数脉冲，

所述第二计数匹配器接收所述计数脉冲，获取当前累计脉冲个数，当累计脉冲个数与所述低电平采样脉冲个数相一致时，所述第二计数匹配器将当前累计脉冲个数存储为所述第二脉冲个数，输出所述第二脉冲个数的二进制数对应的所述第二脉冲信号，

所述第二计数匹配器向所述第四计数器输出计数清零信号。

可选地，根据所述第一脉冲信号、第二脉冲信号，生成第二脉冲宽度调制信号，包括：

向触发器的置位端输入所述第一脉冲信号；

向所述触发器的复位端输入所述第二脉冲信号；

根据所述置位端、复位端的输入，所述触发器输出所述第二脉冲宽度调制信号。

可选地，在根据所述第一脉冲信号以及第二脉冲信号，生成第二脉冲宽度调制信号之后，还包括：

对所述第二脉冲宽度调制信号进行线性放大处理，输出线性放大电平信号。

本发明实施例提供的一种信号处理电路，包括：

采样电路，接入第一脉冲宽度调制信号、第一时钟信号，用于按照第一时钟信号的频率采样第一脉冲宽度调制信号，获取采样脉冲、高电平采样脉冲个数、低电平采样脉冲个数，

所述高电平采样脉冲个数为：所述采样脉冲内一个所述第一脉冲宽度调制信号周期内的高电平对应的采样脉冲的个数，

所述低电平采样脉冲个数为：所述采样脉冲内一个所述第一脉冲宽度调制信号周期内的低电平对应的采样脉冲的个数；

脉冲计数控制电路，输入端与所述采样电路的输出连接，用于：

自零开始计数第二时钟信号的脉冲个数，直到当前累计脉冲个数与高电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第一脉冲个数，输出所述第一脉冲个数对应的第一脉冲信号，以及，自零开始计数所述第二时钟信号的脉冲个数，直到当前累计脉冲个数与低电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第二脉冲个数，输出所述第二脉冲个数对应的第二脉冲信号，

所述第一脉冲信号、第二脉冲信号的频率为所述第二时钟信号的频率，

所述第二时钟信号的频率高于所述第一时钟信号的频率；

脉冲宽度调制信号生成电路，输入端与所述脉冲计数控制电路的输出连接，用于根据所述第一脉冲信号以及第二脉冲信号，生成第二脉冲宽度调制信号，

所述第二脉冲宽度调制信号周期为：所述第一脉冲信号、第二脉冲信号的脉冲时长之和，且小于所述第一脉冲宽度调制信号周期，

所述第二脉冲宽度调制信号占空比为：N1/（N1+N2），所述N1、N2分别为所述第一脉冲个数、第二脉冲个数。

可选地，所述采样电路包括：

第一计数器，分别接入所述第一脉冲宽度调制信号、第一时钟信号，用于按照所述第一时钟信号的频率，采样所述第一脉冲宽度调制信号，输出采样脉冲，所述采样脉冲包括所述高电平对应的采样脉冲、低电平对应的采样脉冲；

第二计数器，输入端与所述第一计数器的输出端连接，用于存储所述高电平采样脉冲个数，输出所述高电平采样脉冲个数对应的第一计数脉冲；

第三计数器，输入端与所述第一计数器的输出端连接，用于存储所述低电平采样脉冲个数，输出所述低电平采样脉冲个数对应的第二计数脉冲。

可选地，所述脉冲计数控制电路包括：脉冲计数电路、计数匹配电路；

所述脉冲计数电路的清零控制端与所述计数匹配电路的输出连接，用于在所述清零控制端的控制下，计数第二时钟信号的脉冲个数，

所述计数匹配电路，输入端分别与所述采样电路、脉冲计数电路的输出连接，用于：

当所述脉冲计数电路输入的累计脉冲个数与所述采样电路输入的所述高电平采样脉冲个数相一致时：将当前累计脉冲个数存储为所述第一脉冲个数，输出所述第一脉冲信号，控制所述脉冲计数电路脉冲计数清零，

以及，当所述脉冲计数电路输入的累计脉冲个数与所述采样电路输入的所述低电平采样脉冲个数相一致时：将当前累计脉冲个数存储为所述第二脉冲个数，输出所述第二脉冲信号，控制所述脉冲计数电路脉冲计数清零。

可选地，所述计数匹配电路包括：

第一计数匹配器，第一输入端与所述第二计数器的输出连接，第二输入端与所述脉冲计数电路的输出端连接，用于当所述脉冲计数电路输入的累计脉冲个数与所述采样电路输入的所述高电平采样脉冲个数相一致时：将当前累计脉冲个数存储为所述第一脉冲个数，输出所述第一脉冲信号，控制所述脉冲计数电路脉冲计数清零，

第二计数匹配器，第一输入端与所述第三计数器的输出连接，第二输入端与所述脉冲计数电路的输出端连接，用于当所述脉冲计数电路输入的累计脉冲个数与所述采样电路输入的所述低电平采样脉冲个数相一致时：将当前累计脉冲个数存储为所述第二脉冲个数，输出所述第二脉冲信号，控制所述脉冲计数电路脉冲计数清零。

可选地，所述脉冲计数电路包括：

第四计数器，其时钟输入端接入所述第二时钟信号，输出端分别与所述第一计数匹配器、第二计数匹配器的所述第二输入端连接，清零控制端与一或门的输出端连接，所述或门的输入端分别与所述第一计数匹配器、第二计数匹配器的输出端连接。

可选地，所述脉冲宽度调制信号生成电路包括：触发器，

所述触发器的置位端与所述第一计数匹配器的输出连接，复位端与所述第二计数匹配器的输出连接，所述触发器用于根据所述置位端、复位端的输入，在输出端输出所述第二脉冲宽度调制信号；

所述触发器的反相输出端还与所述第一计数匹配器的使能端连接，所述触发器的输出端还与第二计数匹配器的使能端连接。

可选地，还包括：

线性电平信号生成电路，输入端与所述脉冲宽度调制信号生成电路的输出连接，用于对所述第二脉冲宽度调制信号进行线性放大处理，输出线性放大电平信号。

本发明实施例提供的一种LED调光电路，包括上述任一所述的信号处理电路。

由上可见，应用本实施例技术方案，对第一脉冲宽度调制信号以较低频率的第一时钟信号进行采样获得采样脉冲以及一个第一脉冲宽度调制信号周期内的高电平采样脉冲个数、低电平采样脉冲个数。同时地，采用较高频的第二时钟信号对该高频时钟信号进行脉冲计数，获得包含该第二时钟信号的频率信息、一个第一脉冲宽度调制信号周期内的高电平采样脉冲个数、低电平采样脉冲个数信息的第一脉冲信号、第二脉冲信号，最后由脉冲宽度调制信号生成电路根据第一脉冲信号、第二脉冲信号中第二时钟信号的频率、一个第一脉冲宽度调制信号周期内的高电平采样脉冲个数、低电平采样脉冲个数的信息生成第二脉冲宽度调制信号，从而输出频率高于第一脉冲宽度调制信号频率但占空比维持不变的第二脉冲宽度调制信号。

在实际应用时，可以应用该信号处理后的第二脉冲宽度调制信号实现对LED调光的处理，而由于第二脉冲宽度调制信号的频率相对较高，故其对应要求的RC相对较低，从而可以利用小型化的RC器件，实现RC滤波电路的集成，而避免使用大参数RC器件导致的器件大，调光响应速度慢的问题。另外，由于频率提高后的第二脉冲宽度调制信号的占空比不变，即等于第一脉冲宽度调制信号的占空比，故能实现与第一脉冲宽度调制信号相同的LED调光效果，以满足LED调光的需要。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明实施例1提供的信号处理电路的结构示意图；

图2为本发明实施例1、2提供的信号处理电路过程中各波形结构示意图；

图3为本发明实施例2提供的信号处理电路的具体电路示意图；

图4为本发明实施例3提供的信号处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1：

本实施例提供一种信号处理电路，该电路主要包括采样电路101、脉冲计数控制电路102、脉冲宽度调制信号生成电路103。

其中，采样电路101的输入端接入外部输入的第一脉冲宽度调制信号、第一时钟信号，输出端与脉冲计数控制电路102的输入端连接，脉冲计数控制电路102的输出端与脉冲宽度调制信号生成电路103的输入端连接。其电路工作原理如下：

采样电路101根据按照第一时钟信号的频率，采样第一脉冲宽度调制信号，获取采样脉冲，并且获取该采样脉冲内一个第一脉冲宽度调制信号周期内的高电平对应的采样脉冲的个数（以下记为高电平采样脉冲个数），以及获取该采样脉冲内一个第一脉冲宽度调制信号周期内的低电平对应的采样脉冲的个数（以下记为低电平采样脉冲个数）。

参见图2所示，作为本实施例的一种示意，设第一时钟信号的波形如图2中的202所示，其周期记为T₁。第一脉冲宽度调制信号的波形如图2中的201所示，其周期记为T_{PMW_L}，其占空比为：

此时，采用第一时钟信号202对第一脉冲宽度调制信号201进行采样，此时，在一个T_{PMW_L}内获得的高电平采样脉冲个数为3个，其二进制数值为011（参见图2中的203），在一个T_{PMW_L}内获得的低电平采样脉冲个数为4个，其二进制数值为100（参见图2中的204）。

脉冲计数控制电路102主要用于根据采样电路101的输出作为计数清零控制信号，对外部输入的第二时钟信号进行脉冲计数，其中第二时钟信号的频率高于第一时钟信号的频率。具体是：

脉冲计数控制电路102自零开始计数第二时钟信号的脉冲个数，直到当前累计脉冲个数（记为第一累计脉冲个数）与高电平采样脉冲个数相一致为止。然后，将当前累计脉冲个数存储为第一脉冲个数，输出第一脉冲个数对应的第一脉冲信号。

譬如但不限于：参见图2所示，当高电平采样脉冲个数为3个时，脉冲计数控制电路102对图2所示的第二时钟信号205进行脉冲计数，脉冲计数控制电路102脉冲计数到第3个脉冲（即第一累计脉冲个数到达3）时，脉冲计数控制电路102，将当前累计脉冲个数存储为第一脉冲个数（参见图2所示，此时第一脉冲个数为3，其二进制表示为011，参见图2中的206所示），向脉冲宽度调制信号生成电路103输出第一脉冲个数对应的第一脉冲信号，其中输出的第一脉冲信号的频率为第二时钟信号的频率，在该第一脉冲信号中携带第二时钟信号的频率信息以及第一脉冲个数信息。

脉冲计数控制电路102再重新自零开始计数第二时钟信号的脉冲个数，直到当前累计脉冲个数（记为第二累计脉冲个数）与低电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第二脉冲个数，向脉冲宽度调制信号生成电路103输出所述第二脉冲个数对应的第二脉冲信号。

同理，譬如但不限于：参见图2所示，当低电平采样脉冲个数为4个时，脉冲计数控制电路102对图2所示的第二时钟信号205进行脉冲计数，脉冲计数控制电路102脉冲计数到第4个脉冲（即第二累计脉冲个数到达4）时，脉冲计数控制电路102，将当前累计脉冲个数存储为第二脉冲个数（参见图2所示，此时第二脉冲个数为4，其二进制表示为100，参见图2中的207所示），向脉冲宽度调制信号生成电路103输出第二脉冲个数对应的第二脉冲信号，其中输出的第二脉冲信号的频率为第二时钟信号的频率，在该第二脉冲信号中携带第二时钟信号的频率信息以及第二脉冲个数信息。

脉冲宽度调制信号生成电路103根据收到的第一脉冲信号以及第二脉冲信号，根据其中的第二时钟信号的频率信息、第一脉冲个数、以及第二脉冲个数信息，生成第二脉冲宽度调制信号。在本实施例中使，第二脉冲宽度调制信号周期为：第一脉冲信号、第二脉冲信号的脉冲时长之和，且使第二脉冲宽度调制信号周期小于第一脉冲宽度调制信号周期，即使其频率高于第一脉冲宽度调制信号的频率，使第二脉冲宽度调制信号占空比为：N1/（N1+N2），其中N1、N2分别为所述第一脉冲个数、第二脉冲个数。

譬如但不限于：参见图2所示，在该情形下，脉冲宽度调制信号生成电路103根据收到的第一脉冲信号以及第二脉冲信号生成的第二脉冲宽度调制信号的波形参见图2中的波形208所示。此时，第二脉冲宽度调制信号208的周期T_{PMW_H}=（3T₂+4T₂），其周期明显远远小于于第一脉冲宽度调制信号201的周期T_{PMW_L}，即其频率远远高于第一脉冲宽度调制信号201的频率；第二脉冲宽度调制信号208占空比可以表示为：

可见其占空比与第一脉冲宽度调制信号201相同。

需要说明的是，本实施例为了便于本领域技术人员对本发明方案的了解，以图2所示的波形对本实施例电路的输入以及输出进行示意说明，但实际并不仅限于此。

由上可见，应用本实施例技术方案，可以对第一脉冲宽度调制信号以较低频率的第一时钟信号进行采样获得采样脉冲以及一个第一脉冲宽度调制信号周期内的高电平采样脉冲个数、低电平采样脉冲个数。同时地，采用较高频的第二时钟信号对该高频时钟信号进行脉冲计数，获得包含该第二时钟信号的频率信息、一个第一脉冲宽度调制信号周期内的高电平采样脉冲个数、低电平采样脉冲个数信息的第一脉冲信号、第二脉冲信号，最后由脉冲宽度调制信号生成电路根据第一脉冲信号、第二脉冲信号中第二时钟信号的频率、一个第一脉冲宽度调制信号周期内的高电平采样脉冲个数、低电平采样脉冲个数的信息生成第二脉冲宽度调制信号，从而输出频率高于第一脉冲宽度调制信号频率但占空比维持不变的第二脉冲宽度调制信号。

在实际应用时，可以应用该信号处理后的第二脉冲宽度调制信号实现对LED调光的处理，而由于第二脉冲宽度调制信号的频率相对较高，故其对应要求的RC相对较低，从而可以利用小型化的RC器件，实现RC滤波电路的集成，而避免使用大参数RC器件导致的器件大，调光响应速度慢的问题。另外，由于频率提高后的第二脉冲宽度调制信号的占空比不变，即等于第一脉冲宽度调制信号的占空比，故能实现与第一脉冲宽度调制信号相同的LED调光效果，以满足LED调光的需要。

另外，申请人需要说明的是，本实施例对脉冲宽度调制信号进行信号处理的技术方案，适用于LED调光的应用，但并不仅限于此，在任何电路以及应用场景对本实施例电路的应用均属于本发明保护范围之内。

实施例2：

作为本实施例信号处理电路的示意，以下就本实施例的具体应用电路实现方式对本实施例进行示意性说明。

参见图3所示，在本实施例中，该采样电路301可以但不限于采用以下的电路结构组成。

该采样电路301包括：第一计数器3011、第二计数器3012、第三计数器3013。其中，第一计数器3011的输入端分别接入第一脉冲宽度调制信号PMW1、第一时钟信号f1，输出端分别与第二计数器3012、第三计数器3013的信号输入端连接。其工作原理如下：

第一计数器3011的时钟输入端“CLK”接入第一时钟信号f1，清零控制端“CLR”接入通过一非门接入的第一脉冲宽度调制信号PMW1，第一计数器3011按照第一时钟信号f1的频率，采样第一脉冲宽度调制信号PMW1，输出采样脉冲，直到输出的采样脉冲时长等于第一脉冲宽度调制信号PMW1周期（清零控制端“CLR”控制清零）。在该采样脉冲中包含了一个第一脉冲宽度调制信号PMW1周期内的高电平对应的采样脉冲、低电平对应的采样脉冲。这样，在该采样脉冲中包含了以下信息：第一时钟信号f1周期、第一脉冲宽度调制信号PMW1周期、一个第一脉冲宽度调制信号PMW1周期内的高电平采样脉冲个数、低电平采样脉冲个数。第一计数器3011分别向第二计数器3012、第三计数器3013输入采样脉冲。

第二计数器3012接收该采样脉冲，根据该采样脉冲获取该高电平采样脉冲个数，存储该高电平采样脉冲个数，输出该高电平采样脉冲个数对应的计数脉冲（记为第一计数脉冲）。

第三计数器3013接收该采样脉冲，根据该采样脉冲获取该低电平采样脉冲个数，存储该低电平采样脉冲个数，输出该低电平采样脉冲个数对应的计数脉冲（记为第二计数脉冲）。

作为本实施例的示意，在电路实现上可以具体如图3所示地，使第二计数器3012的使能端

(低电平有效)与第一脉冲宽度调制信号PMW1连接，使第三计数器3013的使能端“EN”(高电平有效)与第一脉冲宽度调制信号PMW1连接，这样，便可通过计数器的使能控制使其分别对采样脉冲中的高电平采样脉冲、低电平采样脉冲进行分离，分别获取到上述的高电平采样脉冲个数、低电平采样脉冲个数。

采用上述的技术方案能够通过简单易于实现的电路实现本实施的采样电路301，其具备结构简单、易于实现的优点。

另外，作为本实施例的脉冲计数控制电路302的电路实施示意，其还可以通过以下技术方案实现。

该脉冲计数控制电路302包括：脉冲计数电路3021、计数匹配电路3022。脉冲计数电路3021的清零控制端与计数匹配电路3022的输出连接，脉冲计数电路3021可以根据计数匹配电路3022的反馈作为计数清零控制信号进行计数控制，用于计数外部接入的、频率高于第一时钟信号f1的第二时钟信号f2的脉冲个数，其中参见图2所示的第二时钟信号f2的波形205，一个周期内第二时钟信号f2的波形为一个脉冲。

计数匹配电路3022的输入端分别与采样电路301、脉冲计数电路3021的输出连接，用于对采样电路301输出的高电平采样脉冲个数、低电平采样脉冲个数，分别与脉冲计数电路3021输出的脉冲个数进行匹配，该匹配过程具体是：

当脉冲计数电路3021输入的当前累计脉冲个数与采样电路301输入的高电平采样脉冲个数相一致时：将当前累计脉冲个数存储为第一脉冲个数，输出第一脉冲信号，并且计数匹配电路3022向脉冲计数电路3021发出清零控制信号，以便脉冲计数电路3021对脉冲计数清零，从而使其下一次的脉冲计数重新自零计起；

当脉冲计数电路3021输入的当前累计脉冲个数与采样电路301输入的低电平采样脉冲个数相一致时：将当前累计脉冲个数存储为第二脉冲个数，输出第二脉冲信号，并且计数匹配电路3022向脉冲计数电路3021发出清零控制信号，以便脉冲计数电路3021对脉冲计数清零，从而使其下一次的脉冲计数重新自零计起。

进一步的清零控制以及计数匹配控制详细参见实施例1中以图2为示意的举例。

进一步的，在本实施例中可以但不限于采用以下的电路实现上述的计数匹配电路3022。参见图3所示，该计数匹配电路3022包括：第一计数匹配器30221、第二计数匹配器30222。

其中，第一计数匹配器30221的第一输入端与第二计数器3012的输出连接，接入高电平采样脉冲个数对应的第一计数脉冲，第二输出端与脉冲计数电路3021的输出端连接，接入脉冲计数电路3021输出的脉冲个数对应的计数脉冲。第一计数匹配器30221具体用于：当脉冲计数电路3021输入的当前累计脉冲个数与高电平采样脉冲个数相一致时，第一计数匹配器30221将当前累计脉冲个数存储为第一脉冲个数，输出第一脉冲信号，并且向脉冲计数电路3021发出清零控制信号，以便脉冲计数电路3021对脉冲计数清零，从而使其下一次的脉冲计数重新自零计起。

第二计数匹配器30222的第一输入端与第三计数器3013的输出连接，接入低电平采样脉冲个数对应的第二计数脉冲，第二输出端与脉冲计数电路3021的输出端连接，接入脉冲计数电路3021输出的脉冲个数对应的计数脉冲。第二计数匹配器30222具体用于：当脉冲计数电路3021输入的当前累计脉冲个数与低电平采样脉冲个数相一致时，第二计数匹配器30222将当前累计脉冲个数存储为第二脉冲个数，输出第二脉冲信号，并且向脉冲计数电路3021发出清零控制信号，以便脉冲计数电路3021对脉冲计数清零，从而使其下一次的脉冲计数重新自零计起。

作为本实施例的示意，可以但不限于使第一计数匹配器30221、第二计数匹配器30222的使能端分别与脉冲宽度调制信号生成电路303的反相输出端、输出端连接，通过其脉冲宽度调制信号生成电路303的输出反馈作为使能信号控制第一计数匹配器30221、第二计数匹配器30222的使能状态，从而实现对高电平采样脉冲个数、低电平采样脉冲个数与第二时钟信号f2的脉冲计数的分别匹配，分别输出。

另外，进一步的作为本实施例的示意，在本实施例中可以但不限于采用第四计数器30211实现该脉冲计数电路3021，具体如下：第四计数器30211的时钟输入端“CLK”接入第二时钟信号f2，第四计数器30211的输出端分别与第一计数匹配器30221、第二计数匹配器30222的第二输入端连接，清零控制端“CLR”通过一或门与第一计数匹配器30221、第二计数匹配器30222的输出连接：使或门的输入分别与第一计数匹配器30221、第二计数匹配器30222的输出连接，或门的输出与第四计数器30211的清零控制端“CLR”连接。

另外，作为本实施例的示意，本实施例还提供了通过触发器3031实现脉冲宽度调制信号生成电路303的电路结构，参见图3所示，该触发器3031的置位端“S与第一计数匹配器30221的输出连接，复位端“R”与第二计数匹配器30222的输出连接，触发器3031根据置位端“S”、复位端“R”的输入触发，在输出端输出第二脉冲宽度调制信号，具体的第二脉冲宽度调制信号的生成原理等详细见实施例1中记载。

在本实施例中，为了实现对第一计数匹配器30221、第二计数匹配器30222的使能控制，使其能实现高电平采样脉冲个数、低电平采样脉冲个数分别与第二时钟脉冲个数的匹配，还使触发器3031的反相输出端

与第一计数匹配器30221的使能端连接，触发器3031的输出端“Q”与第二计数匹配器30222的使能端连接。

另外，作为本实施例的示意，本实施例的信号处理电路还可以但不限于参见图3所示地进一步包括：线性电平信号生成电路304。

该线性电平信号生成电路304的输入端与脉冲宽度调制信号生成电路303（譬如触发器3031）的输出端连接，用于对第二脉冲宽度调制信号进行线性放大处理，输出线性放大电平信号。其线性电平信号生成电路304的实现可以但不限于参见图3中所示，但也可以采用现有技术的其他实现方案。

本实施例技术方案除了具备实施例1中所述的有益效果外，还具备电路结构简单，易于实现的优点。

实施例1、2的电路结构可以应用到任何通过脉冲宽度调制信号实现对LED调光的电路中。

实施例3：

参见图4所示，本实施例提供了一种信号处理方法，其主要包括以下步骤：

步骤401：低频采样第一脉冲宽度调制信号，获取采样脉冲。

按照频率较低的第一时钟信号的频率，采样第一脉冲宽度调制信号，获取采样脉冲。

与实施例2同理，在本实施例中也可以采用三个计数器实现对一个第一脉冲宽度调制信号周期内的采样脉冲的高电平采样脉冲个数、低电平采样脉冲个数进行采样。譬如三计数器的配合流程如下：

S1：第一计数器按照第一时钟信号的频率，采样第一脉冲宽度调制信号，输出采样脉冲，分别向第二计数器、第三计数器输入采样脉冲。

S2：第二计数器接收该采样脉冲，根据该采样脉冲获取并且存储高电平采样脉冲个数，输出该高电平采样脉冲个数对应的第一计数脉冲；

S3：第三计数器接收该采样脉冲，根据该采样脉冲获取并且存储低电平采样脉冲个数，输出该低电平采样脉冲个数对应的第二计数脉冲。

进一步的原理参见实施例1、2中关于采样电路的工作原理以及具体实施的描述。

步骤402：高频脉冲计数。

取一高于第一时钟信号的频率的时钟信号为第二时钟信号，计数第二时钟信号的脉冲个数，具体是：

自零开始计数第二时钟信号的脉冲个数，直到当前累计脉冲个数与高电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第一脉冲个数，输出第一脉冲个数对应的第一脉冲信号，然后脉冲计数清零，以便下次脉冲计数自零重新开始；以及，自零开始计数第二时钟信号的脉冲个数，直到当前累计脉冲个数与低电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第二脉冲个数，输出第二脉冲个数对应的第二脉冲信号，然后脉冲计数清零，以便下次脉冲计数自零重新开始。

与实施例2同理的，作为本实施例的示意，本实施例可以通过一计数器以及两计数匹配器实现本步骤，具体流程如下：

第四计数器计数第二时钟信号的脉冲个数，向第一匹配器输出计数脉冲，

第一计数匹配器接收计数脉冲，获取当前累计脉冲个数，当累计脉冲个数与高电平采样脉冲个数相一致时，第一计数匹配器将当前累计脉冲个数存储为第一脉冲个数，输出第一脉冲个数的二进制数对应的第一脉冲信号，

第一计数匹配器向第四计数器输出计数清零信号；

第四计数器计数第二时钟信号的脉冲个数，向第二匹配器输出计数脉冲，

第二计数匹配器接收计数脉冲，获取当前累计脉冲个数，当累计脉冲个数与低电平采样脉冲个数相一致时，第二计数匹配器将当前累计脉冲个数存储为第二脉冲个数，输出第二脉冲个数的二进制数对应的第二脉冲信号，

第二计数匹配器向第四计数器输出计数清零信号。

进一步的详细工作原理以及电路实现参见实施例2中的相应记载。

其中步骤401、402可以但不限于同步进行。

步骤403：根据第一脉冲信号以及第二脉冲信号，生成第二脉冲宽度调制信号。

由于第一脉冲信号中包含以下信息：第二时钟信号的频率、一个第一脉冲宽度调制信号周期内的高电平对应的采样脉冲的个数，即高电平采样脉冲个数；第一脉冲信号中还包含以下信息：第二时钟信号的频率、一个第一脉冲宽度调制信号周期内的低电平对应的采样脉冲的个数，即低电平采样脉冲个数，故本步骤可以根据第二时钟信号的频率、高电平采样脉冲个数、低电平采样脉冲个数生成第二脉冲宽度调制信号，使第二脉冲宽度调制信号周期为：第一脉冲信号、第二脉冲信号的脉冲时长之和，且小于第一脉冲宽度调制信号周期，第二脉冲宽度调制信号占空比为：N1/（N1+N2），N1、N2分别为高电平采样脉冲个数、低电平采样脉冲个数（即第一脉冲个数、第二脉冲个数）。

与实施例2同理的，作为本实施例的示意，本实施例可以通过触发器实现本步骤，具体流程如下：

向触发器的置位端输入第一脉冲信号；

向该触发器的复位端输入第二脉冲信号；

该触发器根据置位端、复位端的输入触发，生成第二脉冲宽度调制信号，在输出端输出该第二脉冲宽度调制信号。

至此，即可得到频率高于第一脉冲宽度调制信号频率，但占空比不变的第二脉冲宽度调制信号，可以应用其进行LED调光或者其他应用。

本实施例的有益效果与实施例1、2中的相应有益效果相同。

作为本实施例的应用，在步骤403之后，还可以进一步包括：

步骤404：对第二脉冲宽度调制信号进行线性放大处理，输出线性放大电平信号。

对第二脉冲宽度调制信号进行线性放大处理，输出线性放大电平信号。其线性电平信号生成电路的实现可以但不限于参见图3中所示，但也可以采用现有技术的其他实现方案。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种信号处理方法，其特征是，包括：

按照第一时钟信号的频率采样第一脉冲宽度调制信号，获取采样脉冲，

自零开始计数第二时钟信号的脉冲个数，直到当前累计脉冲个数与高电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第一脉冲个数，输出所述第一脉冲个数对应的第一脉冲信号，

所述高电平采样脉冲个数为：所述采样脉冲内一个所述第一脉冲宽度调制信号周期内的高电平对应的采样脉冲的个数，

自零开始计数所述第二时钟信号的脉冲个数，直到当前累计脉冲个数与低电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第二脉冲个数，输出所述第二脉冲个数对应的第二脉冲信号，

所述低电平采样脉冲个数为：所述采样脉冲内一个所述第一脉冲宽度调制信号周期内的低电平对应的采样脉冲的个数，

所述第一脉冲信号、第二脉冲信号的频率为所述第二时钟信号的频率，

所述第二时钟信号的频率高于所述第一时钟信号的频率；

根据所述第一脉冲信号以及第二脉冲信号，生成第二脉冲宽度调制信号，

所述第二脉冲宽度调制信号周期为：所述第一脉冲信号、第二脉冲信号的脉冲时长之和，且小于所述第一脉冲宽度调制信号周期，

所述第二脉冲宽度调制信号占空比为：N1/（N1+N2），所述N1、N2分别为所述第一脉冲个数、第二脉冲个数。

2.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征是，

按照第一时钟信号的频率采样第一脉冲宽度调制信号，获取采样脉冲，包括：

按照所述第一时钟信号的频率，采样所述第一脉冲宽度调制信号，输出所述采样脉冲，所述采样脉冲包括所述高电平对应的采样脉冲、低电平对应的采样脉冲；

存储所述高电平采样脉冲个数，输出所述高电平采样脉冲个数对应的第一计数脉冲；

存储所述低电平采样脉冲个数，输出所述低电平采样脉冲个数对应的第二计数脉冲。

3.根据权利要求2所述的信号处理方法，其特征是，

第一计数器按照所述第一时钟信号的频率，采样所述第一脉冲宽度调制信号，输出所述采样脉冲，分别向第二计数器、第三计数器输入所述采样脉冲，所述采样脉冲包括所述高电平对应的采样脉冲、低电平对应的采样脉冲；

所述第二计数器存储所述高电平采样脉冲个数，输出所述高电平采样脉冲个数对应的所述第一计数脉冲；

所述第三计数器存储所述低电平采样脉冲个数，输出所述低电平采样脉冲个数对应的所述第二计数脉冲。

4.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征是，

自零开始计数第二时钟信号的脉冲个数，直到当前累计脉冲个数与高电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第一脉冲个数，输出所述第一脉冲个数对应的第一脉冲信号，包括：

自零开始计数所述第二时钟信号的脉冲个数，输出计数脉冲，

自零开始接收所述计数脉冲，获取当前累计脉冲个数，当累计脉冲个数与所述高电平采样脉冲个数相一致时，将当前累计脉冲个数存储为所述第一脉冲个数，输出所述第一脉冲个数的二进制数对应的所述第一脉冲信号，

自零开始计数所述第二时钟信号的脉冲个数，直到当前累计脉冲个数与低电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第二脉冲个数，输出所述第二脉冲个数对应的第二脉冲信号，包括：

自零开始计数所述第二时钟信号的脉冲个数，输出计数脉冲，

自零开始接收所述计数脉冲，获取当前累计脉冲个数，当累计脉冲个数与所述低电平采样脉冲个数相一致时，将当前累计脉冲个数存储为所述第二脉冲个数，输出所述第二脉冲个数的二进制数对应的所述第二脉冲信号。

5.根据权利要求4所述的信号处理方法，其特征是，

第四计数器自零开始计数所述第二时钟信号的脉冲个数，向第一计数匹配器输出所述计数脉冲，

所述第一计数匹配器接收所述计数脉冲，获取当前累计脉冲个数，当累计脉冲个数与所述高电平采样脉冲个数相一致时，所述第一计数匹配器将当前累计脉冲个数存储为所述第一脉冲个数，输出所述第一脉冲个数的二进制数对应的所述第一脉冲信号，

所述第一计数匹配器向所述第四计数器输出计数清零信号；

所述第四计数器再重新自零开始计数所述第二时钟信号的脉冲个数，向第二计数匹配器输出所述计数脉冲，

所述第二计数匹配器接收所述计数脉冲，获取当前累计脉冲个数，当累计脉冲个数与所述低电平采样脉冲个数相一致时，所述第二计数匹配器将当前累计脉冲个数存储为所述第二脉冲个数，输出所述第二脉冲个数的二进制数对应的所述第二脉冲信号，

所述第二计数匹配器向所述第四计数器输出计数清零信号。

6.根据权利要求1至5之任一所述的信号处理方法，其特征是，

根据所述第一脉冲信号、第二脉冲信号，生成第二脉冲宽度调制信号，包括：

向触发器的置位端输入所述第一脉冲信号；

向所述触发器的复位端输入所述第二脉冲信号；

根据所述置位端、复位端的输入，所述触发器输出所述第二脉冲宽度调制信号。

7.根据权利要求1至5之任一所述的信号处理方法，其特征是，

在根据所述第一脉冲信号以及第二脉冲信号，生成第二脉冲宽度调制信号之后，还包括：

对所述第二脉冲宽度调制信号进行线性放大处理，输出线性放大电平信号。

8.一种信号处理电路，其特征是，包括：

采样电路，接入第一脉冲宽度调制信号、第一时钟信号，用于按照第一时钟信号的频率采样第一脉冲宽度调制信号，获取采样脉冲、高电平采样脉冲个数、低电平采样脉冲个数，

所述高电平采样脉冲个数为：所述采样脉冲内一个所述第一脉冲宽度调制信号周期内的高电平对应的采样脉冲的个数，

所述低电平采样脉冲个数为：所述采样脉冲内一个所述第一脉冲宽度调制信号周期内的低电平对应的采样脉冲的个数；

脉冲计数控制电路，输入端与所述采样电路的输出连接，用于：

自零开始计数第二时钟信号的脉冲个数，直到当前累计脉冲个数与高电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第一脉冲个数，输出所述第一脉冲个数对应的第一脉冲信号，以及，自零开始计数所述第二时钟信号的脉冲个数，直到当前累计脉冲个数与低电平采样脉冲个数相一致为止，将当前累计脉冲个数存储为第二脉冲个数，输出所述第二脉冲个数对应的第二脉冲信号，

所述第一脉冲信号、第二脉冲信号的频率为所述第二时钟信号的频率，

所述第二时钟信号的频率高于所述第一时钟信号的频率；

脉冲宽度调制信号生成电路，输入端与所述脉冲计数控制电路的输出连接，用于根据所述第一脉冲信号以及第二脉冲信号，生成第二脉冲宽度调制信号，

所述第二脉冲宽度调制信号周期为：所述第一脉冲信号、第二脉冲信号的脉冲时长之和，且小于所述第一脉冲宽度调制信号周期，

所述第二脉冲宽度调制信号占空比为：N1/（N1+N2），所述N1、N2分别为所述第一脉冲个数、第二脉冲个数。

9.根据权利要求8所述的信号处理电路，其特征是，

所述采样电路包括：

第一计数器，分别接入所述第一脉冲宽度调制信号、第一时钟信号，用于按照所述第一时钟信号的频率，采样所述第一脉冲宽度调制信号，输出采样脉冲，所述采样脉冲包括所述高电平对应的采样脉冲、低电平对应的采样脉冲；

第二计数器，输入端与所述第一计数器的输出端连接，用于存储所述高电平采样脉冲个数，输出所述高电平采样脉冲个数对应的第一计数脉冲；

第三计数器，输入端与所述第一计数器的输出端连接，用于存储所述低电平采样脉冲个数，输出所述低电平采样脉冲个数对应的第二计数脉冲。

10.根据权利要求9所述的信号处理电路，其特征是，

所述脉冲计数控制电路包括：脉冲计数电路、计数匹配电路；

所述脉冲计数电路的清零控制端与所述计数匹配电路的输出连接，用于在所述清零控制端的控制下，计数第二时钟信号的脉冲个数，

所述计数匹配电路，输入端分别与所述采样电路、脉冲计数电路的输出连接，用于：

当所述脉冲计数电路输入的累计脉冲个数与所述采样电路输入的所述高电平采样脉冲个数相一致时：将当前累计脉冲个数存储为所述第一脉冲个数，输出所述第一脉冲信号，控制所述脉冲计数电路脉冲计数清零，

以及，当所述脉冲计数电路输入的累计脉冲个数与所述采样电路输入的所述低电平采样脉冲个数相一致时：将当前累计脉冲个数存储为所述第二脉冲个数，输出所述第二脉冲信号，控制所述脉冲计数电路脉冲计数清零。

11.根据权利要求10所述的信号处理电路，其特征是，

所述计数匹配电路包括：

第一计数匹配器，第一输入端与所述第二计数器的输出连接，第二输入端与所述脉冲计数电路的输出端连接，用于当所述脉冲计数电路输入的累计脉冲个数与所述采样电路输入的所述高电平采样脉冲个数相一致时：将当前累计脉冲个数存储为所述第一脉冲个数，输出所述第一脉冲信号，控制所述脉冲计数电路脉冲计数清零，

第二计数匹配器，第一输入端与所述第三计数器的输出连接，第二输入端与所述脉冲计数电路的输出端连接，用于当所述脉冲计数电路输入的累计脉冲个数与所述采样电路输入的所述低电平采样脉冲个数相一致时：将当前累计脉冲个数存储为所述第二脉冲个数，输出所述第二脉冲信号，控制所述脉冲计数电路脉冲计数清零。

12.根据权利要求10所述的信号处理电路，其特征是，

所述脉冲计数电路包括：

第四计数器，其时钟输入端接入所述第二时钟信号，输出端分别与所述第一计数匹配器、第二计数匹配器的所述第二输入端连接，清零控制端与一或门的输出端连接，所述或门的输入端分别与所述第一计数匹配器、第二计数匹配器的输出端连接。

13.根据权利要求8所述的信号处理电路，其特征是，

所述脉冲宽度调制信号生成电路包括：触发器，

所述触发器的置位端与所述第一计数匹配器的输出连接，复位端与所述第二计数匹配器的输出连接，所述触发器用于根据所述置位端、复位端的输入，在输出端输出所述第二脉冲宽度调制信号；

所述触发器的反相输出端还与所述第一计数匹配器的使能端连接，所述触发器的输出端还与第二计数匹配器的使能端连接。

14.根据权利要求8所述的信号处理电路，其特征是，还包括：

线性电平信号生成电路，输入端与所述脉冲宽度调制信号生成电路的输出连接，用于对所述第二脉冲宽度调制信号进行线性放大处理，输出线性放大电平信号。

15.一种LED调光电路，其特征是，包括权利要求6至14之任一所述的信号处理电路。

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