专利名称：显示控制的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字通信领域，具体而言，本发明涉及显示控制的方法及装置。
背景技术：
如何控制LED的亮度，技术发展从开始的模拟调光方式到现在的脉宽调制脉冲调光方式，甚至现在很多应用中可以将模拟调光和脉宽调制脉冲调光结合使用。模拟调光是指，通过写入的数据，调节流过LED的电流大小，使得LED亮度发生变化。脉宽调制脉冲调光是指，通过在一段时间内，调节LED亮或者灭的时间宽度。LED导通的时候，是固定电流驱动，可以通过外置电阻设定；LED关断的时候，没有电流通过。这样，在一定的时间内的显示效果是灯的亮度发生了变化。并且在这个固定时间内，灯亮的时间越长，总体效果为灯就越亮。这样可以达到在一定时间内，对LED进行亮度调节的目的。模拟调光的缺点主要有如下两点1、改变经过LED的电流，会改变LED的光色， 这样会使得像素的色配增加很多不确定性；2、如果要增加LED的灰度等级，需要高精度的 DAC，其线性度和精度受到限制。脉宽调制脉冲调光则完全规避了上述模拟调光的缺点。灯点亮的时候，流过的是固定的电流，光的波长不会变化。如果需要增加灰度等级，将用于脉宽调制脉冲的基本时钟提速，在原来固定的时间周期内，容许的占空比选择会更多；或者将原来时间周期加长，用原有的基本时钟，也会有更多的占空比选择。所以，业内基本都采用脉宽调制脉冲调光的方式对LED调光。不过，脉宽调制脉冲调光也有自身的缺陷。因为此种调光方法是需要将亮度在一定时间内平均的，所以当LED 的灰度等级较高时，周期较长。这样，LED亮或灭的时候，或者捕捉的时间太短，以至于该时间内接受到的亮灭比，不能很真实的体现原有亮灭比。摄像机等数码摄像产品拍摄画面时， 捕捉时间远远小于人眼对画面的捕捉时间。这样，人眼看起来较清晰的画面，被摄像机或者相机拍摄时，画面可能造成闪烁感，或者说产生条纹。在现有的脉宽调制脉冲倍频方法中，大都存在由MSB (Most Signif icantBit，最高有效位)和LSB(Least Significant Bit，最低有效位)构成的倍频小周期。MSB是脉宽调制脉冲标准周期数据中的高字位，虽略有失真，但能较好的反映脉宽调制脉冲标准周期的占空比；LSB是脉宽调制脉冲标准周期数据中的低字位，仅仅是为了在一个脉宽调制脉冲标准周期内(即倍频之前的周期)，整体显示不失真。这样就存在当捕捉到LSB附近的时刻时，会造成较为明显的局部显示失真。此外，还有一些倍频方法，例如，将脉宽调制脉冲信号非常平均的打散，在1/2占空比时，高电平的时间为一个基本时钟宽度。然而，在实际装置应用中，基本时钟的频率较快，周期达到了 33纳秒，这样因为输出驱动端口的驱动能力有限，使得占空比发生了畸变， 如图A所示。因此，有必要提出一种有效的技术方案，在不影响原有数据的精度和输出占空比的前提下，能有效提高显示的刷新频率，而且能保持输出端口的驱动能力。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别通过在不影响原有数据的精度的前提下，以更高的频率生成脉宽调制脉冲信号，实现高刷新频率的显示控制。为了达到上述目的，本发明的实施例一方面提出了一种显示控制的方法，包括以下步骤获取预设的亮度设定值Mi,输入数据选通器作为选通数据，以及基本时钟进入计数器，输出周期性数字信号A，经过逻辑运算器之后输出Ai进入所述数据选通器作为被选通数据，所述数据选通器输出Di ；所述数据选通器输出的Di进入经过逻辑组合器后，输出脉宽调制脉冲PMW信号 OUT，其中所述亮度设定值Mi等于在一个完整计数器周期内所述脉宽调制脉冲PWM信号OUT 的高电平时间包含基本时钟的个数，并且所述脉宽调制脉冲PWM信号OUT的高电平时间分割成多个亮度控制信号，其后在一个完整计数器周期内分别出现，从而提高显示刷新率， 0^i<n,n为所述计数器的位数长度，高电平时间是指有效显示时间；所述脉宽调制脉冲PMW信号OUT驱动发光二极管LED进行显示控制。本发明实施例另一方面提出了一种显示控制的装置，包括计数器、逻辑运算器、数据选通器，逻辑组合器以及发光二极管LED，所述计数器，用于接收基本时钟，输出周期性数字信号A ；所述逻辑运算器，用于接收所述周期性数字信号A后输出Ai进入所述数据选通器作为被选通数据；所述数据选通器，用于接收Ai以及获取预设的亮度设定值Mi作为选通数据，所述数据选通器输出Di ；所述逻辑组合器，用于接收Di后，输出脉宽调制脉冲PMW信号OUT，其中所述亮度设定值礼等于在一个完整计数器周期内所述脉宽调制脉冲PWM信号OUT 的高电平时间包含基本时钟的个数，并且所述脉宽调制脉冲PWM信号OUT的高电平时间分割成多个亮度控制信号，其后在相同时间内分别出现，从而提高显示刷新率，0 < i < η，η为所述计数器的位数长度；所述发光二极管LED，用于接收所述脉宽调制脉冲PMW信号OUT作为驱动，实现显示控制。本发明提出的上述方案，通过在不影响原有数据的精度的前提下，以更高的频率生成脉宽调制脉冲信号，实现高刷新频率的显示控制，同时适当调节脉宽调制脉冲PMW信号占空比输出方式，以保证输出端口的驱动效果。。本发明提出的上述方案，通过对计数器的输出进行逻辑组合，并且通过数据来选通的方式实现，实现方案简单、高效。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图1为PWM输出频率较高时输出驱动能力不足的示意图；图2为传统脉宽调制脉冲实现示意图；图3为根据本发明实施例显示控制的方法流程图；图4为根据本发明实施例脉宽调制脉冲实现示意图；图5为用异步计数器的示意图；图6为用同步计数器的示意图；图7为逻辑运算器示意图；图8为数据选通器示意图；图9为逻辑组合器示意图；图10为产生的逻辑组合波形及PWM输出波形示意图；图11为根据本发明实施例显示控制的装置结构示意图；图12为脉宽调制脉冲技术对比示意图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。现在人们要求显示画面越来越清晰，画面内容越来越复杂。也就是说，画面的数据量越来越大，而同时需要较高的平板显示刷新频率。因此需要平板显示芯片能以更高的频率生成脉宽调制脉冲信号，并且不影响原有数据的精度。传统脉宽调制脉冲的实现方式是 基本时钟(CLK)输入到一个计数器，计数器开始计数，从起始数据，例如全0，一直到结束数据，例如全1，如此周期往复。如果计数器的输出小于数据DATA的值，那么输出就为高电平， 否则输出就为低电平。这样，数据以占空比的形式输出。如图2所示。对画面的清晰度要求越来越高，意味着需要像素点能够包含更多的信息，也就是灰度等级越来越高，在基本时钟确定的情况下，脉宽调制脉冲标准周期会越来越长。对传统的脉宽调制脉冲方式来说，用摄像机或者照相机摄像时，越长的脉宽调制脉冲标准周期会带来更明显的闪烁感或者条纹感。这就需要解决一个问题在提高清晰度的同时，又需要避免让相机等数码产品捕捉到条纹。通常，当数据的刷新频率达到60Hz以上时，人眼对图像的感知就不会有闪烁感或者条纹感；而相机的快门可以达到4000Hz。也就是说，人眼允许的脉宽调制脉冲标准周期为16. 7毫秒，而相机则只允许0. 25毫秒。譬如现在通用屏的数据更新周期为4毫秒。人眼看起来非常清晰，但是用摄像机拍摄时，由于0. 25毫秒不能捕捉到整个脉宽调制脉冲标准周期，而且0. 25毫秒时间内捕捉到的占空比不能体现该时刻需要展现的数据。所以条纹感明显。因此，需要提出一种新的脉冲宽度调制协议，既能允许摄像机较短的快门时间内所捕捉的占空比，又能较好的反映整个脉宽调制脉冲标准周期内的占空比，同时具有足够的输出驱动能力。为了实现本发明之目的，本发明提出了一种显示控制的方法，包括以下步骤获取预设的亮度设定值Mi,输入数据选通器作为选通数据，以及基本时钟进入计数器，输出周期性数字信号仏，经过逻辑运算器之后输出Ai进入所述数据选通器作为被选通数据，所述数据选通器输出Di ；所述数据选通器输出的Di进入经过逻辑组合器后，输出脉宽调制脉冲PMW 信号OUT，其中所述亮度设定值礼等于在一个完整计数器周期内所述脉宽调制脉冲PWM信号OUT的高电平时间包含基本时钟的个数，并且所述脉宽调制脉冲PWM信号OUT的高电平时间分割成多个亮度控制信号，其后在一个完整计数器周期内分别出现，从而提高显示刷新率，0 ^ i < η，η为所述计数器的位数长度；所述脉宽调制脉冲PMW信号OUT驱动发光二极管LED进行显示控制。在本发明的实施例中，例如高电平时间是指有效显示时间。如图3所示，为根据本发明实施例显示控制的方法流程图，包括以下步骤SllO 选通数据和被选通数据输入数据选通器后输出数据信号在步骤SllO中，基本时钟输入计数器，计数器输出周期性数字信号&，经过逻辑运算器之后输出Ai进入所述数据选通器作为被选通数据，如图4所示，为根据本发明实施例脉宽调制脉冲实现示意图。具体而言，基本时钟(CLK)输入到一个η位的计数器，计数器开始计数，从起始数据，例如η个0，一直到结束数据，例如η个1，如此周期往复。具体而言，计数器包括异步计数器或同步计数器。作为本发明的实施例，η个输出的高电平时间具有重叠部分，且占空比为1/2，高位的输出高脉冲包含基本时钟的个数是相邻低位的输出高脉冲包含基本时钟的个数的2倍，低位频率是高位频率的2倍，所输出信号从高位到低位依次为 Q(n-l)，Q(n-2)，· ··，Qo °如图5所示，为用异步计数器的示意图，由D触发器串组成。每一级的D触发器的 QB端接D端。前一级D触发器的Q端连接后一级D触发器的CLKB端，QB端连接后一级D 触发器的CLK端。如图6所示，为用同步计数器的示意图。当所有低位的输出为全1，该高位的输出为0时，改变该高位的状态，从0变成1，或者从1变成0。计数器输出的周期性数字信号A经过逻辑运算器包括周期性数字信号A通过逻辑组合得到η个输出，η个输出的高电平时间不重叠， 高位的输出高脉冲包含基本时钟的个数是相邻低位的输出高脉冲包含基本时钟的个数的2 倍，每个输出的高脉冲数量平均分布于脉宽调制脉冲标准周期内。进一步而言，计数器输出的周期性数字信号从经过所述逻辑组合器输出Ai,从高位到低位依次的输出为A(n_D，A(n_2)，. . . , A0, Ai满足以下条件
Qk.............................................................../' = W-IAi = IqkK..^α[ <η_λ_ι>ι} *Qiw^..................n-k-\<i<n-\
QO*-*..............................0<i<n-k-\其中k为0或者小于η的正整数；从而使得原本交叠的高脉冲被运算后不交叠，原本占空比固定为1/2经运算后高位占空比是低位占空比的2倍。如图7所示，为逻辑运算器示意图，对应η个输入和η个输出。根据输出驱动效果情况，选定上述公式中的k之后，将输入Qk作为输出最高位A(n_D，在本实施例中，选取用BUF 缓冲器来增大驱动能力，不影响数据的传输。相应的，次高位A(n_2)输出为当Qk为低电平时即INV反相器之后的数据为1时，Qari)作为输出，否则保持为低电平；同样的，其余位都
8可用逻辑门电路，根据上述式子简单实现输出。同时，在步骤SllO中，获取预设的亮度设定值Mi,输入数据选通器作为选通数据。 其后，数据选通器根据选通数据和被选通数据，输出数据信号Di。如图8所示，为数据选通器示意图。本实施例采用了与门的方式进行，即Y = A*B， 如果正常输出B，则需要必须A= 1，否则输出维持为0。在实际应用中，亦可采用传输门等类似电路实现，但其目的通常是做数据选通用。当选通数据该位是为“真”，则选通相应该位的被选通数据；当选通数据该位是 “假”，则屏蔽相应该位的被选通数据。例如，如果数据该位是1，就选通相应的逻辑组合位； 如果数据该位是0，就屏蔽相应的逻辑组合位，然后将它们的输出进行逻辑或。作为本发明的实施例，数据选通器的输出满足如下公式Di = Mi^Ai,被选通数据从高位到低位依次的输出为Ay)，A(n_2)，. . .，Atl，选通数据从高位到低位依次的输出为 Μ(η—ι)，Μ(η—2)，· · ·，M0， 输出信号从高位到低位依次的输出为D (n-1)，D(n-2)，…， D0 ；当所述选通数据的位数长度小于η时，选通数据的输出Di加零补齐为η位。S120:数据选通器输出的数据信号经过逻辑组合器后输出脉宽调制脉冲PWM信号。在步骤S120中，逻辑组合器包括将数据选通器的输出，进行逻辑或，并输出脉宽调制脉冲PWM信号。如图9所示，为逻辑组合器的示意图。本实施例采用了逻辑或门的方式实现，亦可采用其他电路实现该模块之功能即如果某一个输入为高电平，那么输出即为高电平。其中高电平时间即为输出有效时间。如果某实施应用中，采用低电平时间为输出有效时间，那么此处可以采用逻辑与门的方式。总之，该模块是将η个输入的有效时间进行汇总。作为本发明的实施例，脉宽调制脉冲PMW信号OUT满足以下公式
权利要求
1.一种显示控制的方法，其特征在于，包括以下步骤获取预设的亮度设定值Mi,输入数据选通器作为选通数据，以及基本时钟进入计数器， 输出周期性数字信号仏，经过逻辑运算器之后输出Ai进入所述数据选通器作为被选通数据，所述数据选通器输出Di;所述数据选通器输出的Di进入经过逻辑组合器后，输出脉宽调制脉冲PMW信号OUT，其中所述亮度设定值礼等于在一个完整计数器周期内所述脉宽调制脉冲PWM信号OUT的高电平时间包含基本时钟的个数，并且所述脉宽调制脉冲PWM信号OUT的高电平时间分割成多个亮度控制信号，其后在一个完整计数器周期内分别出现，从而提高显示刷新率，0 ^ i <n,n为所述计数器的位数长度；所述脉宽调制脉冲PMW信号OUT驱动发光二极管LED进行显示控制。
2.如权利要求1所述的显示控制的方法，其特征在于，所述计数器包括异步计数器或同步计数器，所述η个输出的高电平时间具有重叠部分，且占空比为1/2，高位的输出高脉冲包含基本时钟的个数是相邻低位的输出高脉冲包含基本时钟的个数的2倍，低位频率是高位频率的2倍，所输出信号从高位到低位依次为Q(n_D，Q(n_2)，...，％。
3.如权利要求2所述的显示控制的方法，其特征在于，所述计数器输出的周期性数字信号仏经过所述逻辑运算器包括所述周期性数字信号A通过逻辑组合得到η个输出，所述η个输出的高电平时间不重叠，高位的输出高脉冲包含基本时钟的个数是相邻低位的输出高脉冲包含基本时钟的个数的2倍，每个输出的高脉冲数量平均分布于脉宽调制脉冲标准周期内。
4.如权利要求3所述的显示控制的方法，其特征在于，所述计数器输出的周期性数字信号A经过所述逻辑组合器输出Ai,从高位到低位依次的输出为A(n_D，A(n_2)，. . .，Atl, Ai满足以下条件Qk...............................................................i = n — \Ai = Wk*...**Qik^01..................n-k-\<i<n-\.00*-* ^* ^]..............................0<i<n-k-\其中k为0或者小于η的正整数；从而使得原本交叠的高脉冲被运算后不交叠，原本占空比固定为1/2经运算后高位占空比是低位占空比的2倍。
5.如权利要求4所述的显示控制的方法，其特征在于，所述数据选通器包括 当选通数据该位是为“真”，则选通相应该位的被选通数据；当选通数据该位是“假”，则屏蔽相应该位的被选通数据。
6.如权利要求5所述的显示控制的方法，其特征在于，所述数据选通器的输出满足如下公式Di = MjAi，被选通数据从高位到低位依次的输出为A^pAk2), . . . ,Atl，选通数据从高位到低位依次的输出为Μ(η—1)，Μ(η_2),…，Μ0， 输出信号从高位到低位依次的输出为D (η-1)，D(n-2)，· · ·，D0 ； 当所述选通数据的位数长度小于η时，所述选通数据的输出Di加零补齐为η位。
7.如权利要求6所述的显示控制的方法，其特征在于，所述逻辑组合器包括将数据选通器的输出，进行逻辑或，并输出脉宽调制脉冲PWM信号。
8.如权利要求7所述的显示控制的方法，其特征在于，所述脉宽调制脉冲PMW信号OUT 满足以下公式
9.一种显示控制的装置，其特征在于，包括计数器、逻辑运算器、数据选通器，逻辑组合器以及发光二极管LED，所述计数器，用于接收基本时钟，输出周期性数字信号A ；所述逻辑运算器，用于接收所述周期性数字信号A后输出Ai进入所述数据选通器作为被选通数据；所述数据选通器，用于接收Ai以及获取预设的亮度设定值Mi作为选通数据，所述数据选通器输出Di ；所述逻辑组合器，用于接收Di后，输出脉宽调制脉冲PMW信号OUT，其中所述亮度设定值礼等于在一个完整计数器周期内所述脉宽调制脉冲PWM信号OUT的高电平时间包含基本时钟的个数，并且所述脉宽调制脉冲PWM信号OUT的高电平时间分割成多个亮度控制信号，其后在相同时间内分别出现，从而提高显示刷新率，0 < i < η，η为所述计数器的位数长度；所述发光二极管LED，用于接收所述脉宽调制脉冲PMW信号OUT作为驱动，实现显示控制。
10.如权利要求9所述的显示控制的装置，其特征在于，所述计数器包括异步计数器或同步计数器，所述η个输出的高电平时间具有重叠部分，且占空比为1/2，高位的输出高脉冲包含基本时钟的个数是相邻低位的输出高脉冲包含基本时钟的个数的2倍，低位频率是高位频率的2倍，所输出信号从高位到低位依次为Q(n_D，Q(n_2)，...，％。
11.如权利要求10所述的显示控制的装置，其特征在于，所述计数器输出的周期性数字信号A经过所述逻辑运算器包括所述周期性数字信号A通过逻辑组合得到η个输出，所述η个输出的高电平时间不重叠，高位的输出高脉冲包含基本时钟的个数是相邻低位的输出高脉冲包含基本时钟的个数的2倍，每个输出的高脉冲数量平均分布于脉宽调制脉冲标准周期内。
12.如权利要求11所述的显示控制的装置，其特征在于，所述计数器输出的周期性数字信号A经过所述逻辑组合器输出Ai,从高位到低位依次的输出为A(n_D，A(n_2)，. . . , A0, Ai 满足以下条件
13.如权利要求12所述的显示控制的装置，其特征在于，所述数据选通器包括当选通数据该位是为“真”，则选通相应该位的被选通数据；当选通数据该位是“假”，则屏蔽相应该位的被选通数据。
14.如权利要求13所述的显示控制的装置，其特征在于，所述数据选通器的输出满足如下公式
15.如权利要求14所述的显示控制的装置，其特征在于，所述逻辑组合器包括 将数据选通器的输出，进行逻辑或，并输出脉宽调制脉冲PWM信号。
16.如权利要求15所述的显示控制的装置，其特征在于，所述逻辑组合器输出的所述脉宽调制脉冲PMW信号OUT满足以下公式
全文摘要
本发明的实施例提出了一种显示控制的方法，包括获取预设的亮度设定值Mi，输入数据选通器作为选通数据，以及基本时钟进入计数器，输出周期性数字信号Qi，经过逻辑运算器之后输出Ai进入所述数据选通器作为被选通数据，所述数据选通器输出Di；所述数据选通器输出的Di进入经过逻辑组合器后，输出脉宽调制脉冲PMW信号OUT；所述脉宽调制脉冲PMW信号OUT驱动发光二极管LED进行显示控制。本发明提出的上述方案，通过在不影响原有数据的精度的前提下，以更高的频率生成脉宽调制脉冲信号，实现高刷新频率的显示控制，同时适当调节脉宽调制脉冲PMW信号占空比输出方式，以保证输出端口的驱动效果。本发明提出的上述方案，通过对计数器的输出进行逻辑组合，并且通过数据来选通的方式实现，实现方案简单、高效。
文档编号H05B37/02GK102184709SQ201110075179
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者尹志刚, 李照华, 王乐康, 石磊, 符传汇, 陈克勇 申请人:深圳市明微电子股份有限公司