ZHCACX7 july 2023 LP5890 , LP5891 , TLC6983 , TLC6984
圖 2-1 顯示了 DS-PWM 算法,其中有 32 條線集成到 TLC6983 中。幀速率 (fframe_rate)、段長 (NGCLK_seg)、GCLK 頻率 (fGCLK)、線路開關(guān)時(shí)間 (TSW)、掃描線數(shù) (Nscan_line)、子周期(或子幀)數(shù) (Nsub_period) 和一幀中的消隱時(shí)間 (Tblank) 如下所示。
允許的最大 GCLK 頻率 (fGCLK) 為 160MHz。允許的最短線路開關(guān)時(shí)間 TSW 可設(shè)置為 45 GCLK。不過,建議線路切換時(shí)間至少為 1μs 至 1.5μs。在理想配置中,消隱時(shí)間 (Tblank) 等于 0。因此,允許的掃描線數(shù)上限為:
使用方程式 4 計(jì)算出的結(jié)果為 19,遠(yuǎn)小于節(jié) 1中討論的 32 條掃描線,雙 TLC6983 在可堆疊模式下可支持 32 條掃描線。此結(jié)果意味著實(shí)際可用掃描線數(shù)上限受限于產(chǎn)品所需的最大 PWM 分辨率以及驅(qū)動(dòng)器本身生成的最大 GCLK 頻率。重申一下,在 GCLK 頻率有限的情況下,同時(shí)實(shí)現(xiàn)非常高的 PWM 分辨率和高掃描線數(shù)非常困難。需要在 PWM 分辨率與掃描線數(shù)之間進(jìn)行權(quán)衡。集成密度越高(掃描線數(shù)越多),PWM 分辨率越低。例如,考慮將分辨率從 16 位降低到 15 位的影響。不能降低 PWM 分辨率,否則會(huì)降低顯示效果,而必須減少掃描線數(shù)。正是由于這種權(quán)衡,才使得市場上的產(chǎn)品能夠擁有支持 16 位或更高位的驅(qū)動(dòng)器,但“實(shí)際”16 位 PWM 分辨率要低得多。此外,也正是由于這種關(guān)系,才使得市場上一些高端產(chǎn)品雖然具有非常少的掃描線數(shù),卻能獲得出色的顯示效果(從 16 位、20 位或更高的 PWM 分辨率)。
回到設(shè)計(jì)要求,LED 面板模塊 (96 × 108) 有 96 列;可堆疊模式(子塊)下的雙 TLC6983 可支持 32 × 32 RGB 像素(32 個(gè) RGB 通道和 32 條掃描線)。因此,所有 RGB 通道都可以得到充分利用(96 / 32 = 行中 3 個(gè)子塊)。對(duì)于此用例,建議使用 6 作為級(jí)聯(lián)器件數(shù) (Ncascade) (96 / 16 = 6)。級(jí)聯(lián)數(shù)量可以設(shè)置得更高,例如 12 個(gè)級(jí)聯(lián)器件,但更多級(jí)聯(lián)器件需要更高的 SCLK 頻率(SCLK 設(shè)計(jì)將在后面章節(jié)討論),這會(huì)導(dǎo)致 EMI 更差,并且對(duì)控制器的 FPGA 也有更高的要求。
對(duì)于掃描線,應(yīng)考慮以下關(guān)系:ROUNDUP(108 / 19, 0) = 6,108 / 6 = 18。此計(jì)算會(huì)得到列中有 6 個(gè)子塊。108 可被 18 整除,掃描線數(shù) (Nscan_line) 可以設(shè)置為 18。如果分子不可整除,則建議盡量將掃描線間隔開,以實(shí)現(xiàn)負(fù)載共享目的。例如,如果允許的掃描線數(shù)上限為 16,該掃描線會(huì)表明在一列中 3 個(gè)子塊有 16 條掃描線,4 個(gè)子塊有 15 條掃描線。
最小 GCLK 頻率的計(jì)算公式為:
使用前面的數(shù)字,根據(jù)此公式計(jì)算得到的結(jié)果為 147.8MHz。
圖 2-2 顯示了圖 1-1 中突出顯示的 LED 面板 (96x108) 的更多詳細(xì)信息。LED 面板模塊分解成十八個(gè) 32 × 18 子塊(每排 6 組)。每個(gè)子塊都有兩個(gè)采用可堆疊模式連接的 TLC6983。圖 2-3 和圖 2-4 展示了物理原型板。