一种基于可调SPWM算法的面积优化方法
电子技术应用
郑骏1，2，贺晰2
1.南京航空航天大学 电子信息工程学院；2.中国电子科技集团公司第五十八研究所
摘要： 在LED显示驱动芯片中，采用可调的SPWM算法实现显示刷新率可调的功能。提出了一种基于SPWM算法的面积优化方法，以解决传统的可调SPWM算法在硬件实施时，所需要的面积资源较多、成本较大的问题。该算法将子周期分成2的幂长度的两种类型，由此简化了可调SPWM算法硬件化所需要的运算资源，从而能够有效地减少驱动芯片的面积。在Synopsys DC下，分别对传统和本文优化方法实现的电路进行了综合，综合结果表明，该方法可以节省33.6%的面积。
中图分类号：TN453 文献标志码：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.246190
中文引用格式： 郑骏，贺晰. 一种基于可调SPWM算法的面积优化方法[J]. 电子技术应用，2025，51(7)：20-23.
英文引用格式： Zheng Jun，He Xi. An area optimization method based on adjustable SPWM algorithm[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(7)：20-23.
中文引用格式： 郑骏，贺晰. 一种基于可调SPWM算法的面积优化方法[J]. 电子技术应用，2025，51(7)：20-23.
英文引用格式： Zheng Jun，He Xi. An area optimization method based on adjustable SPWM algorithm[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(7)：20-23.
An area optimization method based on adjustable SPWM algorithm
Zheng Jun1，2，He Xi2
1.College of Electronic and Information Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics;2.No.58 Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation
Abstract： In LED display driver chips, the function of adjustable display refresh rate is realized by using adjustable SPWM algorithm. To solve the problem of large area resources and high cost when implementing traditional SPWM algorithm, an area optimization method based on SPWM algorithm is presented. This method divides sub-periods into two types. Length of every period is 2N, which simplifies computing resources required for implementing adjustable SPWM algorithm. Thus area of the drier chip is effectively reduced. Both traditional method and optimized method are compiled by Synopsys DC. The result shows that the optimization method can save 33.6% of the area compared with the tractional method.
Key words : LED display driver；SPWM algorithm；area optimization
引言
LED显示屏幕近年来由于其寿命长、节能环保以及色彩丰富等优点被广泛应用于各种室内外显示场景中[1-4]。LED显示屏由多个显示驱动芯片进行驱动显示，在这些芯片中，采用何种灰度调制算法很大程度上决定了芯片最终的性能和显示效果，因此，研究灰度调制算法对LED显示具有非常重要的意义。在LED显示的驱动算法之中，打散脉冲宽度调制（Scrambled Pulse Width Modulation，SPWM）算法，由于显著提高了LED的刷新率，被广泛用于各种LED显示驱动之中[5-6]。
随着应用场景的不断拓展，对LED显示刷新率的要求越来越多，单一的LED显示刷新率越来越不能满足各种场景要求，因此，刷新率可调逐渐在LED驱动功能中出现[6]。在具体实现中，刷新率可调主要是基于可调SPWM算法来实现的，然而，可调SPWM在硬件实现时面积消耗太大，造成了芯片的功耗和制造成本变大。
本文首先介绍了SPWM算法的原理，及其在硬件实施时面积资源消耗过多的原因。提出了一种基于可调SPWM算法的面积优化方法，详细说明该算法的计算过程。对优化前后两种可调SPWM算法进行了实现，并通过综合比较两者的面积。
本文详细内容请下载：
https://www.chinaaet.com/resource/share/2000006589
作者信息：
郑骏1，2，贺晰2
（1.南京航空航天大学 电子信息工程学院，江苏 南京 211106；
2.中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏 无锡 214072）
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