基於Nuvoton M481的液晶電視區域調光解決方案

HDR (High Dynamic Range) 高動態範圍, 讓畫面的亮處會更亮, 暗處會更暗, 色彩表現能力會更好, 可大幅提升可顯示的對比與色彩範圍, 以呈現更真實自然的影像, 讓影像近乎親眼所見的真實世界.

目前HDR技術標準主要包括：Dolby Vision, HDR10, HDR10+以及HLG(Hybrid Log-Gamma), 這些技術標準中定義了相比於傳統標準動態範圍圖像（SDR）更大的亮度範圍, 更廣的色域, 更大的位元深度, 不同於 Gamma 校正的轉換函式以及新的編碼方式.

過去背光主要用於邊緣照明架構 (Conventional BLU), 為了有更高分辨率成像和HDR高動態範圍, 利用背光區域調光技術, 根據區域中的圖像, 按區域動態調整LED, 這個直接照明LED背光架構, 將整個圖像分為二維區域, 並動態地根據各個區域中的圖像, 按區域調整LED亮度, 這顯著增強了圖像對比度和顯色性, 同時進一步降低了LCD的功耗.

新唐NuMicro® 家族高性能Arm Cortex®-M4核心微控制器 (MCU), M480 系列工作頻率可達到192MHz, 512KB Flash記憶體, 160 KB的SRAM 記憶體, 搭配Macroblock MBI5353GFN, 是一顆48通道LED驅動IC, 支援多達1:32多工應用, 只需4顆MBI5353GFN, 即可點Demo board的2048顆RGB LED, 降低成本. 如果沒有Scan lines多工應用, 要驅動2048個區域的局部調光背光, 即至少需要43個MBI5353GFN LED驅動IC. 基於Scan的驅動技術, 可以驅動更多的LED , 同時大大降低了驅動電路及其外圍組件總數的成本 在提高成本效益方面具有絕對優勢, 在高區域數局部調光背光應用的新解決方案中，無疑是最佳選擇.



(一)硬體介面線路

1. MCU M480系列使用QSPI與LED驅動IC MBI5353GFN 溝通

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

(二) 軟體設定

1. 設定MBI5353: Chain total 設為4顆MBI5353, Scan lines設為32, QSPI使用QSPI0, Scan line設定GPIO PC0~PC5.

2. 系統的init, 設定Core Clock 192MHz, Enable UART, QSPI, SPI, PDMA, TMR0/1 Module.



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

Pattern array存放LED亮度的數值

將Pattern array存進Frame buffer.



4. 在while(1)迴圈執行Init state, 接著執行VIRTUAL_PANEL_WAIT state, 等待MBI5353為idle, 再執行VIRTUAL_PANEL_IDLE state, 偵測到Vsync, 更新MBI5353, 讓LED更新亮度.