一种硅基微显示器片上灰度级扩展电路及实现方法。该硅基微显示器片上灰度级扩展电路，可用于硅基液晶微显示器(LCoS)、硅基OLED微显示器(OLEDoS)和其他硅基微显示器件等领域，用于硅基微显示器的片上集成数据驱动电路。由扫描时序控制电路、移位寄存器电路、可扩展数据寄存器电路、数模转换器和模拟信号输出缓冲电路组成。本发明提供的硅基微显示器片上灰度级扩展电路，可以将N位数据输入线的硅基微显示器的灰度级最多扩展一倍，能够节省高灰度级硅基微显示器片上布线资源，降低成本，可用于要求高灰度级显示的可穿戴显示器。