隨著技術發展，8bit （0-255）灰階的空間光調制器產品會逐步被10bit(0-1023)階產品代替，而傳統8bit產品將被逐步淘汰，淪為二線產品。雖然很多用戶思維習慣依然停留在8bit年代，同時現存程序代碼也面臨數據不兼容問題，但基于10bit位深的優勢已經被眾多課題組證明。因此，掌握10bit甚至更高位深的SLM編程技巧尤為必要。

位深

位深是指控制相位/振幅的最大精度范圍，也是尋址函數的尋址步長，映射到電路器件的基本參數就是DAC精度。傳統產品DAC芯片為8bit或10bit，新產品采用12bit或16bit甚至更高精度的DAC芯片。電尋址SLM的控制電壓值V是個基本量，DAC芯片位深越大，V被細分的精度就越高，即步長精度為V/灰階。例如，同樣1個波長的相位調制量，如果灰階256，則電壓細分為V/256，調制步長為1/256個波長相位周期，如果灰階1024，則V/1024，步長精細度提升了4倍，為1/1024個波長相位周期，這在高精度控制場景下，可以極大提高分辨精度。

對用戶交互而言，位深對應到算法計算中的歸一化取值范圍。由于理論計算中采用浮點數，計算機的浮點數通常為32位或64位，在歸一化時取整時，就需要考慮實際位深。8bit的產品，取整范圍是按0-255，10bit產品，取整范圍按0-1023。這個差別將帶來數據格式的差異。

HDMI數據格式

空間光調制器產品大部分采用視頻接口，比如HDMI或DVI，因此，其數據格式為視頻圖像格式。常見的RGB圖像為24bit，按RGB三個通道，每個通道8bit；這種數據格式兼容所有主流圖像數據處理芯片。因此，空間光調制器數據傳輸接口沿用了24bit的數據編碼格式。如下圖：

針對8bit的空間光調制器，用戶只需輸入8bit的數據，利用HDMI中單個通道即可完成尋址交互。采用時序控制的空間光調制器，則RGB三通道時序變化，可以將24bit數據輸入到空間光調制器，然后由驅動器按RGB時序控制LCoS芯片。

如果LCoS驅動電路采用10bit的工作模式，用戶為了通過可視化圖像的數據格式輸出給驅動電路尋址數據，就必須在PC電腦和SLM控制器之間定義數據格式協議。由于硬件傳輸接口為HDMI，HDMI的數據格式中標準的RGB三通道數據流最為常見，且跟主流圖像處理軟件、算法等非常兼容，因此在10bit的LCoS驅動電路和用戶數據之間需要基于HDMI協議約定一個數據格式。

比如上圖的334，就是將10bit的數據，按R通道存放3位、G通道存放三位，B通道存放4位的格式，低位補零，實現上位機編程模型。這個在編程時通過移位操作，可非常簡便實現。當然，SLM生產廠家也可以定義為442，235…. 該格式由廠家在Firmware中定義，本身只是一個數據協議約定，HDSLM80R Plus選擇了334的模式。

HDSLM80R Plus的編程技巧

理解了上述基本概念和背景，我們下面針對應用場景詳細描述編程思路。

1、必須兼容8bit的控制場景

因為特定歷史原因，部分用戶會死死抱住8bit算法不松手，堅持只使用8bit的數據算法。那么，此時該如何向下兼容？

方法一，通過串口配置，將10bit的HDSLM改為8bit工作模式，此時，電路處理數據時，直接按8bit數據模式進行尋址。此時，相位精度也變為了256灰階。該方法將硬件降為8bit，以兼容用戶數據。

方法二，利用Matlab算法增加數據轉碼函數，將原有8bit(0-255)映射到調制深度的控制關系，修改為0-1023的映射關系。軟件參考圖如下，算法編碼（Matlab -- SLM80R_8Turn10bit.m）

數據對比：Tvortex -- 8bit轉10bit ;vortex -- 直接算出的10bit數據

參考兩組數據，Tvortex數據與vortex數據比較，Tvortex數據差為4，丟失部分細節。

2、直接操控10bit數據場景

針對沒有歷史包袱的用戶，則可以直接開始10bit的算法模式。

保存10bit圖片軟件參考圖如下（Matlab -- SLM80R_10bit.m）

以上希望幫助大家理解1024灰階編程的差異點。