AMOLED是以红、绿、蓝三色有机自发光材料为载体,实现全彩色RGB画面显示的显示技术。理论上,随着发光材料集成度的不断提高,AMOLED显示器的分辨率就可以随之提高。然而,由于受发光材料面积,工艺成本的限制,仅仅通过增加集成度来提升分辨率的方式已经不再试用。Pentile排列作为AMOLED显示器一种新的显示屏子像素排列方式,随AMOLED显示材质的广泛应用而不断成熟,对于采用Pentile排列的显示器,每个显示单元上仅有两种材料,且材料面积较大,有效降低了工艺难度和成本。通过Pentile排列将子像素顺序重新组合排列,再结合相应的SPR(Sub-pixel rendering)算法,可以在水平和垂直方向上提高分辨率,并使得显示效果更加饱满,人眼观测更加舒适,因此结合Pentile排列的SPR算法的研究对AMOLED显示屏具有重要的应用价值。本课题基于本人所在实习公司的一款AMOLED手机屏幕驱动芯片项目,主要内容是针对驱动芯片内部系统算法流上的子像素渲染算法(Sub-pixel rendering)模块进行设计与验证研究。本文主要包括两个部分:一部分是对AMOLED手机屏幕驱动芯片内部架构的研究以及对SPR算法硬件电路模块的实现。在对Pentile显示排列技术及SPR算法基本原理学习与研究的基础上,考虑算法实现效果与硬件电路资源消耗,通过在SPR算法中增加动态调节滤波参数设计,提出并采用了一种借助周围8个子像素计算输出子像素的SPR改进算法。在对驱动芯片系统内部架构研究的基础上,提出了SPR算法模块的系统设计规划与逻辑设计规划方案。采用自顶而下的设计方法,用Verilog语言设计实现了基于SPR改进算法的硬件电路模块,完成了模块内部各个子功能模块的设计。另一部分是对完成的SPR算法电路模块进行完备的功能仿真验证,确保硬件电路设计的正确性。通过分析SPR算法模块的内部结构及模块在AMOLED驱动芯片中的外部接口与时序,基于UVM验证方法学,设计了相应的功能验证平台结构,搭建了一个结构层次分明,自动化程度高的验证平台,完成了平台中各个验证组件的设计。根据系统规格设计要求,对SPR算法模块进行验证需求分析与功能验证点提炼,编写对应的仿真测试用例。基于搭建的UVM验证平台,用VCS仿真工具对SPR算法模块进行功能仿真验证。通过仿真结果分析硬件电路设计的错误与漏洞,并用VCS仿真器进行覆盖率的自动收集。采用优化仿真测试用例的方式提高覆盖率,通过覆盖率指标判断验证工作是否完备。覆盖率结果表明,代码覆盖率达到96.22%,满足当前芯片验证技术完备性的要求。本文通过对改进的SPR算法模块的硬件电路实现与功能验证研究,所设计完成的SPR算法模块提高了子像素再现显示画面的效果,对AMOLED显示屏具有很高的实用价值。同时针对SPR算法模块搭建的UVM验证平台,具有脚本自动化程度高,可移植性强的优点,可用于其他项目或模块的验证,从而缩短芯片的研发周期。