CN109545125B - 采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

一种采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制方法及系统，该方法包括：将一脉冲宽度调制周期分成多个次周期，各所述次周期均具有一作用期间和一不作用期间；对所述多个次周期交替执行一第一运算及一第二运算，该第一运算是用于对所述作用期间加上一延迟时间以产生一第一作用期间，该第二运算则是用于对所述作用期间乘上一缩短因子以产生一第二作用期间，其中该缩短因子是小于1的正实数；以及在所述多个次周期中交替地依该第一作用期间和该第二作用期间驱动一LED单元。

Description

采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制方法及系统
技术领域
本发明涉及一种LED(light emitting diode；发光二极管)显示屏控制方法及系统，尤其涉及一种采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制方法及系统。
背景技术
一般的LED显示屏具有成矩阵排列的多个LED显示单元，且一控制器会周期性地以一PWM(pulse width modulation；脉冲宽度调制)信号驱动各LED显示单元以使LED显示屏呈现一画面。
然而，由于LED显示屏在显示低灰阶画面时，所述PWM信号的不作用(OFF)时间会拉很长，因此容易造成闪烁现象。另外，当所述PWM信号的占空比很低时，LED会因没有显示亮度而使LED显示屏产生一起灰问题。
为解决前述的问题，本领域亟需一新颖的脉冲调制控制方法及系统。
发明内容
本发明的一目的在于揭露一种采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制方法，其可通过一通过一脉冲宽度补偿机制自动分配各次周期的作用电平时间，以均匀化一LED单元的显示效果及使该LED单元无起灰问题。
本发明的另一目的在于揭露一种采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制系统，其可通过一通过一脉冲宽度补偿电路自动分配各次周期的作用电平时间，以均匀化一LED单元的显示效果及使该LED单元无起灰问题。
为达前述目的，一种采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制方法被提出，其包括以下步骤：
将一脉冲宽度调制周期分成多个次周期，各所述次周期均具有一作用期间和一不作用期间；
对所述多个次周期交替执行一第一运算及一第二运算，该第一运算是用于对一所述作用期间加上一延迟时间以产生一第一作用期间，该第二运算则是用于对一所述作用期间乘上一缩短因子以产生一第二作用期间，其中该缩短因子是小于1的正实数；以及
依该第一作用期间和该第二作用期间交替决定一驱动信号在各所述次周期内的作用电平时间以驱动一LED单元。
在一实施例中，当所述作用期间大于零时，该延迟时间和所述作用期间的比值等于1和该缩短因子的差值。
为达前述目的，另一种采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制方法被提出，其包括以下步骤：
将多个脉冲宽度调制周期的各周期分成多个次周期，各所述次周期均具有一作用期间和一不作用期间；
对所述多个脉冲宽度调制周期交替执行一第一运算及一第二运算，该第一运算是用于对一所述脉冲宽度调制周期的一第一数目个所述次周期的各所述作用期间加上一延迟时间以产生一第一作用期间，及对其余的所述次周期的各所述作用期间乘上一缩短因子以产生一第二作用期间，该第二运算则是用于对一所述脉冲宽度调制周期的该一第一数目个所述次周期的各所述作用期间乘上该缩短因子以产生所述第二作用期间，及对其余的所述次周期的各所述作用期间加上所述延迟时间以产生所述第一作用期间，其中该缩短因子是小于1的正实数；以及
依该第一作用期间和该第二作用期间在一所述脉冲宽度调制周期內的分布决定一驱动信号的一作用电平时间分布以驱动一LED单元。
在一实施例中，当所述作用期间大于零时，该延迟时间和所述作用期间的比值等于1和该缩短因子的差值。
为达前述目的，一种采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制系统被提出，其具有一控制电路以实现所述采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制方法。
为进一步了解本发明的结构、特征及其目的，现附以附图及优选具体实施例的详细说明如后。
附图说明
图1为本发明采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制方法的一实施例流程图。
图2a为图1所述一驱动信号在一次周期的作用期间大于零时，在一第一作用期间所增加的作用电平时间和在一第二作用期间所减少的作用电平时间互相抵销的示意图。
图2b为图1所述一驱动信号在一次周期的作用期间等于零时，一第一作用期间等于一延迟时间，而一第二作用期间等于零的示意图。
图3为本发明采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制方法的另一实施例流程图。
图4为本发明采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制系统的一实施例模块图。
图5为本发明采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制系统的另一实施例模块图。
具体实施方式
请参照图1，其为本发明采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制方法的一实施例流程图。如图1所示，该实施例包括：将一脉冲宽度调制周期分成多个次周期，各所述次周期均具有一作用期间和一不作用期间(步骤a)；对所述多个次周期交替执行一第一运算及一第二运算，该第一运算是用于对一所述作用期间加上一延迟时间以产生一第一作用期间，该第二运算则是用于对一所述作用期间乘上一缩短因子以产生一第二作用期间，其中该缩短因子是小于1的正实数(步骤b)；以及依该第一作用期间和该第二作用期间交替决定一驱动信号在各所述次周期内的作用电平时间以驱动一LED单元(步骤c)。
在步骤a中，该脉冲宽度调制周期具有一占空比，且其作用电平的持续时间等于各所述次周期的所述作用期间的总和。
在步骤b中，可对偶数拍的所述次周期施加该第一运算，对奇数拍的所述次周期施加该第二运算；或是对奇数拍的所述次周期施加该第一运算，对偶数拍的所述次周期施加该第二运算。
在步骤c中，当所述次周期的所述作用期间大于零时，该延迟时间和所述作用期间的比值较佳为等于1和该缩短因子的差值，也就是说，该驱动信号在该第一作用期间所增加的作用电平时间较佳为可和在该第二作用期间所减少的作用电平时间互相抵销，以在不改变所述脉冲宽度调制周期的作用电平持续时间的情况下，在时间轴均匀化该LED单元的显示效果；而当所述次周期的所述作用期间等于零时，所述第一作用期间会等于所述延迟时间，所述第二作用期间会等于零，以使该LED单元不会有起灰问题。
请参照图2a，其为所述驱动信号在所述次周期的所述作用期间大于零时，在该第一作用期间所增加的作用电平时间和在该第二作用期间所减少的作用电平时间互相抵销的示意图；以及图2b，其为所述驱动信号在所述次周期的所述作用期间等于零时，所述第一作用期间等于所述延迟时间，而所述第二作用期间等于零的示意图。
请参照图3，其为本发明采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制方法的另一实施例流程图。如图3所示，该实施例包括：将多个脉冲宽度调制周期的各周期分成多个次周期，各所述次周期均具有一作用期间和一不作用期间(步骤a)；对所述多个脉冲宽度调制周期交替执行一第三运算及一第四运算，该第三运算是用于对一所述脉冲宽度调制周期的一第一数目个所述次周期的各所述作用期间加上一延迟时间以产生一第一作用期间，及对其余的所述次周期的各所述作用期间乘上一缩短因子以产生一第二作用期间，该第四运算则是用于对一所述脉冲宽度调制周期的该一第一数目个所述次周期的各所述作用期间乘上该缩短因子以产生所述第二作用期间，及对其余的所述次周期的各所述作用期间加上所述延迟时间以产生所述第一作用期间，其中该缩短因子是小于1的正实数(步骤b)；以及依该第一作用期间和该第二作用期间在一所述脉冲宽度调制周期内的分布决定一驱动信号的一作用电平时间分布以驱动一LED单元(步骤c)。
在步骤a中，各所述脉冲宽度调制周期均具有一占空比，且其作用电平的持续时间等于各所述次周期的所述作用期间的总和。
在步骤b中，可对偶数拍的所述脉冲宽度调制周期施加该第三运算，对奇数拍的所述脉冲宽度调制周期施加该第四运算；或是对奇数拍的所述脉冲宽度调制周期施加该第三运算，对偶数拍的所述脉冲宽度调制周期施加该第四运算。
在步骤c中，当所述次周期的所述作用期间大于零时，该延迟时间和所述作用期间的比值较佳为等于1和该缩短因子的差值，也就是说，该驱动信号在该第一作用期间所增加的作用电平时间较佳为可和在该第二作用期间所减少的作用电平时间互相抵销；而当所述次周期的所述作用期间等于零时，所述第一作用期间会等于所述延迟时间，所述第二作用期间会等于零。另外，由于该第三运算和该第四运算在所述第一作用期间和所述第二作用期间的分布上是互补的，因此可在时间轴均匀化该LED单元的显示效果且可使该LED单元不致有起灰问题。
依上述图1所示的方法，本发明进一步提出采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制系统。请参照图4，其为本发明采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制系统的一实施例模块图。如图4所示，一脉冲调制控制系统包括一控制电路100及一LED单元300，其中控制电路100包括一周期切割模块110、一脉冲宽度交替增减模块120及一驱动单元130。
周期切割模块110是用于将一脉冲宽度调制周期PWM分成多个次周期SPWM，各所述次周期SPWM均具有一作用期间和一不作用期间。
脉冲宽度交替增减模块120是用于对所述多个次周期SPWM交替执行一第一运算及一第二运算以产生多个输出次周期SPWMOUT，该第一运算是用于对一所述作用期间加上一延迟时间以产生一第一作用期间，该第二运算则是用于对一所述作用期间乘上一缩短因子以产生一第二作用期间，其中该缩短因子是小于1的正实数。
驱动单元130是依多个输出次周期SPWMOUT交替决定一驱动信号VDRV在各所述次周期内的作用电平时间以驱动LED单元300。
依上述图3所示的方法，本发明进一步提出采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制系统。请参照图5，其为本发明采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制系统的另一实施例模块图。如图5所示，一脉冲调制控制系统包括一控制电路200及一LED单元300，其中控制电路200包括一第一交替分派模块210、一周期切割模块220、一第一脉冲宽度调整模块230、一周期切割模块240、一第二脉冲宽度调整模块250、一第二交替分派模块260及一驱动单元270。
第一交替分派模块210是用于将多个脉冲宽度调制周期PWM交替分派成多个第一脉冲宽度调制周期PWM1及多个第二脉冲宽度调制周期PWM2。
周期切割模块220是用于将各第一脉冲宽度调制周期PWM1分成多个次周期SPWM1，各次周期SPWM1均具有一作用期间和一不作用期间。
第一脉冲宽度调整模块230是用于对各第一脉冲宽度调制周期PWM1的多个次周期SPWM1执行一第三运算以产生多个第一输出次周期SPWMOUT1，其中，所述第三运算是用于对各第一脉冲宽度调制周期PWM1的一第一数目个次周期SPWM1的各所述作用期间加上一延迟时间以产生第一输出次周期SPWMOUT1的一第一作用期间，及对其余的次周期SPWM1的各所述作用期间乘上一缩短因子以产生第一输出次周期SPWMOUT1的一第二作用期间。
周期切割模块240是用于将各第二脉冲宽度调制周期PWM2分成多个次周期SPWM2，各次周期SPWM2均具有一作用期间和一不作用期间。
第二脉冲宽度调整模块250是用于对各第二脉冲宽度调制周期PWM2的多个次周期SPWM2执行一第四运算以产生多个第二输出次周期SPWMOUT1，其中，所述第四运算是用于对各第二脉冲宽度调制周期PWM2的该第一数目个次周期SPWM2的各所述作用期间乘上该缩短因子以产生第二输出次周期SPWMOUT2的一第一作用期间，及对其余的次周期SPWM2的各所述作用期间加上该延迟时间以产生第二输出次周期SPWMOUT2的一第二作用期间，其中该缩短因子是小于1的正实数。
第二交替分派模块260是用于将多个第一输出次周期SPWMOUT1和多个第二输出次周期SPWMOUT2交替分派成多个第三输出次周期SPWMOUT3。也就是说，多个第三输出次周期SPWMOUT3会在一脉冲宽度调制周期PWM内等于多个第一输出次周期SPWMOUT1(或多个第三输出次周期SPWMOUT3)，而在紧接在后的另一脉冲宽度调制周期PWM内等于多个第三输出次周期SPWMOUT3(或多个第一输出次周期SPWMOUT1)。
驱动单元270是依多个第三输出次周期SPWMOUT3决定一驱动信号VDRV在各所述次周期内的作用电平时间以驱动LED单元300。
通过前述所揭露的设计，本发明具有以下的优点：
1.本发明的采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制方法可通过一通过一脉冲宽度补偿机制自动分配各次周期的作用电平时间，以均匀化一LED单元的显示效果及使该LED单元不会有起灰问题。
2.本发明的采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制系统可通过一通过一脉冲宽度补偿电路自动分配各次周期的作用电平时间，以均匀化一LED单元的显示效果及使该LED单元不会有起灰问题。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制方法，其包括以下步骤：
将一脉冲宽度调制周期分成多个次周期，各所述次周期均具有一作用期间和一不作用期间，其中，各所述脉冲宽度调制周期均具有一占空比，且其作用电平的持续时间等于各所述次周期的所述作用期间的总和；
对所述多个次周期交替执行一第一运算及一第二运算，该第一运算是用于对一所述作用期间加上一延迟时间以产生一第一作用期间，该第二运算则是用于对一所述作用期间乘上一缩短因子以产生一第二作用期间，其中该缩短因子是小于1的正实数；以及
依该第一作用期间和该第二作用期间交替决定一驱动信号在各所述次周期内的作用电平时间以驱动一LED单元；
其中，当所述作用期间大于零时，该延迟时间和所述作用期间的比值等于1和该缩短因子的差值，当所述次周期的所述作用期间等于零时，所述第一作用期间会等于所述延迟时间，所述第二作用期间会等于零。
2.一种采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制方法，其包括以下步骤：
将多个脉冲宽度调制周期的各周期分成多个次周期，各所述次周期均具有一作用期间和一不作用期间，其中，各所述脉冲宽度调制周期均具有一占空比，且其作用电平的持续时间等于各所述次周期的所述作用期间的总和；
对所述多个脉冲宽度调制周期交替执行一第一运算及一第二运算，该第一运算是用于对一所述脉冲宽度调制周期的一第一数目个所述次周期的各所述作用期间加上一延迟时间以产生一第一作用期间，及对其余的所述次周期的各所述作用期间乘上一缩短因子以产生一第二作用期间，该第二运算则是用于对一所述脉冲宽度调制周期的该一第一数目个所述次周期的各所述作用期间乘上该缩短因子以产生所述第二作用期间，及对其余的所述次周期的各所述作用期间加上所述延迟时间以产生所述第一作用期间，其中该缩短因子是小于1的正实数；以及
依该第一作用期间和该第二作用期间在一所述脉冲宽度调制周期内的分布决定一驱动信号的一作用电平时间分布以驱动一LED单元；其中，当所述作用期间大于零时，该延迟时间和所述作用期间的比值等于1和该缩短因子的差值，当所述次周期的所述作用期间等于零时，所述第一作用期间会等于所述延迟时间，所述第二作用期间会等于零。
3.一种采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制系统，其具有一控制电路以实现如权利要求1-2的任一项的所述采用脉冲宽度补偿算法的脉冲调制控制方法。
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