專利名稱：一種脈沖寬度調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脈沖寬度調(diào)節(jié)裝置，尤指一種將脈沖寬度調(diào)變控制編碼單元設(shè)置于脈沖寬度調(diào)節(jié)裝置內(nèi)，通過提高更新率來降低發(fā)光二極管閃爍現(xiàn)象的裝置。
背景技術(shù)：
PWM(脈沖寬度調(diào)節(jié))控制信號(hào)應(yīng)用廣泛，通過調(diào)節(jié)脈寬可以方便的調(diào)節(jié)部件“0N”的時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)速、亮度、移速等參數(shù)的控制。與常規(guī)的PWM控制信號(hào)相比，打散的PWM信號(hào)通過提高“0N”、“0FF”的切換頻率能夠提供更加穩(wěn)定的控制信息。例如在LED顯示領(lǐng)域，一般LED由PWM控制其發(fā)光，不同脈寬的PWM對(duì)應(yīng)于不同的顯示灰度值。當(dāng)PWM頻率降低或灰度值較小時(shí)，能夠觀察到LED顯示屏出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。打散的PWM即將一個(gè)PWM周期劃分為若干段，每段均有一定的高、低電平時(shí)間，所有段的脈寬總和仍與常規(guī)PWM相等，但由于高低電平切換次數(shù)由每個(gè)周期I次提高至若干次，總脈寬分布在整個(gè)周期內(nèi)，不再集中于一段時(shí)間中，所以與常規(guī)的PWM開關(guān)信號(hào)相比，打散的PWM開關(guān)信號(hào)可以顯著降低LED的閃爍現(xiàn)象。本發(fā)明提出了一種新的PWM控制信號(hào)的方法及裝置，它不對(duì)應(yīng)用環(huán)境提出更高要求即能提供更好的驅(qū)動(dòng)效果；硬件實(shí)現(xiàn)上，它僅需要極小的額外硬件開銷甚至不需要任何額外硬件開銷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高發(fā)光二極管更新率的脈沖寬度可調(diào)變的驅(qū)動(dòng)裝置，避免發(fā)生畫面不連續(xù)或閃爍的現(xiàn)象。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的可調(diào)變的驅(qū)動(dòng)裝置至少包括一個(gè)脈沖寬度調(diào)節(jié)PWM產(chǎn)生裝置，由計(jì)數(shù)器單元、數(shù)字比較器單元、計(jì)數(shù)時(shí)鐘單元、脈沖寬度調(diào)變控制編碼單元組成。該驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)設(shè)定值調(diào)整相對(duì)的工作周期，輸出特定脈沖寬度調(diào)變周期的控制信號(hào)。其中脈沖寬度調(diào)變周期定義為展現(xiàn)完整的工作信號(hào)所需要的時(shí)間，由周期內(nèi)工作“0N”及不工作“OFF”的時(shí)間比率來決定。在控制信號(hào)的工作周期維持不變的情況下，上述脈沖寬度調(diào)變控制編碼單元可通過一個(gè)或多個(gè)預(yù)設(shè)的方法，將一個(gè)脈沖寬度調(diào)變周期中“0N”的連續(xù)時(shí)間，分成主要工作周期與次要工作周期，以提高“0N”的次數(shù)，從而形成更高的更新率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)PWM產(chǎn)生裝置示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)PWM方法分割信號(hào)的示意圖；圖3為本發(fā)明PWM產(chǎn)生裝置示意圖；圖4為本發(fā)明PWM產(chǎn)生裝置分割信號(hào)與現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)比示意圖；圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例重新編碼示意圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例重新編碼示意 圖7為本發(fā)明的一種新編碼與對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。附圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中的產(chǎn)生PWM控制信號(hào)的裝置，常規(guī)PWM產(chǎn)生電路由一個(gè)計(jì)數(shù)器單元、一個(gè)數(shù)字比較器單元、一個(gè)時(shí)鐘單元組成。時(shí)鐘單元產(chǎn)生計(jì)數(shù)時(shí)鐘clock,Nmax為計(jì)數(shù)器單元的計(jì)數(shù)最大值，Nset為預(yù)設(shè)的比較閾值。計(jì)數(shù)器單元從0開始進(jìn)行加I計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器單元輸出值N小于預(yù)設(shè)閾值Nset時(shí)，數(shù)字比較器單元輸出為0，當(dāng)N大于(或等于)預(yù)設(shè)閾值時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出為1，這就產(chǎn)生了一個(gè)PWM波，改變Nset的值即可調(diào)整其脈沖寬度。附圖2為該方法分割信號(hào)前后的示意圖。在一個(gè)計(jì)數(shù)周期Nmax內(nèi)，前Nset-1個(gè)工作周期為“0FF”，而后Nmax-Nset個(gè)工作周期為“0N”。附圖3所示，為本發(fā)明脈沖寬度調(diào)節(jié)裝置示意圖，其具有一個(gè)計(jì)數(shù)器單元、一個(gè)數(shù)字比較器單元、一個(gè)時(shí)鐘單元產(chǎn)生計(jì)數(shù)時(shí)鐘clock，以及脈沖寬度調(diào)變控制編碼單元，該脈沖寬度調(diào)變控制編碼單元用于接收計(jì)數(shù)器單元生成的二進(jìn)制碼，將所述二進(jìn)制碼從最高有效位到最低有效位分割為多個(gè)部分，并以預(yù)設(shè)順序選擇和輸出分割后的二進(jìn)制碼；脈沖寬度調(diào)節(jié)裝置還具有脈沖輸出單元，用于接收來自脈沖寬度調(diào)變控制編碼單元輸出的分割后的二進(jìn)制碼，并輸出具有預(yù)定周期的多個(gè)脈沖，每個(gè)脈沖具有對(duì)應(yīng)于所述分割后的二進(jìn)制碼的脈沖寬度。該裝置能夠在不對(duì)環(huán)境因素(如clock頻率等)提出更高要求的情況下，通過脈沖寬度調(diào)變控制編碼單元對(duì)計(jì)數(shù)器單元輸出值進(jìn)行重新編碼，以極少的額外硬件開銷或無額外硬件開銷使其形成新的計(jì)數(shù)順序，再進(jìn)入數(shù)字比較器單元與預(yù)設(shè)比較閾值Nset進(jìn)行比較，可得到重新編碼的、占空比與常規(guī)方式相等的新PWM信號(hào)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，如附圖4所示，對(duì)于計(jì)數(shù)器單元，輸入為8421碼，以計(jì)數(shù)最大值Nmax = 15,預(yù)設(shè)閾值Nset = 9為例,本實(shí)施例所采用的方法通過對(duì)計(jì)數(shù)順序重新排布，使PWM被分割成若干窄脈沖，同時(shí)保持一個(gè)周期內(nèi)占空比不變。通常8421碼的源編碼表示方式為，0:0000 ；1:0001 ；2:0010 ；3:0011 ；4:0100 ；5:0101 ；6:0110 ；7:0111 ；8:1000 ；9:1001 ; 10:1010 ；11:1011 ； 12:1100 ； 13:1101 ； 14:1110 ； 15:1111 o 將其依次輸入脈沖寬度調(diào)變控制編碼單元，脈沖寬度調(diào)變控制編碼單元將8421 二進(jìn)制碼的高低位對(duì)稱互換，得到新編碼。具體為將最高位與最低位進(jìn)行互換，第二高位變成第二低位，第三高位變成第三低位。如附圖5所示，編碼后產(chǎn)生的Nrecode依次為0:0000 ；8:1000 ；4:0100 ；12:1100 ；2:0010 ；10:1010 ；6:0110 ；14:1110 ；1:0001 ；9:1001 ；5:0101 ；13:1101 ；3:0011 ；11:1011 ；7:0111 ; 15:1111。此種方法在硬件實(shí)現(xiàn)上只需改變計(jì)數(shù)器單元接入數(shù)字比較器單元的連線順序，無任何額外的硬件消耗。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如附圖4所示，對(duì)于計(jì)數(shù)器單元，輸入為格雷碼，仍以計(jì)數(shù)最大值Nmax = 15,預(yù)設(shè)閾值Nset = 9為例,本實(shí)施例所采用的方法通過對(duì)計(jì)數(shù)順序重新排布，使PWM被分割成若干窄脈沖，同時(shí)保持一個(gè)周期內(nèi)占空比不變。格雷碼的源編碼表示方式為，0:0000 ；1:0001 ；2:0011 ；3:0010 ；4:0110 ；5:0111 ；6:0101 ；7:0100 ；8:1100 ；9:1101 ; 10:1111 ; 11:1110 ; 12:1010 ; 13:1011 ；14:1001 ; 15:1000。將其依次輸入脈沖寬度調(diào)變控制編碼單元，脈沖寬度調(diào)變控制編碼單元將格雷二進(jìn)制碼進(jìn)行轉(zhuǎn)換，不同于8421碼的轉(zhuǎn)換，這里對(duì)新編碼最高位依次采用0101010101010101交替編碼，然后將其余位置進(jìn)行高低位對(duì)稱互換，得到新編碼，即將第二高位變成最低位，第三高位變成第二低位，第四高位變成第三低位。如附圖6所示，編碼后產(chǎn)生的Nrecode依次為:0:0000 ；8:1100 ；4:0110 ；12:1010 ；2:0011 ；10:1111 ；6:0101 ；14:1001 ；1:0001 ；9:1101 ；5:0111 ；13:1011 ；3:0010 ；11:1110 ；7:0100 ;15:1000。此種方法在硬件實(shí)現(xiàn)上只需很小的額外硬件消耗。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如附圖7所示，對(duì)于不同的預(yù)設(shè)閾值Nset，輸出的PWM波形如附圖7。在該實(shí)施例中，排布新編碼所遵循的原則是在保持Nset-1已有的脈沖基礎(chǔ)上，以盡量分散的方式增加一個(gè)脈沖寬度。最終得到一個(gè)穩(wěn)定的編碼方式，得到新編碼的順序?yàn)?0、8、4、12、2、10、6、14、1、9、5、13、3、11、7、15。這樣，針對(duì)不同的預(yù)設(shè)閾值，以預(yù)設(shè)順序選擇得到分割后的二進(jìn)制碼始終保持以高電平和低電平交錯(cuò)方式排布。前述兩個(gè)實(shí)施例中，對(duì)稱顛倒高低位順序方法是得到該新編碼的實(shí)現(xiàn)手段。除了上述若干個(gè)實(shí)施例，對(duì)于8421計(jì)數(shù)器與格雷碼計(jì)數(shù)器仍有其他方式進(jìn)行重新編碼，從而實(shí)現(xiàn)PWM的重新編碼。因此本發(fā)明應(yīng)包括但不限于上述重新編碼方式。對(duì)于其他類型計(jì)數(shù)器，也可以采用重新編碼的方式進(jìn)行PWM分割。因此本發(fā)明應(yīng)包括上述類型的計(jì)數(shù)器，但不限于上述類型計(jì)數(shù)器。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種脈沖寬度調(diào)節(jié)裝置，包括計(jì)數(shù)器單元、數(shù)字比較器單元、計(jì)數(shù)時(shí)鐘單元，其特征在于，還包括脈沖寬度調(diào)變控制編碼單元，用于接收計(jì)數(shù)器單元生成的二進(jìn)制碼，將所述二進(jìn)制碼從最高有效位到最低有效位分割為多個(gè)部分，并以預(yù)設(shè)順序選擇和輸出分割后的二進(jìn)制碼；脈沖輸出單元，用于接收來自脈沖寬度調(diào)變控制編碼單元輸出的分割后的二進(jìn)制碼， 并輸出具有預(yù)定周期的多個(gè)脈沖，每個(gè)脈沖具有對(duì)應(yīng)于所述分割后的二進(jìn)制碼的脈沖寬度。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述將所述二進(jìn)制碼從最高有效位到最低有效位分割為多個(gè)部分，具體為，將所述二進(jìn)制碼的高低位對(duì)稱互換，得到分割后的二進(jìn)制碼。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述將所述二進(jìn)制碼從最高有效位到最低有效位分割為多個(gè)部分，具體為，將所述二進(jìn)制碼的最高位依次變換為“O”和“ I”交替的二進(jìn)制碼，再將除最高位以外的其他位進(jìn)行高低位對(duì)稱互換，得到分割后的二進(jìn)制碼。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述以預(yù)設(shè)順序選擇和輸出分割后的二進(jìn)制碼，具體為，針對(duì)不同的預(yù)設(shè)閾值，以預(yù)設(shè)順序選擇得到分割后的二進(jìn)制碼始終保持以高電平和低電平交錯(cuò)方式排布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脈沖寬度調(diào)節(jié)裝置，其中脈沖寬度調(diào)變控制編碼單元設(shè)置于脈沖寬度調(diào)節(jié)裝置內(nèi)，能夠通過提高更新率來降低發(fā)光二極管閃爍現(xiàn)象。該脈沖寬度調(diào)節(jié)裝置包括計(jì)數(shù)器單元、數(shù)字比較器單元、計(jì)數(shù)時(shí)鐘單元，還包括脈沖寬度調(diào)變控制編碼單元，用于接收計(jì)數(shù)器單元生成的二進(jìn)制碼，將二進(jìn)制碼從最高有效位到最低有效位分割為多個(gè)部分，并以預(yù)設(shè)順序選擇和輸出分割后的二進(jìn)制碼。該裝置不對(duì)應(yīng)用環(huán)境提出更高要求即能提供更好的效果，在硬件實(shí)現(xiàn)上僅需要極小的額外硬件開銷甚至不需要任何額外硬件開銷。
文檔編號(hào)G09G3/32GK103000123SQ201210312678
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者張晉芳, 高興波 申請(qǐng)人:北京集創(chuàng)北方科技有限公司