基于Nuvoton M481的液晶电视区域调光解决方案

HDR (High Dynamic Range) 高动态范围, 让画面的亮处会更亮, 暗处会更暗, 色彩表现能力会更好, 可大幅提升可显示的对比与色彩范围, 以呈现更真实自然的影像, 让影像近乎亲眼所见的真实世界.

目前HDR技术标准主要包括：Dolby Vision, HDR10, HDR10+以及HLG(Hybrid Log-Gamma), 这些技术标准中定义了相比于传统标准动态范围图像（SDR）更大的亮度范围, 更广的色域, 更大的位元深度, 不同于 Gamma 校正的转换函式以及新的编码方式.

过去背光主要用于边缘照明架构 (Conventional BLU), 为了有更高分辨率成像和HDR高动态范围, 利用背光区域调光技术, 根据区域中的图像, 按区域动态调整LED, 这个直接照明LED背光架构, 将整个图像分为二维区域, 并动态地根据各个区域中的图像, 按区域调整LED亮度, 这显著增强了图像对比度和显色性, 同时进一步降低了LCD的功耗.

新唐NuMicro® 家族高性能Arm Cortex®-M4核心微控制器 (MCU), M480 系列工作频率可达到192MHz, 512KB Flash记忆体, 160 KB的SRAM 记忆体, 搭配Macroblock MBI5353GFN, 是一颗48通道LED驱动IC, 支援多达1:32多工应用, 只需4颗MBI5353GFN, 即可点Demo board的2048颗RGB LED, 降低成本. 如果没有Scan lines多工应用, 要驱动2048个区域的局部调光背光, 即至少需要43个MBI5353GFN LED驱动IC. 基于Scan的驱动技术, 可以驱动更多的LED , 同时大大降低了驱动电路及其外围组件总数的成本 在提高成本效益方面具有绝对优势, 在高区域数局部调光背光应用的新解决方案中，无疑是最佳选择.



(一)硬体界面线路

1. MCU M480系列使用QSPI与LED驱动IC MBI5353GFN 沟通

2. MCU M480系列使用Scan lines (MOS_A0~ MOS_A4) 控制LED.

(二) 软体设定

1. 设定MBI5353: Chain total 设为4颗MBI5353, Scan lines设为32, QSPI使用QSPI0, Scan line设定GPIO PC0~PC5.

2. 系统的init, 设定Core Clock 192MHz, Enable UART, QSPI, SPI, PDMA, TMR0/1 Module.



3. MBI5353 Chain total LED number, 4颗MBI5353*48通道*32 Scan lines = 6144.

Pattern array存放LED亮度的数值

将Pattern array存进Frame buffer.



4. 在while(1)回圈执行Init state, 接着执行VIRTUAL_PANEL_WAIT state, 等待MBI5353为idle, 再执行VIRTUAL_PANEL_IDLE state, 侦测到Vsync, 更新MBI5353, 让LED更新亮度.