基于FPGA動態(tài)背光源及其驅(qū)動電路設(shè)計
3 軟件設(shè)計
本款芯片的控制信號由Altera 公司的型號為EP1C3T144C8 的開發(fā)板供給,晶振為50MHz。
從實驗得到的效果來看,該款芯片的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)理為:每個傳輸周期,每遇SCLK 上升沿將會從SIN 口讀入1bit 數(shù)據(jù)存入寄存器,在SCLK 下降沿時,將讀入的數(shù)據(jù)從SOUT 傳出(內(nèi)部對數(shù)據(jù)仍有保留) 輸給下一級,直至讀入288bits 數(shù)據(jù)。每12bits 為一組,分別送到各自的通道,并且每組數(shù)據(jù)先讀入的居于較高位,然后依次排列。例如,讀取的數(shù)據(jù)按時間先后排列為1、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0,則相應(yīng)的控制信號為100000000000,那么控制通道的占空比即為:
根據(jù)PWM 調(diào)制面積相等的原則,有效電壓約為提供電壓的一半。
按照仿真條件的要求,SCLK 時鐘信號需要在每接收完288bits 時有段時間的低電平,盡量滿足芯片的時序要求。另外,控制信號BLANK 在每個周期空閑時(不傳輸數(shù)據(jù)時),需要有個高電平變換,這樣可以將鎖存器里面的數(shù)據(jù)清零,以便接受新一輪的控制數(shù)據(jù),否則,燈的亮度明顯會偏暗。
RGB 數(shù)據(jù)經(jīng)過FPGA 的處理,轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的灰度值,然后再計算出相應(yīng)的控光參數(shù)Ki (我們可以分的灰度級別不超過4,096),傳輸給TLC5947的SIN,即可以實現(xiàn)動態(tài)背光調(diào)節(jié)。
圖4 輸入輸出信號設(shè)置
圖5 信號仿真圖
圖6 PWM 調(diào)制輸出波形
4 結(jié)論
通過理論分析和實驗測試,動態(tài)背光調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)在節(jié)能和提高圖像顯示對比度等方面做得都較好,這在重視節(jié)能減排、建設(shè)和諧社會的今天以及對LCD 顯示器的未來發(fā)展都具有很好的應(yīng)用前景。
圖7 即通過FPGA 控制以及基于圖像像素控制得到的動態(tài)背光調(diào)節(jié)效果圖,從中可以看到,如果在以前LCD 靜態(tài)背光的條件下,則所有背光LED 燈的亮度將會和最亮的(右下角)一致,而現(xiàn)在我們將之分割為各個不同區(qū)域,使得每個區(qū)域均有自己的最佳亮度,而不必以整個圖像最亮一點為標(biāo)準(zhǔn),并且不影響顯示效果。這樣,也就實現(xiàn)了我們預(yù)期的動態(tài)調(diào)節(jié)的目的。
圖7 背光源效果圖
評論