【摘要】：隨著高清視頻技術(shù)的發(fā)展,LED顯示控制芯片開始朝著高灰度等級、高視覺刷新率、高集成度的方向發(fā)展。由于當(dāng)前主流的LED顯示控制芯片通過片外傳輸獲得全局時鐘,其脈沖寬度調(diào)制速度有限,導(dǎo)致灰度等級控制、視覺刷新率、行掃描能力互相掣肘。鑒于此,需要設(shè)計(jì)一種在高灰度等級的要求下,具有高視覺刷新率、多行掃描能力的LED顯示控制芯片,滿足高清LED屏顯示市場的需求。為了提高LED顯示控制芯片的視覺刷新率與多行掃驅(qū)動能力,首先本文綜合對比分析了主流LED顯示控制芯片的工作機(jī)理及性能,并選擇以專用LED顯示控制芯片的架構(gòu)為基礎(chǔ),提出了具有內(nèi)置時鐘處理、流水線處理方式與蝶形脈沖寬度調(diào)制(SSPWM)技術(shù)的LED顯示控制芯片架構(gòu)。其次,針對LED大屏顯示中存在的“麻點(diǎn)”與“低灰丟失”問題,本文的蝶形脈沖寬度處理技術(shù)采取了子周期的高低穿插顯示,并集成了最小導(dǎo)通時間、行前后顯示配置等優(yōu)化手段,在成倍提高視覺刷新率同時,優(yōu)化了顯示質(zhì)量。通過三種優(yōu)化方式的配合,在保持高灰度級數(shù)、高視覺刷新率的情況下,行掃描能力提升了4倍。最后,通過硬件描述語言對LED顯示控制芯片的設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn)。本文根據(jù)top-down的芯片設(shè)計(jì)流程,基于MagnaChip 180ns CMOS工藝,完成了LED顯示控制芯片的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),數(shù)字電路版圖面積為2500μm*3020μm。同步顯示系統(tǒng)對LED屏的測試結(jié)果表明本芯片在15.6MHz片外時鐘頻率、灰度等級提升2bit,實(shí)現(xiàn)了16*32 LED點(diǎn)陣的有效驅(qū)動,視覺刷新率達(dá)到2972Hz,并且具有巨大的提升潛力,本文設(shè)計(jì)的LED顯示控制芯片具有高刷新率、高灰度等級、多行掃描能力的特性,能滿足高清視頻的顯示需求。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN873;TN40
【圖文】：

2.2.1 通用 LED 顯示控制芯片架構(gòu)分析通用LED顯示控制芯片只是具有顯示屏部分邏輯功能的邏輯芯片，并非針對LED大屏顯示而設(shè)計(jì)，如圖2-1所示為當(dāng)前市場主流的十六恒流輸出通道通用LED顯示控制芯片架構(gòu)圖，主要由16bit數(shù)據(jù)移位寄存器、16bit輸出鎖存器、16bit并行輸出驅(qū)動器構(gòu)成，其基本顯示方式為按位顯示[31]。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文.1 內(nèi)建時鐘處理模塊專用 LED 顯示控制芯片的最大 GCLK 頻率為 LED 屏 PCB 的走線頻率，無進(jìn)行提升，由此本設(shè)計(jì)創(chuàng)新性增加了內(nèi)建的時鐘處理模塊，其主要任務(wù)是提GCLK 的頻率。其具體設(shè)計(jì)為：利用實(shí)際電路的門傳輸延時 ，將源時鐘 G兩級反相器得到同頻異相位的時鐘 GCLK1，然后將 GCLK1 與 GCLK 進(jìn)行，得到 GCLK2，其門級傳輸結(jié)構(gòu)及波形如圖 2-4 所示：

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本文編號：2739769