圖像處理控制器和 LED 驅(qū)動器 IC 之間的數(shù)據(jù)傳輸問題分析

LED 標(biāo)牌和矩陣顯示器是 21 世紀不可或缺的一部分。LED 顯示屏是集光電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的高技術(shù)產(chǎn)品，可用來顯示文字、計算機屏幕同步的圖形。它以其超大畫面、超強視覺、靈活多變的顯示方式等獨居一格的優(yōu)勢，成為目前國際上使用廣泛的顯示系統(tǒng)，被應(yīng)用于金融證券、銀行利率、商業(yè)廣告、文化娛樂等方面，有巨大的社會效益和豐厚的經(jīng)濟效益。它色彩豐富，顯示方式變化多樣(圖形、文字、三維、二維動畫、電視畫面等)、亮度高、壽命長，是信息傳播設(shè)施劃時代的產(chǎn)品。

眾所周知，LED 燈(或二極管)以足夠的正向電壓 (VF) 開始開啟。當(dāng) ON 時，其正向電流發(fā)光。因為 LED 電流是其電壓偏置的指數(shù)函數(shù)，所以 LED 燈的光強度對電壓非常敏感。在大多數(shù)情況下，高電流條件會將通常壽命長的 LED 變成非常昂貴的閃光燈泡。

如何傳輸顯示數(shù)據(jù)

首先，讓我們回顧一下圖像處理控制器和 LED 驅(qū)動器 IC 之間的數(shù)據(jù)傳輸方式。

帶開/關(guān)驅(qū)動IC的系統(tǒng)

在基本的 ON/OFF 驅(qū)動器 IC 系統(tǒng)中，圖像處理控制器必須在其存儲器上生成脈寬調(diào)制 (PWM) 模式圖。

該模式圖由每個灰度 PWM 時鐘由該控制器管理的每個輸出的 ON/OFF 狀態(tài)(位)組成。OUT N和 OUT M的 ON 和 OFF 模式在一個完整的幀周期 (5 ms) 內(nèi)渲染，再加上幾個時鐘。一旦控制器完成內(nèi)存映射的渲染，控制器就會將生成的邏輯 H 和邏輯 L 模式(連同每條紅線)發(fā)送到 LED 驅(qū)動器移位寄存器的開/關(guān)控制。

ON/OFF 與 PWM 控制驅(qū)動器

在 ON/OFF 和 PWM 控制驅(qū)動器之間進行選擇時有利有弊。選擇取決于我們的顯示系統(tǒng)的需求。

到目前為止，PWM 控制驅(qū)動器可能看起來是更好的選擇。然而，在我們做出決定之前，讓我們考慮一下 ON/OFF 控制驅(qū)動器的一個重要優(yōu)勢。圖像處理控制器可以靈活地通過其軟件為所有輸出生成 PWM 模式。例如，控制器可以實現(xiàn)獨特的擴頻 PWM 模式以避免潛在的電磁干擾 (EMI)，或特殊的伽馬校正。

驅(qū)動器 IC 改善視頻圖像

現(xiàn)在，讓我們回顧一下各種 LED 驅(qū)動 IC 的功能。

點校正

由于各種誤差因素，必須校準 LED 顯示器，以便在每個 LED 上呈現(xiàn)均勻的亮度分布。不一致可能是由于一種或多種可能的錯誤因素造成的，例如但不限于：

· 每個LED燈的電流-光轉(zhuǎn)換效率差異

· 每個LED燈的正向電壓差

· LED驅(qū)動IC的驅(qū)動電流誤差

· 連接到 LED 驅(qū)動器 IC 的參考電流設(shè)置電阻錯誤

· LED燈具物理尺寸誤差導(dǎo)致的光輸出損失

點校正 (DC) 功能具有通過參考數(shù)位數(shù)字數(shù)據(jù)來調(diào)整各個輸出端子的驅(qū)動電流的能力。因此，點校正就像一組電流輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC)。

我們確認 LED 電流變化會改變其輸出光波長(顏色)。由于網(wǎng)點校正功能調(diào)整輸出電流幅度，因此使用網(wǎng)點校正進行校準嘗試會導(dǎo)致另一個較小的色偏。最佳做法是使用可以數(shù)字化 RGB 燈輸出顏色的視覺檢測設(shè)備?，F(xiàn)在，所有燈都可以設(shè)置為具有相同的目標(biāo)數(shù)字化值。

亮度控制

亮度控制 (BC) 是與點校正調(diào)整輸出電流幅度類似的功能。然而，亮度控制會同時改變所有 IC 輸出。

亮度控制是調(diào)整整個顯示器亮度的有效方法。與調(diào)整筆記本電腦的亮度一樣，這取決于環(huán)境亮度。例如，在明亮日光下的戶外顯示系統(tǒng)需要最高的光輸出來克服明亮的陽光。然而，同樣的室外系統(tǒng)在夜間不需要那么多的光輸出。