《電子技術(shù)應(yīng)用》
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一種基于可調(diào)SPWM算法的面積優(yōu)化方法
電子技術(shù)應(yīng)用
鄭駿1，2，賀晰2
1.南京航空航天大學(xué) 電子信息工程學(xué)院；2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所
摘要： 在LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片中，采用可調(diào)的SPWM算法實(shí)現(xiàn)顯示刷新率可調(diào)的功能。提出了一種基于SPWM算法的面積優(yōu)化方法，以解決傳統(tǒng)的可調(diào)SPWM算法在硬件實(shí)施時(shí)，所需要的面積資源較多、成本較大的問題。該算法將子周期分成2的冪長(zhǎng)度的兩種類型，由此簡(jiǎn)化了可調(diào)SPWM算法硬件化所需要的運(yùn)算資源，從而能夠有效地減少驅(qū)動(dòng)芯片的面積。在Synopsys DC下，分別對(duì)傳統(tǒng)和本文優(yōu)化方法實(shí)現(xiàn)的電路進(jìn)行了綜合，綜合結(jié)果表明，該方法可以節(jié)省33.6%的面積。
中圖分類號(hào)：TN453 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.246190
中文引用格式： 鄭駿，賀晰. 一種基于可調(diào)SPWM算法的面積優(yōu)化方法[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(7)：20-23.
英文引用格式： Zheng Jun，He Xi. An area optimization method based on adjustable SPWM algorithm[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(7)：20-23.
An area optimization method based on adjustable SPWM algorithm
Zheng Jun1，2，He Xi2
1.College of Electronic and Information Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics;2.No.58 Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation
Abstract： In LED display driver chips, the function of adjustable display refresh rate is realized by using adjustable SPWM algorithm. To solve the problem of large area resources and high cost when implementing traditional SPWM algorithm, an area optimization method based on SPWM algorithm is presented. This method divides sub-periods into two types. Length of every period is 2N, which simplifies computing resources required for implementing adjustable SPWM algorithm. Thus area of the drier chip is effectively reduced. Both traditional method and optimized method are compiled by Synopsys DC. The result shows that the optimization method can save 33.6% of the area compared with the tractional method.
Key words : LED display driver；SPWM algorithm；area optimization

引言

LED顯示屏幕近年來由于其壽命長(zhǎng)、節(jié)能環(huán)保以及色彩豐富等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各種室內(nèi)外顯示場(chǎng)景中[1-4]。LED顯示屏由多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)顯示，在這些芯片中，采用何種灰度調(diào)制算法很大程度上決定了芯片最終的性能和顯示效果，因此，研究灰度調(diào)制算法對(duì)LED顯示具有非常重要的意義。在LED顯示的驅(qū)動(dòng)算法之中，打散脈沖寬度調(diào)制（Scrambled Pulse Width Modulation，SPWM）算法，由于顯著提高了LED的刷新率，被廣泛用于各種LED顯示驅(qū)動(dòng)之中[5-6]。

隨著應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展，對(duì)LED顯示刷新率的要求越來越多，單一的LED顯示刷新率越來越不能滿足各種場(chǎng)景要求，因此，刷新率可調(diào)逐漸在LED驅(qū)動(dòng)功能中出現(xiàn)[6]。在具體實(shí)現(xiàn)中，刷新率可調(diào)主要是基于可調(diào)SPWM算法來實(shí)現(xiàn)的，然而，可調(diào)SPWM在硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)面積消耗太大，造成了芯片的功耗和制造成本變大。

本文首先介紹了SPWM算法的原理，及其在硬件實(shí)施時(shí)面積資源消耗過多的原因。提出了一種基于可調(diào)SPWM算法的面積優(yōu)化方法，詳細(xì)說明該算法的計(jì)算過程。對(duì)優(yōu)化前后兩種可調(diào)SPWM算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，并通過綜合比較兩者的面積。


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作者信息：

鄭駿1，2，賀晰2

（1.南京航空航天大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，江蘇 南京 211106；

2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所，江蘇 無錫 214072）


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