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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。

關鍵詞： LED显示驱动 SPWM算法面积优化

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(diào)SPWM算法的面積優(yōu)化方法[J]. 電子技術(shù)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(jié)能環(huán)保以及色彩豐富等優(yōu)點被廣泛應用于各種室內(nèi)外顯示場景中[1-4]。LED顯示屏由多個顯示驅(qū)動芯片進行驅(qū)動顯示，在這些芯片中，采用何種灰度調(diào)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(diào)制算法對LED顯示具有非常重要的意義。在LED顯示的驅(qū)動算法之中，打散脈沖寬度調(diào)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(qū)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(diào)逐漸在LED驅(qū)動功能中出現(xiàn)[6]。在具體實現(xiàn)中，刷新率可調(diào)主要是基于可調(diào)SPWM算法來實現(xiàn)的，然而，可調(diào)SPWM在硬件實現(xiàn)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(diào)SPWM算法的面積優(yōu)化方法，詳細說明該算法的計算過程。對優(yōu)化前后兩種可調(diào)SPWM算法進行了實現(xiàn)，并通過綜合比較兩者的面積。

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http://m.tom3567.com/resource/share/2000006589

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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