一种LED灰度显示控制方法及装置

技术领域

本发明涉及LED驱动电路技术领域，尤其涉及一种LED灰度显示控制方法及一种LED灰度显示控制装置。

背景技术

目前LED已大量应用在装饰、照明、广告、舞台灯光等很多领域。一般情况都是主控制器发送数据来控制各个LED的输出灰度，从而可以完成想要的各种显示效果。其中有一种显示效果相对较差，尤其是LED电流比较大的时候，这就是灰度逐级变化，也称之为渐变。这种模式在低灰度阶段，灰度递增或递减时，肉眼明显感觉到LED有闪烁现象。导致LED灰度渐变模式下效果差的原因，主要是因为相邻两级灰度差距相对太大导致。

发明内容

本发明提供了一种LED灰度显示控制方法及一种LED灰度显示控制装置，解决相关技术中存在的LED有闪烁的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种LED灰度显示控制方法，其中，包括：

获取主控制器发送的初始显示数据，并记录每次初始显示数据的接收时间；

计算每两次相邻初始显示数据的接收时间差，以及计算该相邻两次接收到的初始显示数据的差值；

根据所述接收时间差以及所述初始显示数据的差值确定该相邻两次初始显示数据的接收时间之间的插值次数以及每次插值对应的初始显示数据的变化量；

向显示模块输出最终显示数据，所述最终显示数据包括所述初始显示数据、插值次数以及每次插值对应的初始显示数据的变化量。

作为本发明的另一个方面，提供一种LED灰度显示控制装置，其中，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器通信连接，所述存储器用于存储计算机指令，所述处理器用于加载并执行所述计算机指令以实现前文所述的LED灰度显示控制方法。

作为本发明的另一个方面，提供一种LED灰度显示控制装置，其中，包括：数据帧检测电路、时序控制电路和运算电路，所述数据帧检测电路分别与所述时序控制电路和所述运算电路电连接，所述时序控制电路与所述运算电路电连接；

所述数据帧检测电路用于获取主控制器发送的初始显示数据，并记录每次初始显示数据的接收时间；

所述时序控制电路用于计算每两次相邻初始显示数据的接收时间差，以及计算该相邻两次接收到的初始显示数据的差值；

所述运算电路用于根据所述接收时间差以及所述初始显示数据的差值确定该相邻两次初始显示数据的接收时间之间的插值次数以及每次插值对应的初始显示数据的变化量，以及用于向显示模块输出最终显示数据，所述最终显示数据包括所述初始显示数据、插值次数以及每次插值对应的初始显示数据的变化量。

进一步地，所述数据帧检测电路包括：数据解码电路、寄存器电路和插值开关电路，所述数据解码电路与所述寄存器电路连接，所述插值开关电路与所述寄存器电路连接；

所述数据解码电路用于从所述主控制器发送的显示数据中获取当前电路的初始显示数据，并对所述初始显示数据进行解码得到当前解码信号；

所述寄存器电路用于存储最新解码所得数据；

所述插值开关电路用于在所述当前解码信号与上一初始显示数据的接收时间接收到的解码信号不同时，输出插值开启信号。

进一步地，所述数据帧检测电路还包括灰度校正电路，所述灰度校正电路分别与所述寄存器电路和所述运算电路连接，所述灰度校正电路用于对当前电路的初始显示数据进行校正。

进一步地，所述时序控制电路包括：比较器电路、进位控制电路、状态控制电路和步长计算电路，所述比较器电路与所述步长计算电路电连接，所述步长计算电路与所述进位控制电路电连接，所述比较器电路、状态控制电路、进位控制电路和步长计算电路均与所述数据帧检测电路电连接，

所述比较器电路用于根据所述数据帧检测电路的时间参数与相邻两次初始显示数据差值的比较结果输出所述步长计算电路工作的控制信号；

所述状态控制电路用于根据所述数据帧检测电路输出的插值开启信号配合所述运算电路完成相邻两次接收到的初始显示数据的差值的计算，并将结果存储；

所述步长计算电路用于计算插值操作的步长，并将计算结果发送至所述运算电路；

所述进位控制电路用于根据插值运行实时得到每一步插值操作是否有进位或者借位信号。

进一步地，所述步长计算电路包括：第一计数器电路、第一数据比较器、第一数据选通电路、逻辑或门、第一D型触发器、第二计数器电路、第二数据比较器和加法器，所述第一计数器电路的输入端连接所述显示模块的时钟信号和数据帧检测电路的输出端，所述第一计数器电路的输出端连接所述第一数据比较器的正相输入端，所述第一数据比较器的反相输入端连接所述第一数据选通电路的输出端，所述第一数据比较器的输出端连接所述第一D型触发器的输入端，所述第一D型触发器的输出端连接所述第一计数器电路的输入端，所述第二计数器电路的输入端连接所述数据帧检测电路的输出端以及所述第一D型触发器的输出端，所述第二计数器电路的输出端连接所述第二数据比较器的反相输入端，所述第二数据比较器的正相输入端连接所述运算电路，所述第二数据比较器的输出端连接所述加法器的第一输入端，所述加法器的第二输入端连接所述运算电路，所述加法器的输出端连接所述第一数据选通电路的输入端。

进一步地，所述进位控制电路包括：计数器、加法器、比较器、非门和或非门，所述计数器的输入端分别连接所述数据帧检测电路和所述步长计算电路，所述计数器的输出端连接所述加法器的第一输入端，所述加法器的第二输入端连接所述运算电路，所述加法器的输出端连接所述比较器的正相输入端，所述比较器的反相输入端连接所述数据帧检测电路的时间参数，所述比较器的输出端连接所述非门的输入端，所述非门的输出端连接所述或非门的第一输入端，所述或非门的第二输入端连接所述比较器电路的输出端，所述或非门的输出端用于输出进位信号或者借位信号。

进一步地，所述运算电路包括：除法电路、第二数据选通电路、加减法电路、寄存器电路和显示数据电路，所述除法电路与所述第二数据选通电路电连接，所述第二数据选通电路与所述加减法电路电连接，所述寄存器电路和所述显示数据电路均与所述加减法电路电连接。

进一步地，所述寄存器电路包括第一寄存器和第二寄存器，所述第一寄存器和第二寄存器均与所述加减法电路连接。

本发明提供的LED灰度显示控制方法，当接收到主控制器发送的初始显示数据后，通过记录每相邻两次的初始显示数据，并计算每相邻两次的接收时间差，根据接收时间差以及两次初始显示数据之间的差值来确定需要增加的插值次数以及每次插值对应的初始显示数据的变化量，得到需要显示的最终显示数据，将这些最终显示数据发送至显示模块进行显示。这种LED灰度显示控制方法通过在初始显示数据之间进行插值得到最终显示数据的方式可以改善LED变化过程中出现的闪烁感，从而有效改善LED产品渐变模式显示效果。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1为本发明提供的LED灰度显示控制方法的流程图。

图2为现有技术中的LED灰度渐变示意图。

图3为本发明提供的插值修正后的LED灰度渐变示意图。

图4为本发明提供的LED灰度显示控制装置的结构框图。

图5为本发明提供的数据帧检测电路的电路原理图。

图6为本发明提供的时序控制电路的电路原理图。

图7为本发明提供的插值运算关键信号时序波形图。

图8为本发明提供的步长计算电路原理图。

图9为本发明提供的进位控制电路原理图。

图10为本发明提供的运算电路的电路原理图。

图11为本发明提供的除法电路的电路原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本实施例中提供了一种LED灰度显示控制方法，图1是根据本发明实施例提供的LED灰度显示控制方法的流程图，如图1所示，包括：

S110、获取主控制器发送的初始显示数据，并记录每次初始显示数据的接收时间；

S120、计算每两次相邻初始显示数据的接收时间差，以及计算该相邻两次接收到的初始显示数据的差值；

S130、根据所述接收时间差以及所述初始显示数据的差值确定该相邻两次初始显示数据的接收时间之间的插值次数以及每次插值对应的初始显示数据的变化量；

S140、向显示模块输出最终显示数据，所述最终显示数据包括所述初始显示数据、插值次数以及每次插值对应的初始显示数据的变化量。

本发明实施例提供的LED灰度显示控制方法，当接收到主控制器发送的初始显示数据后，通过记录每相邻两次的初始显示数据，并计算每相邻两次的接收时间差，根据接收时间差以及两次初始显示数据之间的差值来确定需要增加的插值次数以及每次插值对应的初始显示数据的变化量，得到需要显示的最终显示数据，将这些最终显示数据发送至显示模块进行显示。这种LED灰度显示控制方法通过在初始显示数据之间进行插值得到最终显示数据的方式可以改善LED变化过程中出现的闪烁感，从而有效改善LED产品渐变模式显示效果。

需要说明的是，所谓渐变模式，就是指每经过一段时间，LED灰度增大或减小一级。目前对LED显示效果要求较高的场合已经采用了灰度校正方法来得到更好的色彩效果，但是在运行灰度渐变模式时仍有闪烁现象。如图2示，该图表示出渐变模式下LED灰度与时间的关系。假设在T时间点LED的灰度是G1，T+Δ时间点LED灰度变为G2，即每过一段时间LED灰度增加一级，为方便后续说明，这里把LED灰度从某一级变化到下一级的时间间隔称之为Δ。在有灰度校正情况下，LED灰度级差是逐级增加的，正如图2中所示，G1到G5各级灰度增量是逐级变大的。在实际应用时，LED灰度从某一级增加或者降低到下一级，所经过的时间长度是不一样的，即Δ大小不一样。这完全受控于控制器发送数据的速度，或者说是因具体工程对模式运行速度的要求而定。简单的说，LED灰度是控制器发送数据来控制的，如图2示，LED驱动电路在时间T收到灰度数据G1并将LED灰度设置为G1，之后每经过一段时间Δ都会收到新的灰度G2、G3、G4…Gn，并将LED灰度也依次设置为G2、G3、G4…Gn。

前文所述的LED灰度定时增加或者降低一级，在工程中表现出来的效果是LED灯缓慢变亮或缓慢变暗。当速度比较慢时，即Δ比较大的时候，LED灰度变化给人的感觉是有比较明显的闪烁，而理想的效果是让人感觉到LED灰度平滑无闪烁的增加或者降低。

为了消除LED灰度渐变产生的闪烁感，本发明实施例提出把原本灰度从某级一次性变化到下一级改为多次均匀递增或递减到下一级，并把这种方案称之为插值方案。如图3所示示，是理想的按照插值方案处理的灰度变化示意图，图2是没有插值处理的灰度变化示意图，可以看出，图2中电路在T+Δ时间收到新的灰度数据G2，并立即将LED灰度设置为新的灰度G2，而图3中电路同样在T+Δ时间收到新的灰度数据G2，但是通过多次均匀递增到新的灰度G2。可以看出，LED灰度每次变化量比较小，这种较小幅度的灰度变化明显改善了LED变化过程中出现的闪烁感。这就是本发明实施例插值方案改善LED渐变显示效果的原理。

作为本发明的另一实施例，提供一种LED灰度显示控制装置，其中，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器通信连接，所述存储器用于存储计算机指令，所述处理器用于加载并执行所述计算机指令以实现前文所述的LED灰度显示控制方法。

在本发明实施例中，所述LED灰度显示控制装置具体可以为单片机，通过单片机实现前文所述的LED灰度显示控制方法。

作为本发明的另一实施例，提供一种LED灰度显示控制装置，其中，如图4所示，包括：数据帧检测电路、时序控制电路和运算电路，所述数据帧检测电路分别与所述时序控制电路和所述运算电路电连接，所述时序控制电路与所述运算电路电连接；

所述数据帧检测电路用于获取主控制器发送的初始显示数据，并记录每次初始显示数据的接收时间；

所述时序控制电路用于计算每两次相邻初始显示数据的接收时间差，以及计算该相邻两次接收到的初始显示数据的差值；

所述运算电路用于根据所述接收时间差以及所述初始显示数据的差值确定该相邻两次初始显示数据的接收时间之间的插值次数以及每次插值对应的初始显示数据的变化量，以及用于向显示模块输出最终显示数据，所述最终显示数据包括所述初始显示数据、插值次数以及每次插值对应的初始显示数据的变化量。

本发明实施例提供的LED灰度显示控制装置，当接收到主控制器发送的初始显示数据后，通过记录每相邻两次的初始显示数据，并计算每相邻两次的接收时间差，根据接收时间差以及两次初始显示数据之间的差值来确定需要增加的插值次数以及每次插值对应的初始显示数据的变化量，得到需要显示的最终显示数据，将这些最终显示数据发送至显示模块进行显示。这种LED灰度显示控制装置通过在初始显示数据之间进行插值得到最终显示数据的方式可以改善LED变化过程中出现的闪烁感，从而有效改善LED产品渐变模式显示效果。

应当理解的是，LED灰度显示控制装置接收到主控制器发送的数据后，把数据送给显示模块，显示模块根据数据输出相应LED灰度。本发明LED灰度显示控制装置如图4示，由数据帧检测电路、时序控制电路和运算电路组成。

显示模块专门负责将数据DA转换为LED对应灰度，就是根据不同数据输出相应的占空比信号驱动LED灯。这里显示模块设计为16位，即其输入数据DA是16位，可以输出LED灰度等级0~65535级。显示模块可根据实际需要设计数据位数，并非必须要固定为16位。

时序控制电路负责给运算电路提供关键控制信号使运算电路完成插值运算。数据帧检测电路负责监测由控制器输入的数据及数据变化情况。

如果是普通的LED驱动电路，那么数据帧检测电路只需简单的将控制器发来的数据解码得到数据DD，并直接将数据DD传输给显示模块，显示模块输出对应的灰度即可，其显示灰度大致如图2示。本发明增加了时序控制电路和运算电路，它们会将当前显示数据DA均匀的递增或者递减到新的显示数据DD，其最终的灰度变化效果如图3示。

总的来说，本发明实施例的LED灰度显示控制装置首先要检测数据变化周期，计算新旧灰度数据差值，然后根据数据变化周期和新旧数据差值确定插值次数和每次灰度数据增加或者减少的量，最后将每次运算得到的灰度数据DA输送给显示模块电路。

具体地，如图5所示，所述数据帧检测电路包括：数据解码电路700、寄存器电路702和插值开关电路，所述数据解码电路700与所述寄存器电路702连接，所述插值开关电路与所述寄存器电路702连接；

所述数据解码电路700用于从所述主控制器发送的显示数据中获取当前电路的初始显示数据，并对所述初始显示数据进行解码得到当前解码信号；

所述寄存器电路702用于存储最新解码所得数据；

所述插值开关电路用于在所述当前解码信号与上一初始显示数据的接收时间接收到的解码信号不同时，输出插值开启信号。

具体地，所述插值开关电路具体可以包括：依次连接的异或门701、第二D型触发器704、第三D型触发器705、第四D型触发器706和与门707，数据解码电路701负责从主控制器发送的每帧数据中获取当前电路的数据DN，数据解码电路701完成数据解码后产信号LD，LD负责将新的数据DN缓存到寄存器电路702备用，同时LD连接第二D型触发器704时钟端，如果新的数据DN和寄存器电路702中所存储的上一帧数据不同，异或门701将输出1，在LD和时钟CP作用下，产生CHG信号，CHG信号表示当前收到的数据DN和正在显示的数据有变化，这种情况下，电路需要开启相关电路自动完成插值过程。如果没有CHG信号，表示收到的数据DN和电路正在显示的数据相同，因此不需要开启插值过程。

具体地，所述数据帧检测电路还包括灰度校正电路703，所述灰度校正电路703分别与所述寄存器电路702和所述运算电路连接，所述灰度校正电路用于对当前电路的初始显示数据进行校正。

数据帧检测电路除了监测显示数据变化产生CHG控制信号外，还有两个作用，一个是对收到的数据进行灰度校正后输出给运算电路，这里用DD表示校正后的数据，由专门的灰度校正电路703完成。另一个作用是更新时间寄存器710，时间寄存器710的结果TQ将用于计算插值次数和单次灰度数据增减量。FCK信号来自显示模块，FCK频率同LED灰度刷新频率。FCK连接第三计数器电路709的时钟端，由CHG信号负责将计数结果缓存在时间寄存器710中并将结果TQ输出以备其他电路使用，之后在CHG下降沿将第三计数器电路709清零，为下一次数据更新周期计算做好准备，这里由脉冲电路708在CHG下降沿产生清零信号将第三计数器电路709结果清零。

以上是数据帧检测电路的工作过程，数据帧检测电路通过对输入的每一帧数据解码并准确判断，输出插值启动信号CHG，同时将最新数据DD和时间数据TQ更新。

CHG信号开启插值运算过程，由时序控制电路和运算电路配合来完成。需要说明的是，CHG信号开启的插值过程是单次运行的，插值过程就是LED灰度分多次增加或降低到要求值的过程，插值过程完成后，整个电路保持稳定工作状态，输出LED灰度稳定不变，直到下次插值开启，输出LED灰度才会再次分多次增加或降低到所要求的新的值。

具体地，如图6所示，所述时序控制电路包括：比较器电路400、进位控制电路404、状态控制电路401和步长计算电路402，所述比较器电路400与所述步长计算电路402电连接，所述步长计算电路402与所述进位控制电路404电连接，所述比较器电路400、状态控制电路401、进位控制电路404和步长计算电路402均与所述数据帧检测电路电连接，

所述比较器电路400用于根据所述数据帧检测电路的时间参数与相邻两次初始显示数据差值的比较结果输出所述步长计算电路工作的控制信号；

所述状态控制电路401用于根据所述数据帧检测电路输出的插值开启信号配合所述运算电路完成相邻两次接收到的初始显示数据的差值的计算，并将结果存储；

所述步长计算电路402用于计算插值操作的步长，并将计算结果发送至所述运算电路；

所述进位控制电路404用于根据插值运行实时得到每一步插值操作是否有进位或者借位信号。

如图6示，时序控制电路由比较器电路400、进位控制电路404、状态控制电路401和步长计算电路402组成。时序控制电路在收到CHG信号后，产生相关控制及时钟信号作用于运算电路中对应模块，完成整个插值过程。这里CP是电路系统时钟，CHG是来自数据帧检测电路的插值开启控制信号，TQ是来自数据帧检测电路的时间参数，DVS和DVC来自运算电路，FCK是来自显示模块的时钟信号。比较器电路400的输出DLT是TQ和DO数据大小比较的结果，如果DO小于TQ，则DLT=1，反之DLT=0，DLT用于控制其他模块按照要求工作。当时序控制电路收到CHG信号时，首先是状态控制电路401输出FDD和LDO信号，用于配合运算电路完成当前显示数据和新的显示数据相减操作并将结果存储；然后输出FDS、CLK和LDCS信号，用于配合除法电路完成相关操作。FDD、LDO、FDS和LDCS信号时序波形如图7示，在CHG信号后都会按如图示的顺产生一次。步长计算电路负责计算插值操作的步长并输出LDA信号给运算电路；进位控制电路会根据插值过程运行实时得到每一步插值操作是否有进位或者借位信号CI。

具体地，如图8所示，所述步长计算电路包括：第一计数器电路500、第一数据比较器502、第一数据选通电路504、逻辑或门501、第一D型触发器503、第二计数器电路505、第二数据比较器506和加法器507，所述第一计数器电路500的输入端连接所述显示模块的时钟信号LDA和数据帧检测电路的输出端CHG，所述第一计数器电路500的输出端连接所述第一数据比较器502的正相输入端，所述第一数据比较器500的反相输入端连接所述第一数据选通电路504的输出端，所述第一数据比较器502的输出端连接所述第一D型触发器503的输入端，所述第一D型触发器503的输出端连接所述第一计数器电路500的输入端，所述第二计数器电路505的输入端连接所述数据帧检测电路的输出端以及所述第一D型触发器503的输出端，所述第二计数器电路505的输出端连接所述第二数据比较器506的反相输入端，所述第二数据比较器506的正相输入端连接所述运算电路，所述第二数据比较器506的输出端连接所述加法器507的第一输入端，所述加法器507的第二输入端连接所述运算电路，所述加法器507的输出端连接所述第一数据选通电路504的输入端。

如图8所示，由第一计数器电路500、第一数据比较器502、第一数据选通电路504、逻辑或门501、第一D型触发器503、第二计数器电路505、第二数据比较器506和加法器507组成。步长计算电路确定插值运算的步长，简单的说就是确定多长时间显示数据DA变化一次，DA变化一次的意思是DA变大或减小的这个变化过程，可以参考图3的灰度变化曲线图来理解。步长计算电路输出LDA信号负责更新显示数据DA，这里的更新意思就是DA变大或者减小。其工作原理大致如下，FCK信号连接到第一计数器电路500的时钟端，CHG和LDA信号分别连接到逻辑或门501的两个输入端，其输出端连接第一计数器电路500的复位端。第一数据比较器502的正输入端连接第一计数器电路500的输出，负输入端连接第一数据选通电路504的输出端，其输出连接到第一D型触发器503的数据D端。第一数据选通电路504的两个输入端分别连接加法器507的输出端和数据0，当DLT=1时，数据选通电路输出等于加法器507的输出，DLT=0时，则其输出FDB=0。第一D型触发器503的时钟端连接系统时钟信号CP。CHG信号代表插值运算过程开始，CHG信号将第一计数器电路500复位到0并重新开始以FCK为时钟进行计数，当其计数结果FDA大于FDB时，产生LDA信号，LDA信号复位第一计数器电路500并重新计数，如此持续输出LDA信号，第二计数器电路505由CHG信号清零后以LDA为时钟进行计数，其结果连接第二数据比较器506的负输入端，DVC连接第二数据比较器506的正输入端，加法器507的两个输入端分别连接DVS和第二数据比较器506的输出端。由原理图可知，如果第一数据选通电路504选通的是加法器507的输出结果，则第一计数器电路500每计数DVS次或者DVS+1次产生一个LDA信号，具体来讲就是当第二计数器电路505结果小于等于DVC时，第一计数器电路500每计数DVS+1次会产生LDA信号，当第二计数器电路505结果大于DVC时，第一计数器电路500每计数DVS次产生LDA信号。如果第一数据选通电路504选通的是0，则每个FCK周期产生一个LDA信号。运算电路正是通过LDA信号来更新显示数据DA。

具体地，如图9所示，所述进位控制电路包括：计数器601、加法器600、比较器602、非门603和或非门604，所述计数器601的输入端分别连接所述数据帧检测电路和所述步长计算电路，所述计数器601的输出端连接所述加法器600的第一输入端，所述加法器600的第二输入端连接所述运算电路，所述加法器600的输出端连接所述比较器602的正相输入端，所述比较器602的反相输入端连接所述数据帧检测电路的时间参数，所述比较器602的输出端连接所述非门603的输入端，所述非门603的输出端连接所述或非门604的第一输入端，所述或非门604的第二输入端连接所述比较器电路400的输出端，所述或非门604的输出端用于输出进位信号或者借位信号。

进位控制电路如图9示，由计数器601、加法器600、比较器602、非门603和或非门604组成。进位控制电路主要负责在做插值运算时在必要时产生加减法电路的进位或借位信号CI。计数器601负责对插值次数计数，在DLT=0时，当插值次数加上DVC大于时间参数TQ时，有进位或借位信号CI输出。DLT=1时CI=0。

具体地，如图10所示，所述运算电路包括：除法电路200、第二数据选通电路201、加减法电路202、寄存器电路和显示数据电路206，所述除法电路200与所述第二数据选通电路201电连接，所述第二数据选通电路201与所述加减法电路202电连接，所述寄存器电路和所述显示数据电路206均与所述加减法电路202电连接。

进一步具体地，所述寄存器电路包括第一寄存器204和第二寄存器205，所述第一寄存器204和第二寄存器205均与所述加减法电路202连接。

下面介绍运算电路工作原理，运算电路和时序控制电路配合工作，计算并更新显示数据DA。运算电路原理框图如图10所示，由除法电路200、第一数据选通电路201、加减法电路202、第一寄存器204、第二寄存器205、显示数据电路206和或非门203组成。除法电路200在信号FDS、LDCS和CLK信号作用下计算出DO除以TQ或者TQ除以DO的结果并存储，其中DVS是除法结果，DVC是余数。除法电路如图11示，由第一数据选通单元303、第二数据选通单元304、除法器302和第三寄存器301组成，TQ是时间参数，DO是新旧显示数据差值，如果DLT=1，则除法器运算的是TQ除以DO，反之如果DLT=0，则除法器运算的是DO除以TQ，以上两种情况，除法运算结束后，结果DVS和余数DVC被存储在寄存器中以备其他电路使用。加减法电路负责运算DA和DB相加或者相减，结果DY输出给第二寄存器205和显示数据电路206，显示数据电路206也是寄存器。DS是减法运算时数据DA和数据DB大小的指示位。CI是进位或借位信号，PP控制是加法或减法运算，PP=1是加法运算，而PP=0则是减法运算。第一数据选通电路201在FDD=1时，其输出DB=DD；FDD=0时，如果DLT=0则其输出DB=DVS，而如果DLT=1则DB=1。前面已经讲了时序控制电路工作具体情况，其主要时序波形如图7示，在CHG信号作用下，首先产生FDD和LDO信号，在此二信号作用下，计算出当前显示数据DA与新收到的显示数据DD相减的结果并存储在第二寄存器205中，DO就是DA与DD相减的结果。SO是DA和DD数据大小指示位，如果DD大于DA，则SO=0，反之SO=1；计算出SO和DO后，由信号FDS和LDCS及CLK信号进行除法运算并得到结果DVS和余数DVC。这之后就是LDA信号来负责更新显示数据DA，DA是输出给显示模块的显示数据，LDA信号一次次更新显示数据DA就是实现从当前显示数据DA分多次变化到新的显示数据DD的过程，就是所谓插值过程。

综上，对比图2和图3，图2就是没有插值运算的灰度变化，而图3则是相对于图2有4次插值的灰度变化图。可以看出，插值运算就是把本来该立即更新的显示数据改成多次递增或递减到最新显示数据的过程，完成这个过程的时间取自前一次数据变化的时间TQ，在实际应用中，一般情况下显示数据更新都是均匀的，如图3所示，都是每隔Δ时间更新一次数据，因此插值运算可以完美完成。如果前后两次数据更新时间不相等，会导致下次新的显示数据到来时，上一次插值还没完全结束，或者是插值过程已经完成了，但是新的数据还没来。但不管是哪一种情况发生，在这种需要变化的显示模式中，插值方案都明显比非插值方案降低了灯闪问题。

需要说明的是，插值方案之所以能实现，是因为LED驱动电路支持在控制器发送的两级灰度数据之间有更多的灰度级别可实现。

以上分模块详细介绍了插值方案的工作原理，总体来讲，就是LED驱动电路自动检测显示数据变化的周期，然后把本来该立即更新显示数据的过程，改成多次并尽量均匀的递增或递减到最新显示数据的过程。

如果LED驱动电路有多路输出，可以轮流使用除法电路和加减法电路以节省电路硬件成本，具体方法是，从时序上排队使用除法电路和加减法电路并将得到的结果分别存储到各路对应寄存器中，插值运算过程也是排队使用加减法电路并得到各路对应的显示数据DA。这不是本发明的重点，这里不做更详细的介绍。当然，有多路输出的LED驱动电路，也完全可以每一路都单独使用本发明所介绍的插值方案。

在产品具体设计时，要考虑具体应用情况，并根据系统刷新率和LED灰度等级等参数来确定时间寄存器大小、各个数据寄存器大小、除法器以及加减法器大小等具体硬件电路的设计。另外，时间寄存器的设计还要考虑非常规应用时可能溢出的处理方案，否则可能会因时间寄存器溢出导致不可预期的问题。也可以考虑在某些特定情况下关闭插值功能。

下面将结合具体实施例对本发明做进一步描述。本实施例是一款典型的LED驱动电路，有6路LED输出，每一路输出灰度由主控器发来的8位数据控制，因此LED的灰度有256级。电路实际设计的LED灰度等级是65536级，由16位数据控制，实际上LED的最终灰度是经过校正的，可以理解为从65536级灰度中按照某种算法抽出256级。

需要特别说明的是，这里采用的灰度插值方案，只适用于灰度渐变模式。在其他模式下，是不需要使用灰度插值方案的。本实施例还设计了插值方案开关，方便客户在需要时通过开关设置将插值方案开启或者关闭。本实施例还设计了另一种自动关闭插值运算的方案，就是当检测到新旧灰度数据校正前差值大于128时立即关闭插值功能。

所述LED驱动电路使用插值方案使得其各输出口在运行LED渐变模式时，LED灰度能平滑无闪烁的递增或者递减。

下面详细介绍一下具体实施方案：

如图5所示的数据帧检测电路，根据电路实际要求，计数器709设计为8位计数器，时间寄存器710也是8位，在实际工作时，如果数据更新速度太慢导致计数器709溢出，将不会更新时间寄存器710的值TQ，而是让TQ保持原有值不变，但是CHG下降沿仍然清零计数器709。灰度校正电路703负责把来自解码电路的8位数据按照要求校正为16位，如此可支持显示模块实现65536级灰度输出。

如图11所示的除法电路中，除法器302设计为16位除以8位的结构，除法运算结果DVS和DVC都是8位。

如图10所示的运算电路，加减法电路202设计为16位，寄存器204是1位，寄存器205是8位，显示数据206是16位寄存器。

如图8所示的步长计算电路，计数器500和计数器505都是8位计数器，加法器507是9位的。

如图6示的进位控制电路，计数器601设计为8位，加法器600设计为9位。

本实施例LED驱动电路工作原理介绍，由数据帧检测电路负责解码从控制器发来的显示数据，解码方式非本发明内容，这里不做详细介绍。灰度校正电路负责处理将8位原始显示数据按要求校正到16位，即数据DD，数据DD是后续相关电路要处理的新的灰度数据。异或门701和其他相关逻辑电路负责识别当前收到的数据和正在显示的数据是否有改变，如果新旧数据有变化，则输出CHG信号并更新时间参数TQ。

相应的，时序控制电路在CHG信号控制下输出如图7所示的各个控制信号作用于运算电路，需要说明的是，因为实施例有6路输出，所以，有6组控制信号依次输出，并在每组控制信号有效时选择对应的显示数据DD进入运算电路，运算结果DA也分别存储于各对应显示寄存器中。

运算电路在时序控制电路配合下，计算出新旧显示数据校正后灰度差DO，同时将新旧显示数据大小指示位SO也存储下来。之后由除法电路在DLT信号控制下，计算出结果DVS和DVC。之后在步长信号LDA作用下，加减法电路以及其他相关电路根据除法电路运算结果和DLT信号以及当前显示数据DA，计算并一次次更新显示数据DA，最终显示数据DA将逐次递增或递减到新的显示数据DD大小。DLT信号代表DO和时间参数TQ的大小关系，DLT=1表示DO小于时间参数TQ，反之DLT=0。DLT=1和DLT=0将控制运算电路按两种不同的方法进行插值运算。前文中已经详细的描述了DLT=1和DLT=0各自对应的插值运算方法，这里不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。