LED電子顯示屏是由許多相互獨立的像素點(發(fā)光元)排列而成,由于像素點的分離性,決定了其發(fā)光的控制和驅動只能以數(shù)字方式進行。這些像素點的發(fā)光狀態(tài)由控制器同步地控制,獨立驅動。視頻真彩色顯示意味著要對每一個像素點的亮度分別進行控制,并且要在規(guī)定的掃描時間內(nèi)同步地完成。大屏幕是以數(shù)以萬計的像素點組成的,這使得系統(tǒng)的復雜性較兩值顯示大屏幕而言大為增加,并對總體的數(shù)據(jù)傳輸速度提出了更高的要求。給每一像素點設置一個常規(guī)D/A顯然是不現(xiàn)實的,必須尋找一種能最大限度降低系統(tǒng)復雜性且性能盡可能高的解決方案。
由視覺原理知道,人對像素點的平均亮度感覺可取決于它的亮/滅占空比。也就是說,只要對像素點亮/滅占空比進行調節(jié),就能實現(xiàn)對亮度的控制。對LED電子顯示屏而言,這意味著只要將代表像素點亮度的數(shù)字轉換為像素點發(fā)光的時間(D/T轉換),即實現(xiàn)了亮度的D/A轉換。
設屏幕數(shù)據(jù)刷新的周期為,控制任意像素點亮度的數(shù)據(jù)為n位二進制數(shù)
D=bi2i(其中bi=0或1)
Ton為相應于D的發(fā)光時間,則像素點亮/滅的占空比為:
d=Ton/Ts=D= bi2i
該表達式可用可預置減法計數(shù)器實現(xiàn),但每一像素點配一計數(shù)器將使得顯示電路異常復雜。上式改寫為:Ton=Ts bi2i,這意味著可將Ton分成幾個時間段,由于當足夠小時,幾個分離時間段合成的Ton與總長度相同的連續(xù)的Ton其視覺效果是相同的。于是,一般地有,對于n位二進制數(shù)據(jù)D=bi2i,將分Ts為n段,并選取適當時間分割函數(shù)f(i),使得第i段Ti=Tsf(i),其中0Tibi=Ts f(i)bi,這時?d=Ton/Ts=Tibi/Ts=f(i)bi
即為此像素點的亮/滅占空比。由于函數(shù)f(i)對所有像素點而言可以是共同的,因而上式表明,只要用f(i)統(tǒng)一控制各個像素點,就能實現(xiàn)全屏幕所有像素點相互獨立而又同步的D/T轉換。對于單個像素點來說用圖1的電路可實現(xiàn)上式。圖中SFR為8位移位寄存器,圖為時間分割函數(shù)f(i)的波形。
大屏幕顯示驅動電路通常采用“串行移位+鎖存+驅動”的結構,以期盡量減少數(shù)據(jù)傳送線。要全屏幕同時實現(xiàn)上式,只要將所有ST信號統(tǒng)一由f(i)控制即可。當然這樣做的前提是要求移位寄存器中存放的是各個像素點控制數(shù)據(jù)中的同權位,而這可通過預先的數(shù)據(jù)處理做到。