CN103975649B - 具有非线性补偿功能的设备驱动器 - Google Patents

Abstract

LED的亮度由包括亮度控制模块(30)的驱动器控制，所述亮度控制模块使用PWM控制或电流控制中的一种或两种。探测器32测量所接收到的PWM信号占空比并产生数字PWM值。该数字PWM值被传递通过温度限制器模块(38)和曲线整形器模块(40)。自适应调光模块(42)操作以选择电流控制、PWM控制或其组合。在PWM控制中，自适应调光模块(42)产生数字信号，其被传递通过抖动模块(44)，然后由PWM发生器模块(46)转换为输出PWM信号(34)。抖动模块允许PWM信号在两个数字值之间抖动以仿真所述两个数字值之间中间的亮度水平。在电流模式中，来自自适应调光模块(42)的数字信号通过非线性补偿模块(48)。模块(48)允许数字电流信号被补偿以引入非线性特征，从而建立对数或指数变亮/变暗函数。

Description

具有非线性补偿功能的设备驱动器

技术领域

本发明一般涉及具有非线性补偿功能的设备驱动器电路，具体地，涉及利用亮度控制的发光二极管(LED)驱动器电路。

背景技术

发光二极管(LED)具有许多应用，包括用于液晶显示器(LCD)的背光照明。典型的背光系统可以在所需要的亮度和实际光输出之间引入非线性。图1是来自典型的LED数据表的图，其示出了LED的正向电流与相对光通量之间的关系。能够看到，光通量输出不随正向电流线性增加。举例来说，对于20mA的正向电流，则相对光通量值为1，但是当电流增加4倍时(80mA)，通量值仅为3.5。

除了LED本身引入非线性之外，还存在关于人眼感知的非线性的问题。图2包括从Charles Poynton的文章“Perceptual Uniformity of Digital IImaging(数字成像的感知均匀性)”摘录的一组曲线，其描述了对各种光水平的非线性人类响应。在这些曲线中，标为0.01L*(T)的曲线是基于由国际照明委员会提供的人对亮度响应的CIE*L模型。从这些曲线能够看出，在较低光水平上，光的人感知变化急剧增加，而在较高光水平上，变得相对线性。

对于许多LED驱动应用，LED线性性的严格控制是重要的。举例来说，在内容意识背光控制(CABC)的应用中(有时也称为内容自适应亮度控制)，LED背光照射亮度通过分析LCD内容而智能控制。尽管这种方法降低了功耗，但是LCD像素亮度必须由LED背光亮度的变化来精确匹配。背光系统中的非线性能够使得这种匹配更困难。

在一些应用中，期望以一种使得LED以非线性方式变亮和变暗的方式控制背光照射。举例来说，满意的变暗动作能够通过以快速率开始且以慢得多速率结束将背光照明设备关闭而获得。其他用于背光照明控制的对数或指数函数有时是期望的。

一种补偿非线性性和产生非线性的现有技术方法频繁使用查找表。利用此方法的问题是必须使用大量的查找表点以达到合理的补偿精度，因而使得编程相对困难而且需要增加的内存量。硬编码的查找表具有更高的空间效率但是提供较低应用灵活性。模拟解决方案一般不提供可编程性来支持多种曲线形状。

存在对具有非线性补偿功能的LED驱动器和其他设备驱动电路的需要，这种驱动器和驱动电路能够提供精确补偿，能够容易地被重新编程并且其能够容易地实现多种补偿曲线。

发明内容

描述了用于补偿设备驱动器的设备和方法。描述了以电路实现的实施例，其用于提供驱动发光二级管(LED)的信号。能够使用相同的方法提供补偿以驱动其他设备。

在一个示例实施例中，具有补偿功能的设备驱动器包括输入驱动器，其被配置以产生一系列未补偿驱动信号；补偿电路，其被连接以接收未补偿驱动信号并产生相应的补偿驱动信号，其中所述补偿电路能够储存定义单一补偿曲线的两个或更少的控制点，其中所述补偿电路利用控制点将补偿驱动信号转换为相应的补偿驱动信号；和输出驱动器，其被配置以利用补偿驱动信号驱动设备连接到输出驱动器。

驱动器可以具有两个或更少的控制点，所述两个或更少的控制点包括单一控制点并且其中所述单一补偿曲线是二次贝塞尔曲线。单一控制点可以以x_c和y_c坐标对表达，未补偿驱动信号中的每一个能够以x_i坐标表达，而补偿驱动信号中的每一个能够以y_o坐标表达，并且其中所述补偿电路可以被配置以利用所述x_c和y_c坐标值计算y_o的值。所述二次贝塞尔曲线可以是参数曲线，此处所述参数能够表达为值t，其中t的范围是从0到1。所述二次贝塞尔曲线还可以表达为x_i＝2(1-t)tx_c+t²以及y_o＝2(1-t)ty_c+t²，并且其中所述补偿电路可以操作以针对给定的x_i值使用x_c计算参数t的值。所述补偿电路可以进一步操作以通过使用所计算的参数t值和y_c值计算y_o的值。

将由设备驱动器驱动的设备可以包括至少一个发光二级管(LED)，并且未补偿驱动信号可以适于驱动所述至少一个LED，其中所述输出驱动器被配置以利用补偿驱动信号驱动至少一个LED。未补偿驱动信号可以是具有给定位精度的数字信号，并且补偿驱动信号是具有位精度的数字信号，它的位精度至少是所述给定位精度的位精度。补偿电路包括算术逻辑电路，其具有的数据路径宽度足以提供至少是所述给定位精度的位精度。

在一个示例实施例中，具有补偿功能的发光二极管(LED)驱动器包括输入驱动器，其被配置以产生能够在给定驱动范围上变化的一系列未补偿驱动信号，其中所述未补偿驱动信号是具有给定位精度的数字信号；补偿电路，其被配置以根据整个给定驱动范围上的未补偿驱动信号产生补偿驱动信号，所述补偿电路能基于两个或更少的控制点得到所述补偿驱动信号，其中所述补偿驱动信号具有至少与所述未补偿信号的所述给定位精度一样大的位精度；和输出驱动器，其被配置以利用补偿驱动信号驱动至少一个LED。

在一个示例实施例中，一种补偿设备驱动器的方法包括接收能够被表述为具有给定位分辨率的值x_i的未补偿数字驱动信号；存储定义贝塞尔曲线的单一控制点，其中所述单一控制点能够表述为x_c和y_c坐标；补偿所述未补偿数字驱动信号以产生具有至少与所述给定位分辨率一样大的分辨率的补偿数字驱动信号y_o，其中所述补偿通过利用所述x_c和y_c坐标实施；以及使用所述补偿数字驱动信号y_o驱动所述设备。如上所述，贝塞尔曲线可以是包含参数的参数二次贝塞尔曲线，所述参数能够被表述为范围为0到1的值t。二次贝塞尔曲线可以表述为x_i＝2(1-t)tx_c+t²以及y_o＝2(1-t)ty_c+t²；并且所述补偿可以进一步包括针对给定的x_i值使用x_c计算参数t的值。所述补偿还可以包括通过使用所计算的参数t值和y_c值而计算y_o的值。

附图说明

图1是示出正向电流相对于相对光通量的典型LED图。

图2是光亮度人视觉响应的模型示图，其示出了该响应是非线性的。

图3是根据本发明的一个方面，利用非线性补偿电路的LED背光驱动器集成电路产品的方框图。

图4是利用非线性补偿电路的在图3电路中使用的示例性亮度控制模块的示意图。

图5是在图3的电路中的非线性补偿电路中使用的类型的参数二次贝塞尔曲线的示例。

图6A示出类似于图2的人视觉响应的示例性未补偿曲线，而图6B示出用于补偿图6A的曲线的相应的二次贝塞尔曲线。

图7是控制用于生成补偿驱动输出的算术逻辑的状态机。

图8示出用于执行算术运算以生成补偿驱动输出的逻辑资源。

图9的流程图示出图7中的状态机如何控制用于生成补偿驱动输出的图8中的逻辑。

具体实施方式

图3是LED背光驱动器集成电路产品20以及相关的外部组件的方框图。提供的开关升压型DC-DC转换器用于生成可变输出电压Vout。所包括的内部低压差(LDO)线性稳压器23用于提供内部驱动器电路组件的工作电压。

Vout被施加到位于六个LED组LED1-LED6的最外部的LED的阳极。每一组LED能够驱动一个或更多个串联连接的LED。余量(headroom，馀量)控制模块24感测LED驱动电压并使DC-DC转换器调节Vout的值以适应具有最大正向电压加上小电压余量的LED模块。因此，升压的输出电压Vout足够大，以允许适当的LED驱动，但不是太大而浪费功率。LED电流槽模块26包括六个独立的数字控制的电流槽，用于精确控制通过每一个LED组的驱动电流。故障检测模块28操作以检测各种故障，比如开路LED，以及过流和过压状况。

LED的亮度由允许各种亮度控制方法的亮度控制模块30控制。亮度控制模块的一些细节也在图4中显示。能够使用100％PWM控制或100％电流控制或两者的组合控制亮度。所提供的外部PWM信号由探测器32接收，探测器32测量该信号的占空比并产生表示所测量的值的12位PWM值。该PWM值用于产生线路34(图4)上的PWM信号而且还用于产生线路36上的12位电流信号。12位PWM数据首先通过温度限制器模块38和曲线整形器模块40。自适应调光模块42操作以选择100％电流控制、100％PWM控制或两者的组合中的任一个，以控制LED亮度。尽管自适应调光模块42的许多细节与本发明无关，但是在一些情况下，已经发现：针对低亮度水平使用PWM控制而对于较高亮度水平使用电流控制能够达到改善的性能。举例来说，对于LED亮度达到最大值的25％时，使用PWM控制亮度。对于LED亮度高于25％到100％，使用电流控制来控制亮度，其中12位电流值操作以使用数字-电流水平转换器电路控制LED电流。

当处于PWM运行模式时，自适应调光模块42产生12位信号，其通过抖动模块46，然后由PWM发生器模块46转换为线路34上的PWM信号。抖动模块允许PWM信号在两个数字值之间抖动以仿真这两个数字值之间中间的亮度水平。当处于电流运行模式时，来自自适应调光模块42的结果12位值通过非线性补偿模块48。根据本发明的一个方面，模块48允许12位电流信号被补偿。这种补偿可以用于许多目的，包括，举例来说，如图1所示的驱动电流和LED光通量之间任意非线性关系的补偿或例如图2所示的人感知非线性性的补偿。进一步，这种补偿可以用于引入非线性以产生前面所述的对数或指数变亮/变暗函数的目的。

若干不同的补偿曲线能够有效地被储存在亮度控制模块30中。I²C可兼容同步串行接口允许对应于这些曲线的数据被容易地编程以及重新编程。两接口线路SDA(串行数据线)和SCL(串行时钟线)形成总线，其中总线上的设备作为主机、从设备或其两者工作。在该示例中，LED驱动器使用I²C接口设备50，该设备工作为I²C从设备，如图3所示。

本发明的一个方面是参数二次贝塞尔曲线的使用，其实例如图5所示。如所了解的，这种曲线以控制点(比如P₁)和参数如t(在0和1之间变化)定义在两点(比如P₀和P₂)之间的路径52。随着t从0到1的增加，由这三个点定义的路径(曲线)52从P₀通过到达P₂。贝塞尔曲线52产生的方式的图示解释可以是有用的。线P₀-P₁包括点Q₀，其在t＝0时位于P₀处，随着t增加到1，Q₀从P₀移动到P₁。点Q₀在t＝0.25处显示。第二条线P₁-P₂包括点Q₁，其在t＝0时位于P₁处，随着t增加到1，Q₁从P₁移动到P₂。也在参数t等于0.25时显示点Q₁。由Q₀-Q₁定义的另一条线在t＝0处与线P₀-P₁一致，而在t＝1.0时变成与线P₁-P₂一致。函数B(t)沿着与线Q₀-Q₁相切的路径移动以产生曲线52。因此，当在t＝0处曲线52离开点P₀时(这时线Q₀-Q₁与线P₀-P₁一致)，该曲线与线P₀-P₁相切(因此与线Q₀-Q₁相切)。当曲线在t＝1.0到达点P₂时，曲线52与线P₁-P₂相切(因此与线Q₀-Q₁相切)。在t＝0.25时示出点B(t)。

二次贝塞尔函数B(t)如下：

B(t)＝(1-t)²P₀+2(1-t)tP₁+t²P₂ (1)

其中参数t从0到1变化。

使用，例如，方程(1)的贝塞尔函数，生成用在LED驱动器应用中的补偿曲线，这是可能的。优选的是，补偿曲线针对X和Y维被归一化为0到1之间的空间。在这个情况下，点P₀变成(0,0)并且点P₂变成(1,1)。因此，方程(1)的贝塞尔函数简化为：

B(t)＝2(1-t)tP₁+t² (2)

其中参数t从0到1变化。

方程(2)能够用于定义关于单一控制点P₁的整个补偿曲线。基于所期望的补偿形式，仅使用P₁能够容易地选择合适的补偿曲线。举例来说，能够首先确立匹配未补偿曲线(例如，与感知非线性性有关的图2的曲线)的控制点P₁值。图6A示出所选的与图2的曲线中一条匹配的贝塞尔曲线。这能够由各种方法执行，所述方法包括通过反复试验选择各种P₁值直到达到最佳拟合。鉴于贝塞尔函数的性质，针对许多未补偿曲线，生成相对精确的拟合是可能的。在该示例中，控制点的相应X和Y坐标是(0.00,0.63)。一旦相对于未补偿曲线已经确立P₁，图6B所示的用于相应的补偿曲线的控制点P₁通过简单交换X和Y值而产生。在该示例中，当与未补偿曲线54相关的数据与和补偿曲线56相关的数据组合时，结果是线性响应。通过将P₁值储存在模块48(图4)的补偿电路内，能够有效地保持补偿曲线56。在本示例中，X和Y值中的每一个都由12位值表达。

方程(2)能够关于X和Y被重写为：

x_i＝2(1-t)tx_c+t²和 (3)

y_o＝2(1-t)ty_c+t² (4)

其中x_c和y_c是补偿曲线的控制点P₁的固定X和Y坐标。

在工作期间，非线性补偿模块48(图4)接收来自自适应调光模块42的12位值形式的未补偿LED驱动信号。为了产生相应的补偿的12位LED驱动信号，所述12位值被插入到方程(3)中作为x_i，其中x_i是来自自适应调光模块42并作为输入提供给非线性补偿模块48。然后求解方程(3)以确定参数t的相应值，其中参数t定义对应于x_i的补偿曲线上的点。一旦参数t被解出，其被代到方程(4)中，以便能够找到曲线上y₀的相应的12位值。然后y₀的这个补偿值用于产生线路36(图4)上的12位电流信号以驱动LED。

因为具体的补偿曲线能够完全由包括总数仅为12×2位(假设12位分辨率)的单一控制点(x_c,y_c)表述，因此，通常用于存储控制点的非易失性存储器被有效地使用。

用于执行上述算术运算的一个方法包括逻辑电路的使用。使用Verilog，已知硬件设计语言(HDL)能够实现该硬件。因为x_i的LED亮度更新速率经常比驱动电路的数字时钟速率慢的多，因此多循环迭代数学方法能够用于减小逻辑的大小。举例来说，结合图8描述的乘法、除法和开平方函数都能够通过使用多重加法/移位和/或减法/移位操作来实施。计算的位深度是能够实例性变化的参数，其中，在本示例中，数据路径的默认宽度是12位。

为了简化方程(3)的求解，该方程能够重新设置为方程(5)，从而求解参数t:

x_i＝(2t-2t²)x_c+t²,或

x_i＝(1-2x_c)t²+2x_ct,或 (5)

0＝(1-2x_c)t²+2x_ct-x_i

标准的二次方程如下：

将来自方程(5)的a,b,c的值代入方程(6)中，获得关于参数t的方程：

t＝[-2x_c±[(2x_c)²-4(1-2x_c)(-x_i)]¹2]/2(1-2x_c) (7)

注意，通过移除分子和分母上的因子2并排除负解(因为t被限制在0到1之间变化)，方程(7)能够进一步被简化。然后方程(7)简化如下：

t＝[[x_c ²+(1-2x_c)x_i]^1/2-x_c]/(1-2x_c) (8)

尽管方程(8)的输入x_i可以基于逐个样本变化，因为x_c将是恒定的，因此下面的项也将是恒定的：

k₁＝x_c ² (9)

k₂＝1-2x_c (10)

如将所解释的，在接收任意输入x_i之前，能够产生并存储恒定的k₁和k₂的值，因此其被称为预计算常量。将k₁和k₂的值代入方程(8)得到如下方程：

t＝[[k₁+k₂x_i]^1/2-x_c]/k₂ (11)

方程(11)的简化意味着为了计算参数t，该算术运算需要一乘法、一加法、一开平方、一减法和一除法。所有的这些运算实际上能够仅使用利用迭代数学的加法、减法和移位运算来实施，如将要解释的。

注意方程(11)将提供分母k₂为0的不可靠的结果。如方程(10)所示，当x_c的值等于0.5时，发生这种情况。因此，当x_c等于或接近0.5时，使用下列替换性二次方程：

对替换性二次方程(12)执行如上对方程(7)实施的一组类似变换，t的值如下：

t＝x_i/[[k₁+k₂x_i]^1/2+x_c] (13)

其中k1和k2与方程(9)和(10)中所定义的一样。

在实际实施中，在方程(11)和(13)的两种形式之间做出选择，其中，使用方程(11)，除非x_c大于0.25且小于0.75(在这种情况下，使用方程(13))。注意预计算常量k₁和k₂在这两种情况下是一样的。

一旦计算出参数t，则能够计算输出y₀。用于y₀的方程是上述方程(4)。方程(4)能够重组为：

y_o＝(1-2y_c)t²+2ty_c (14)

鉴于控制点的y₀值没有变化，能够使用下列预计算常量：

k₃＝1-2y_c (15)

因此，方程(14)能够重写为如下：

y_o＝k₃t²+2ty_c (16)

重组方程(16)得到如下方程：

y_o＝t(tk₃+2y_c) (17)

如方程(17)所示，使用两次乘法、一次移位和一次加法运算能够根据参数t计算y₀。而且，乘法运算实际上能够使用迭代数学实施。

图7示出状态机58，所述状态机控制图4中非线性补偿模块48的操作。图8示出各种算术逻辑资源，其可用于首先确定参数t的值然后确定曲线输出y₀。状态机58的输入包括时钟、复位、曲线使能信号和曲线开始信号。图8的逻辑电路48A的输入包括控制点P1的12位存储的x_c和y_c值，其中，控制点P1定义将要使用的具体补偿曲线。

图9是简化的流程图，其描述了状态机58和逻辑电路48A利用x_i、x_c和y_c输入生成补偿输出y₀的方式。如块60所示，一旦接收到曲线使能(curve_enable)信号，计算开始。如流程图的块62所示，产生三个预计算值k₁，k₂和k₃，其中，这些值基于具体的控制点(x_c,y_c)，但独立于未补偿LED驱动输入x_i。这些固定值在每一次更新输入x_i时被存储并使用。

预计算值k₂通过下列过程而产生：存储的控制点的值x_c乘以2，如模块83所示；根据方程(10)，值1减去该结果得到k₂，如模块85所示。类似地，预计算值K₃首先由存储的控制点y_c乘以2(如模块87所示)，然后根据方程(15)，值1减去该结果得到k₃，如模块80所示。如方程(9)所示，预计算值k₁等于x_c ²。一个x_c值通过多路复用器(mux)82提供给乘法器电路86，而第二个x_c值通过多路复用器84提供，其中，结果k₁位于保持寄存器88中。

如流程图的块64所示，然后状态机58等待未补偿驱动输入x_i被更新。一旦该情况发生，测试x_i值以确定该值是否接近0.5，也就是说，该值在图9流程图的单元66所示的0.25到0.75之间。如果是这样，使用替换性方程(13)求解参数t，否则使用标准方程(11)，如流程图的块68和70所示。

假设将使用方程(11)，则参数t的值如块70所示计算。这在多个步骤中实施。首先，多路复用器82选择的x_i乘以多路复用器84选择的k₂得到项k₂x_i,。乘法器86执行这个乘法运算。然后使用加法器90将项k₂x_i与保持寄存器88提供的预计算常量k₁相加。然后，如模块92所示，对和开平方得到值(k₁+k₂x_i)^1/2，其被称为sqr_root。

然后使用值sqr_root根据方程(11)求解参数t。减法器94在多路复用器96的输出端产生的值等于sqr_root和x_c之间的差。除法器100用于使sqr_root除以k₂，其中k₂由多路复用器98提供。该商对应于方程(11)中的参数t，其中该参数被存储在保持寄存器102中。

如果使用方程(13)(图9中的块68)，以和前面所述的方式相同的方式计算值sqr_root。接着，加法器电路104操作以将x_c和sqr_root相加。其中该和由多路复用器98提供给除法器100。根据方程(13)，使用除法器100使多路复用器96提供的值x₁除以(x_c+sqr_root)得到参数t。同样，参数t值存储在寄存器102中。

如块72所示，然后使用参数t值根据方程(17)求解补偿驱动输出y₀。首先，多路复用器82选择的之前已计算的参数t值乘以多路复用器84选择的预计算常量k₃。该乘法运算由乘法器86执行，其中乘积tk₃保持在寄存器104中作为值mult_reg。乘法器91使值y_c再次乘以2，使用加法器106将该乘积与值mult_reg相加，并且然后由多路复用器84选择该和。乘法器86使多路复用器82选择的参数t与两个多路复用器的输出相乘。根据方程(17)，乘积为t(tk₃+2y_c)，其表示值y₀，作为用于未补偿输入值x_i的补偿值。y₀的12位值保持在寄存器108中。如块74所示，这就完成了从未补偿输入x₀得到补偿输出y₀的计算过程。然后使用y₀值驱动LED(块76)直到接收到新的x_i值。当这个情况发生时，从图9流程图的块64开始上述序列以便能够计算新的y₀值。

因此，能够使用单一控制点P1定义宽范围的曲线集合，其能够被计算到自适应调光模块42(图4)的未补偿驱动输入x_i的至少12位精度而不依靠插值。

已经发现方程(1)的参数化二次贝塞尔曲线为大部分应用提供了足够的补偿精度，其中单一控制点P1包括两个12位数据点，其容易地存储在非易失性存储器中。如果需要，能够容易地存储多个控制点以提供多个补偿曲线。可使用更高阶的贝塞尔曲线，比如三次贝塞尔曲线。三次贝塞尔曲线能够由两个控制点定义以便这种曲线能被使用。然而，更高阶贝塞尔曲线的使用通常不需要匹配大部分未补偿驱动信号，并且这些曲线的使用是以增加计算复杂度和增加数据存储需求为代价的。还要注意，图3中的I₂C能够用于编程和重新编程控制点数据x_c和y_c。此外，尽管前述示例中提供的补偿产生整体的线性响应，但是在一些应用中，所期望的补偿响应是非线性的。因此，如前面所提到的，本发明还能够用于产生对数或指数变亮/变暗函数。

本领域的技术人员将认识到对所描述的实施例可以做许多改变，以及许多其他实施例在本发明所要求保护的范围内是可能的。

Claims (12)

1.一种设备驱动器电路，其适合用于驱动具有针对驱动信号的非线性响应的设备，所述设备驱动器电路包括：

驱动器输入电路，其被配置以产生和设备非线性响应曲线关联的未补偿驱动信号(x_i)；

补偿电路，其被配置以接收所述未补偿驱动信号(x_i)并基于具有关联的补偿设备驱动曲线的参数二次贝塞尔函数B(t)产生相应的补偿驱动信号(y_o)，其中B(t)的特征在于：

分别对应于所述补偿设备驱动曲线上的(x_i，y_o)的最小和最大值的固定开始点和固定结束点，和

预定控制点P₁，其特征在于用于根据B(t)产生所述补偿驱动信号(y_o)的坐标(x_c，y_c)，

参数t，其范围对应于从0到1的标准化值；

所述补偿电路包括使参数函数和输出函数具体化的补偿算术逻辑，

参数函数算术逻辑响应于至少(x_i)和(x_c)而根据B(t)产生所述补偿设备驱动曲线上的相应参数t值；和

输出函数算术逻辑响应于至少得到的参数t值和(y_c)而根据B(t)产生所述相应的补偿驱动信号(y_o)；以及

驱动器输出电路，其被配置以基于所述补偿驱动信号(y_o)驱动所述设备。

2.如权利要求1所述的电路，其中所述参数二次贝塞尔函数是具有两个控制点P₁和P₂的三次函数。

3.如权利要求1所述的电路，其中所述参数二次贝塞尔函数能够表达为x_i＝2(1-t)tx_c+t²以及y_o＝2(1-t)ty_c+t²。

4.如权利要求3所述的电路，其中所述参数函数算术逻辑包括一次乘法、一次加法、一次开平方、一次减法和一次除法；和

其中所述输出函数算术逻辑包括两次乘法、一次移位和一次加法。

5.如权利要求1所述的电路，其中所述设备是至少一个发光二极管，即至少一个LED，其中所述未补偿驱动信号是用于驱动所述至少一个LED的正向电流，并且其中所述设备非线性响应曲线对应于针对LED发光的人类感知响应。

6.如权利要求1所述的电路，其中所述未补偿驱动信号(x_i)和所述补偿驱动信号(y_o)是具有相同的位精度的数字信号。

7.如权利要求1所述的电路，其中所述补偿电路存储所述控制点P₁坐标(x_c，y_c)和由(x_c，y_c)导出的一个或更多常量k_n。

8.一种发光二极管驱动器，即LED驱动器，其适合用于驱动特征在于针对具有补偿的驱动信号具有非线性响应的LED，所述LED驱动器包括：

驱动器输入电路，其被配置以产生和至少一个LED的LED非线性响应曲线关联的未补偿驱动信号(x_i)；

补偿电路，其被配置以根据所述未补偿驱动信号(x_i)而产生所述至少一个LED的补偿驱动信号并且基于具有关联的补偿设备驱动曲线的参数二次贝塞尔函数B(t)产生相应补偿驱动信号(y_o)，其中B(t)的特征在于：

分别对应于所述补偿设备驱动曲线上的(x_i，y_o)的最小和最大值的固定开始点和固定结束点，和

预定控制点P₁，其特征在于用于根据B(t)产生所述补偿驱动信号(y_o)的坐标(x_c，y_c)，

参数t，其范围对应于从0到1的标准化值；

所述补偿电路包括使参数函数和输出函数具体化的补偿算术逻辑，

参数函数算术逻辑响应于至少(x_i)和(x_c)而根据B(t)产生所述补偿设备驱动曲线上的相应参数t值；和

输出函数算术逻辑响应于至少得到的参数t值和(y_c)而根据 B(t)产生所述相应补偿驱动信号(y_o)；和

驱动器输出电路，其被配置以用所述补偿驱动信号驱动所述至少一个LED。

9.如权利要求8所述的LED驱动器，其中所述参数二次贝塞尔函数是具有两个控制点P₁和P₂的三次函数。

10.如权利要求9所述的LED驱动器，其中所述未补偿驱动信号(x_i)和所述补偿驱动信号(y_o)是具有相同的位精度的数字信号。

11.如权利要求8所述的LED驱动器，其中所述参数二次贝塞尔函数能够表述为x_i＝2(1-t)tx_c+t²以及y_o＝2(1-t)ty_c+t²，并且其中所述补偿电路操作以针对给定的x_i值使用x_c计算参数t的值。

12.如权利要求8所述的LED驱动器，其中所述参数函数算术逻辑包括一次乘法、一次加法、一次开平方、一次减法和一次除法；和

其中所述输出函数算术逻辑包括两次乘法、一次移位和一次加法。