基于FPGA的LED電視動態(tài)背光系統(tǒng)設計

　　系統(tǒng)實現(xiàn)框圖如圖五所示。FPGA 對整個系統(tǒng)實施控制。FPGA 首先接收電視主板發(fā)送的LVDS 信號， 由于LVDS 速度很快，每對LVDS 數(shù)據(jù)線速度為560~600Mbit/s，所以應使用ISERDES(串并轉換器) 模塊對其進行減速，同時按1:7 的比率由將VESA 或JEIDA 信號轉換成RGB 格式的圖像信號，由FPGA內置亮度分析模塊根據(jù)亮度計算公式：

　　Y=0.299R+0.587G+0.114B

　　計算出亮度信號并按區(qū)域統(tǒng)計，得到各區(qū)域的亮度信號;再通過I2C 模塊，將平均亮度信號轉換成電路控制信號，以I2C協(xié)議的形式將控制信號送至LED 驅動芯片以驅動16 個區(qū)域PWM 背光調節(jié)模塊?？刂菩盘柗譃榈刂反a和控制量兩部分，地址碼用來選址，即接通需要相應背光區(qū)域的控制電路，控制量決定該調整的類別( 背光亮度) 及需要調整的量，各控制電路彼此獨立，互不相關;FPGA 同時將RGB 格式的圖像信號通過7:1的OSERDES( 并串轉換器) 重新生成LVDS 信號傳送給液晶面板。液晶背光亮度根據(jù)電視畫面內容實時同步調節(jié)，即實現(xiàn)了系統(tǒng)LED 背光動態(tài)調節(jié)功能。

　　經(jīng)測算， 液晶電視背光最高亮度為350cd/m2， 均勻度為75%以上，達到了液晶電視背光的亮度要求。此款32 寸液晶電視原功耗為73W，實現(xiàn)動態(tài)調光功能之后，在背光亮度調至最大水平的狀態(tài)下， 用功耗測試儀測得實際最大功耗為73W，在背光亮度調至最低水平時，測得實際功耗為38W;正常播放電視時測得平均功耗54W，節(jié)能效果明顯。由于電視畫面對應區(qū)域亮度降低，畫質會有微小損失，但人眼不易察覺,未來可結合圖像信號補償技術和增大液晶分子的旋轉角度來抵消因亮度降低帶來的畫質損失。

　　5 結論

　　本文給出了基于FPGA 的液晶電視LED 背光動態(tài)調節(jié)系統(tǒng)的一種設計方法，描述了系統(tǒng)的硬件構成框圖及功能實現(xiàn)框圖。該系統(tǒng)集成程度高,工作速度快，結構清晰，具有在線可編程的特點，其原理可廣泛應用于大尺寸電視和顯示器市場;系統(tǒng)的軟、硬件環(huán)境已通過應用性，穩(wěn)定性等測試，各種器件均能達到良好的匹配，至少可將電視整機功耗降低四分之一，具有良好的應用市場前景。本文創(chuàng)新點：基于FPGA 技術，構建液晶電視LED 背光動態(tài)調節(jié)系統(tǒng),設計了一款超薄、節(jié)能、高性價比的液晶電視機。