一種基于可調SPWM算法的面積優化方法
電子技術應用
鄭駿1，2，賀晰2
1.南京航空航天大學 電子信息工程學院；2.中國電子科技集團公司第五十八研究所
摘要： 在LED顯示驅動芯片中，采用可調的SPWM算法實現顯示刷新率可調的功能。提出了一種基于SPWM算法的面積優化方法，以解決傳統的可調SPWM算法在硬件實施時，所需要的面積資源較多、成本較大的問題。該算法將子周期分成2的冪長度的兩種類型，由此簡化了可調SPWM算法硬件化所需要的運算資源，從而能夠有效地減少驅動芯片的面積。在Synopsys DC下，分別對傳統和本文優化方法實現的電路進行了綜合，綜合結果表明，該方法可以節省33.6%的面積。
中圖分類號：TN453 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.246190
中文引用格式： 鄭駿，賀晰. 一種基于可調SPWM算法的面積優化方法[J]. 電子技術應用，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： 鄭駿，賀晰. 一種基于可調SPWM算法的面積優化方法[J]. 電子技術應用，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顯示屏幕近年來由于其壽命長、節能環保以及色彩豐富等優點被廣泛應用于各種室內外顯示場景中[1-4]。LED顯示屏由多個顯示驅動芯片進行驅動顯示，在這些芯片中，采用何種灰度調制算法很大程度上決定了芯片最終的性能和顯示效果，因此，研究灰度調制算法對LED顯示具有非常重要的意義。在LED顯示的驅動算法之中，打散脈沖寬度調制（Scrambled Pulse Width Modulation，SPWM）算法，由于顯著提高了LED的刷新率，被廣泛用于各種LED顯示驅動之中[5-6]。
隨著應用場景的不斷拓展，對LED顯示刷新率的要求越來越多，單一的LED顯示刷新率越來越不能滿足各種場景要求，因此，刷新率可調逐漸在LED驅動功能中出現[6]。在具體實現中，刷新率可調主要是基于可調SPWM算法來實現的，然而，可調SPWM在硬件實現時面積消耗太大，造成了芯片的功耗和制造成本變大。
本文首先介紹了SPWM算法的原理，及其在硬件實施時面積資源消耗過多的原因。提出了一種基于可調SPWM算法的面積優化方法，詳細說明該算法的計算過程。對優化前后兩種可調SPWM算法進行了實現，并通過綜合比較兩者的面積。
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作者信息：
鄭駿1，2，賀晰2
（1.南京航空航天大學 電子信息工程學院，江蘇 南京 211106；
2.中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇 無錫 214072）
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