CN101127191A - Led点阵屏参数校正系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了LED点阵屏的参数校正系统和方法，该系统由主控器和若干LED驱动单元组成，其特征在于所述LED驱动单元包括存储电路、存储控制电路以及LED驱动电路，其中所述存储电路存储本级LED驱动单元的LED点阵的点校正参数。LED点阵屏的参数校正系统读取校正参数时，所述主控器控制LED驱动单元，同LED驱动单元建立通讯通道，主控器和各级LED驱动单元的存储控制电路将LED驱动单元的存储电路内存储的点校正参数通过所述的通讯通道读取到主控器，主控器完成点校正参数的运算和比较工作，并将实际显示值传送给LED驱动单元的LED驱动电路。

Description

LED点阵屏参数校正系统和方法

技术领域

本发明涉及LED点阵屏参数校正系统和方法，特别涉及到采用单元化设计的LED点阵屏参数校正的系统和方法。

背景技术

随着LED(发光二极管)生产工艺水平的改进和发光效率的提高，尤其是红、绿、蓝高亮度LED器件的出现，使LED器件的光谱覆盖了自然光的范围，利用LED制造点阵屏已成为LED应用的重要领域。

LED点阵屏设计中遇到的最大难点是一致性问题：一方面，由于制造工艺的偏差，大尺寸LED屏中的LED点阵在同样的驱动电流下，个体显示亮度有所差异；另一方面，由于各部分LED点阵的驱动电路元器件也存在差异，造成了实际驱动电流的偏差，从而导致LED点阵屏亮度不均匀，影响了画面的显示质量。为了克服LED点阵之间一致性的偏差问题，采用经过筛选的LED，改进驱动电路的模组结构和屏幕安装技术等措施是比较有效的方法，但成本也相应提高。

大LED点阵屏的驱动系统多采用单元化设计，即将整个点阵屏和驱动电路分成若干相同的驱动单元，每个驱动单元包含一部分LED点阵和对应的驱动电路，所有驱动单元受控于一个主控单元，由主控单元和各驱动单元组成一个大屏或模组，由多个模组组成更大的LED显示屏。单元化设计的LED屏，伸缩只需增减驱动单元数目或模组数目即可，并且各驱动单元具有良好的通用性，给制作、安装、调试和维护带来了极大方便。如果对单元化设计的LED大屏中的每个LED提供点校正参数，就能使系统通过逐点校正的方法提高屏幕的亮度和色度的均匀性。

目前LED点阵屏的点校正方法，主要有以下两种：

一种如图1所示，包括主控器和LED驱动单元、以及独立于主控器和LED驱动单元的存储器，大LED点阵屏的点校正参数被预先存放在存储器内，主控器读取存储器内的校正参数，运算得到实际需要的显示值，传送给LED驱动电路，显示在LED点阵上。这种点校正方法应用于大LED点阵屏的缺点是：预先写入存储器的点校正参数必须与各级联的LED点阵块在系统中的地址一一对应，一旦增加或更换了某个级联的LED点阵块，存储器内所有的校正参数必须擦除并重新改写，导致系统灵活性差；而且，这种系统不具备自动纠错能力，在实际的大屏组装过程中，很容易出现某块LED点阵的组装地址与存储器内校正参数的地址不对应现象，而系统自身无法发现这种错误，由此导致更严重的显示缺陷。

另一种如图2所示，点校正参数的读取和运算工作都由LED驱动单元完成。LED驱动单元内具有微处理器和存储了点校正参数的存储器。当主控器发送显示指令时，LED驱动单元的微处理器读取存储器内的点校正参数，微处理器将点校正参数与收到的显示指令进行运算得到实际输出值，显示在LED点阵上。这种方法的不足之处是：驱动单元的微处理器需要将主控器的每条显示指令和点校正参数进行运算，在显示数据量较大、刷新率较高的大LED屏系统中，驱动单元内低端的微处理器对点校正处理工作往往捉襟见肘。如果在每个驱动单元内采用ARM、DSP等高端的微处理器，或者采用FPGA等可编程逻辑器件实现点校正运算处理，对于一个由几百甚至几千个LED驱动单元组成的大LED屏，其成本将变得非常昂贵。此外，公开号为CN1427383的专利提及在LED驱动单元内去掉微处理器，直接将点校正参数与待显示值在比较电路内进行运算，这种校正方法只适用于单点或少数点的、低速的、非常简单的LED系统，并且其运算速度和点校正质量明显无法满足大尺寸LED屏的显示要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种LED点阵屏参数校正系统，包括一个主控器，若干个级联的LED驱动单元(S1-SN)，其特征在于所述LED驱动单元包括存储电路、存储控制电路和LED驱动电路，其中所述存储电路存储本级LED驱动单元的LED点阵的点校正参数。

其中，所述LED驱动单元还可包括数据驱动器。

其中，LED点阵屏参数校正系统读取校正参数时，所述主控器同LED驱动单元建立通讯通道将LED驱动单元的存储电路内存储的点校正参数通过所述的通讯通道读取到主控器，主控器完成点校正参数的运算和比较工作，并将实际显示值传送给LED驱动单元的LED驱动电路。

其中，所述LED驱动电路包括移位寄存器组。

其中，所述主控器同LED驱动单元建立的通讯通道由各级LED驱动单元的移位寄存器组级联构成，主控器和各级LED驱动单元的存储控制电路将LED驱动单元的存储电路存储的点校正参数通过各级移位寄存器组级联构成的通讯通道读取到主控器。

其中，所述LED驱动单元的存储控制电路包括微处理器和多路选择装置。

其中，所述存储电路为非易失性可擦写存储器。

其中，所述主控器发出的控制信号通过控制线Ctrl1输入第一级LED驱动单元的数据驱动器进行信号增强后通过控制线Ctrl-A输出，Ctrl-A分为两路：一路Ctrl-A作为第二级LED驱动单元的控制信号输入Ctrl2；一路Ctrl-A分别与第一级LED驱动单元的多路选择装置和微处理器相连，从而控制微处理器读取第一级LED驱动单元的存储器中存储的点校正参数，以及控制微处理器向多路选择装置发送命令和数据。

其中，所述第i级LED驱动单元发出的控制信号Ctrl-A连接到第(i+1)级LED驱动单元的控制线Ctrl(i+1)(i为1至(N-1)间任意整数，N等于驱动单元的个数)，输入第(i+1)级LED驱动单元的数据驱动器进行信号增强后，通过控制线Ctrl-A输出，Ctrl-A分为两路：一路Ctrl-A连接至下一级LED驱动单元的数据驱动器，另一路Ctrl-A分别与本级LED驱动单元的多路选择装置和微处理器相连，从而控制微处理器读取本级LED驱动单元存储器中存储的点校正参数，以及控制微处理器向多路选择装置发送命令和数据。

其中，所述主控器至少一根数据信号线通过数据线Data1连接至第一级LED驱动单元的多路选择装置。

其中，所述第i级LED驱动电路的移位寄存器组的数据输出线Data(i+1)(i是从1到N-1间任意整数，N等于驱动单元的个数)中，至少有一根连接至下一级LED驱动单元的多路选择装置。

其中，所述微处理器读取本级LED驱动单元的存储器内的点校正参数，并将点校正参数通过数据线Data-B输入至本级LED驱动单元的多路选择装置。

其中，所述微处理器发出控制信号，通过控制线Ctrl-B输入至本级LED驱动单元的多路选择装置。

其中，所述微处理器发出控制信号S控制多路选择装置。

其中，所述第一级LED驱动单元(S1)的多路选择装置用于实现主控器的输出通道和本级LED驱动单元的微处理器通道的切换，即：微处理器控制多路选择装置的控制端S，实现多路选择装置选通本级数据驱动器输出的控制信号Ctrl-A以及主控器输出的数据信号Datal通道，或者选通本级微处理器输出的控制信号Ctrl-B以及数据信号Data-B通道。

其中，所述第i级(i为2至N间任意整数，N等于驱动单元的个数)LED驱动单元的多路选择装置用于实现上一级LED驱动单元的数据输出通道和本级LED驱动单元的微处理器输出通道的切换，即：微处理器控制多路选择装置的控制端S，实现多路选择装置选通本级数据驱动器输出的控制信号Ctrl-A以及上一级LED驱动单元输出的数据信号Datai(i是从1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)通道，或者选通本级微处理器输出的控制信号Ctrl-B以及数据信号Data-B通道。

其中，所述多路选择装置输出的数据Data送入至本级LED驱动电路内的移位寄存器组；多路选择装置输出的控制信号Ctrl送入本级LED驱动电路。

其中，所述LED驱动电路内的移位寄存器组接收到的数据(如校正参数)反馈给主控器。

其中，所述LED驱动电路从多路选择装置接收控制信号Ctrl和数据Data，将数据Data移入移位寄存器组和下一级LED驱动单元的多路选择装置；最后一级的驱动单元的移位寄存器的数据输出线中至少有一根连接回主控器。

其中，所述各LED驱动单元的微处理发出握手信号(ACK)，可任意选取所述微处理发出的握手信号(ACK)中的一个连接至主控器。

上述LED点阵屏参数校正系统，各LED驱动单元内的校正参数必需事先写入所述的非易失性存储介质上，其写入方式有多种途径：可通过各LED驱动单元的移位寄存器组和微处理器通路对全系统的校正参数写入，也可通过微处理器或非易失性介质自带的专用接口写入，还可以直接对非易失介质进行擦写操作。

上述LED点阵屏参数校正系统，通过复用Datai(i是从1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)和各LED驱动单元的移位寄存器组通道，可以工作在LED显示模式和读取校正参数两种模式下：显示模式时，主控器通过级联的Datai发送显示数据到各LED驱动电路内的移位寄存器，通过Ctrli控制各LED驱动电路内的输出锁存器，使显示数据经过输出驱动器在LED点阵上显示；读取校正参数模式时，即为以上发明内容所述。

上述LED点阵屏参数校正系统，由于各LED驱动单元内的移位寄存器组的位数一定，并且各LED驱动单元在系统中的相对位置一定，通过从所述的数据输出反馈读取到主控器的点校正参数的比特位数和比特序列，不仅和各LED点阵在系统中的位置一一对应，而且包含了系统级联的LED驱动单元的数量信息。

为解决背景技术中提到的问题，本发明提供了另外一种LED点阵屏参数校正系统，包括一个主控器，若干个级联的LED驱动单元(S1-SN)，其特征在于所述LED驱动单元包括存储电路、存储控制电路和LED驱动电路，其中所述存储电路存储本级LED驱动单元的LED点阵的点校正参数。

其中，所述的LED驱动单元还可包括数据驱动器。

其中，LED点阵屏参数校正系统读取校正参数时，所述主控器同LED驱动单元建立通讯通道将LED驱动单元的存储电路内存储的点校正参数通过所述的通讯通道读取到主控器，主控器完成点校正参数的运算和比较工作，并将实际显示值传送给LED驱动单元的LED驱动电路。

其中，所述主控器同LED驱动单元建立通讯通道构成为：主控器通过数据总线Data-Bi(i是从1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)给级联的各LED驱动单元分配地址，主控器通过数据总线Data-C将与地址相对应的各存储电路内的点校正参数读取到主控器。

其中，所述LED驱动单元的存储控制电路包括地址分配装置。

其中，所述的LED驱动单元的地址分配装置连接到本级LED驱动单元的存储电路，向本级存储电路分配其在LED驱动单元组中的唯一标识地址编码。

其中，所述主控器通过数据总线Data-Ai(i为1至N间任意整数，N等于驱动单元的个数)依次级联各级LED驱动单元，通过数据驱动器增强信号强度后连接至LED驱动电路，LED驱动电路接收主控器发送的显示命令。

其中，所述主控器通过数据总线Data-Bi(i为1至N间任意整数，N等于驱动单元的个数)依次级联到各级LED驱动单元，通过数据驱动器增强信号强度后连接至本级LED驱动单元的地址分配装置，所述的地址分配装置接收主控器发送的地址配置指令对存储电路进行地址配置。

其中，所述主控器通过数据总线Data-C依次连接各级LED驱动单元的存储电路，主控器通过Data-C发送带有地址信息的读取命令，地址相符的LED驱动单元的存储电路通过Data-C响应读取命令，并将存储电路内存储的点校正参数通过Data-C发送给主控器。

基于第一种LED点阵屏参数校正系统，本发明提出了LED点阵屏参数校正系统的校正方法，包括以下步骤：

S11主控器通过控制线Ctrli(i是从1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)向各级LED驱动单元的微处理器发送读取点校正参数的命令；

S12各LED驱动单元的微处理器收到命令后，切换本LED驱动单元的多路选择装置，使本级LED驱动电路的移位寄存器组的输入数据信号Data和输入控制信号Ctrl分别连通微处理器的数据线Data-B和控制线Ctrl-B，各级LED驱动单元的微处理器从本LED驱动单元的存储器内读取点校正参数；

S13各级LED驱动单元的微处理器将读取到的点校正参数通过数据线Data-B经多路选择装置移入本级LED驱动单元的LED驱动电路内的移位寄存器组；

S14各级LED驱动单元的微处理器切换多路选择装置，使LED驱动电路的移位寄存器组的输入数据信号Data和输入控制信号Ctrl分别连通主控器(或上一级LED驱动单元)的输出数据线Datai(i是从1到(N-1)间任意整数，N等于驱动单元的个数)和本LED驱动单元内部的控制线Ctrl-A；

S15LED驱动单元的微处理器发送握手信号ACK至主控器；

S16主控器收到ACK信号，确认所有的微处理器都已完成步骤S14后，，主控器通过各LED驱动单元的多路选择装置的输出线Data、各LED驱动电路内的移位寄存器组及其输出数据线Data(i+1)(i是从1到N-1的整数间任意整数，N等于驱动单元的个数)组成的通道将数据移入下一级LED驱动单元的移位寄存器组，并经最后一级LED驱动单元中的移位寄存器的输出线DataN送回主控器；

S17重复步骤S11-S16，直至完成预先设定的读取点校正参数命令。

基于第二种LED点阵屏参数校正系统，本发明提出了LED点阵屏参数校正系统的校正方法，包括以下步骤：

S21主控器通过数据总线Data-Bi向各级LED驱动单元的地址分配装置分配各级LED驱动单元在本级LED驱动单元唯一标识地址编码；

S22主控器通过数据总线Data-C向各级LED驱动单元发送读取点校正参数的命令，命令中包含对应的LED驱动单元的地址编码；

S23与读取点校正参数命令中的地址编码一致的LED驱动单元响应主控器，将该LED驱动单元存储电路中的点校正参数发送到数据总线Data-C上；

S24主控器从数据总线Data-C接收到点校正参数；

S25重复步骤S21-S24，直至完成预先设定的读取点校正参数命令。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

第一、将大屏LED分成若干小块进行点校正，点校正参数与LED驱动单元结合在一起，遵循了单元化的设计原则，各LED驱动单元结构一致，具有良好的通用性和扩展性，为制作安装和更换维护带来极大方便。

第二、校正参数的比较和运算处理由主控器完成，减轻了LED驱动单元内微处理器的负担，低端的微处理器足以胜任点校正参数的读取和传送工作，极大降低了成本。特别在由成百上千块LED驱动单元组成的大屏中，其带来的经济效益尤为显著。

第三、读取到主控器的点校正参数包含LED驱动单元的地址信息，主控器通过刷新和读取各LED驱动单元的校正参数，可以明确各点校正参数与驱动单元的地址对应关系，实现每个LED点阵的校正参数与像素点一一对应，从而避免发生LED点阵实际地址和点校正参数不对应的错误。

第四、各LED驱动单元的存储电路存放本驱动单元对应的各LED点阵的点校正参数，该点校正参数在LED驱动单元出厂前可先写入存储器，也可以现场写入。具有可擦写修改、重复使用、操作简单方便的优点。

附图说明：

图1是现有技术1的系统图

图2是现有技术2的系统图

图3是本发明的LED点阵屏参数校正系统图

图4是本发明的第一种LED点阵屏参数校正系统之一

图5是本发明的第一种LED点阵屏参数校正系统之二

图6是本发明的第二种LED点阵屏参数校正系统图

具体实施方式

以下结合附图，具体说明本发明的实施方式。

图3为LED点阵屏参数校正系统的结构示意图，LED点阵屏参数校正系统包括一个主控器(H1)和若干个级联的LED驱动单元(S1-SN)，所述LED驱动单元(S1-SN)包括存储电路(21)、存储控制电路(20)和LED驱动电路(23)，其中所述存储电路(21)存储本级LED驱动单元的点校正参数。

其中，所述存储电路(21)为非易失性存储电路，其特质是掉电不消失且可重新擦写，所述的点校正参数在LED单元板出厂前由厂家写入，在实际应用中可由使用者自行擦除和改写。

其中，LED点阵屏参数校正系统进行参数校正时，所述主控器(H1)同LED驱动单元(S1-SN)建立通讯通道将LED驱动单元的存储电路(21)内存储的点校正参数通过所述的通讯通道读取到主控器(H1)，主控器(H1)完成点校正参数的运算和比较工作，并将实际显示值传送给LED驱动单元(S1-SN)的LED驱动电路(23)。

其中，所述LED驱动电路(23)与LED点阵相连，根据主控器发送的显示值驱动和点亮LED点阵。

在实际应用系统中，其中，所述LED驱动单元(S1-SN)还可以包括用于增强数据信号的数据驱动器。

其中，所述主控器(H1)同LED驱动单元(S1-SN)建立通讯通道的一种实现方式如图4所示：

其中，所述LED驱动单元(S1-SN)的LED驱动电路(23)包括移位寄存器组(231)，所述主控器(H1)同LED驱动单元(S1-SN)建立的通讯通道由各级LED驱动单元(S1-SN)的LED驱动电路(23)中的移位寄存器组(231)级联构成，所述主控器(H1)和各级LED驱动单元(S1-SN)的存储控制电路(20)将LED驱动单元的存储电路(21)存储的点校正参数通过各级移位寄存器组(231)级联构成的通讯通道读取到主控器(H1)。

其中，所述存储电路(21)可以为非易失性可擦写存储器。

其中，所述存储控制电路(20)包括微处理器(201)和多路选择装置(202)。

其中，所述LED驱动电路(23)包括移位寄存器组(231)、输出锁存器(232)和输出驱动器(233)。

图4所示LED点阵屏参数校正系统中包括4条总线：Ctrli(i是从1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)、Datai(i是从1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)、Ctrl-B和Data-B，以下分别对各路总线的连接和作用进行说明：

其中，所述主控器(H1)发出的控制信号通过控制线Ctrl1输入第一级LED驱动单元(S1)的数据驱动器(22)进行信号增强并通过控制线Ctrl-A输出到LED驱动单元(S2内部)，Ctrl-A分为两路：一路Ctrl-A连接第二级LED驱动单元(S2)的控制信号输入Ctrl2；另一路Ctrl-A与第一级LED驱动单元(S1)的多路选择装置(202)和微处理器(201)分别相连，从而控制微处理器(201)读取第一级LED驱动单元(S1)存储器(21)中存储的点校正参数，以及控制微处理器(201)向多路选择装置(202)发送命令和数据。

其中，所述第i级LED驱动单元(Si)发出的控制信号Ctrl-A连接到第(i+1)级LED驱动单元S(i+1)的控制线Ctrl(i+1)(i为1至(N-1)间任意整数，N等于驱动单元的个数)，输入第(i+1)级LED驱动单元的数据驱动器(22)进行信号增强，经LED驱动单元S(i+1)的数据驱动器(22)输出的控制信号Ctrl-A分为两路：一路Ctrl-A连接至下一级LED驱动单元(S(i+2))的数据驱动器(22)，另一路Ctrl-A分别与本级LED驱动单元的多路选择装置(202)和微处理器(201)相连，从而控制微处理器(201)读取本级LED驱动单元存储器(21)中存储的点校正参数，以及控制微处理器(201)向多路选择装置(202)发送命令和数据。

其中，所述主控器(H1)至少一根数据信号线通过数据线Data1连接至第一级LED驱动单元(S1)的多路选择装置(202)；第i级LED驱动电路(Si)的移位寄存器组(231)的数据输出线Datai(i是从1到(N-1)间任意整数，N等于驱动单元的个数)中，至少有一根线连接至下一级LED驱动单元的多路选择装置(202)。

其中，所述各LED驱动单元(S1-SN)的微处理器(201)读取本级LED驱动单元的存储电路(21)内的点校正参数，并将点校正参数通过数据线Data-B输入至本级LED驱动单元嘚多路选择装置(202)。

其中，所述各LED驱动单元(S1-SN)的微处理器(201)发出控制信号，通过控制线Ctrl-B输入至本级LED驱动单元的多路选择装置(202)。

其中，所述各LED驱动单元(S1-SN)的微处理器(201)发出控制信号S控制多路选择装置(202)。当S为高电平(低电平)时，多路选择装置(202)选通Ctrl-B、Data-B数据通道，当S为低电平(高电平)时，则多路选择装置(202)选Ctrl-A、Datai数据通道(i是从1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)，通过多路选择装置(202)实现Ctrl-B、Data-B和Ctrl-A、Datai的切换选择。

其中，所述第一级LED驱动单元(S1)的多路选择装置(202)用于实现主控器(H1)的输出通道和本级LED驱动单元(S1)的微处理器通道的切换选择，即：微处理器(201)控制多路选择装置(202)的控制端S，实现多路选择装置(202)选通微处理器(201)输出的控制信号Ctrl-B以及数据信号Data-B通道，或者选通本级控制信号Ctrl-A以及数据信号Data1通道。

其中，所述第i级(第2级至第N级中的任意一级)LED驱动单元的多路选择装置(202)用于实现上一级LED驱动单元的数据输出通道和本级LED驱动单元的微处理器通道的切换选择，即所述多路选择装置通过选择控制端S，实现多路选择装置选通LED驱动单元的微处理器输出的控制信号Ctrl-B以及数据信信号Data-B通道，或者选通本级Ctrl-A以及Datai(i为1至N间任意整数，N等于驱动单元的个数)通道。

其中，所述各LED驱动单元的多路选择装置(202)输出的数据Data送入至本级LED驱动单元的LED驱动电路(23)内的移位寄存器组(231)；多路选择装置(202)输出的控制信号Ctrl送入本级LED驱动电路(23)。

当通道转换后，被送入本级LED驱动电路的移位寄存器组(231)内的点校正参数可通过下一级LED驱动单元的多路选择装置，移至下一级LED驱动单元的移位寄存器组内，依次类推，直到最后一级的LED驱动单元的移位寄存器组的数据输出线(i是从1到N-1间任意整数，N等于驱动单元的个数)中至少有一根连接回主控器。

其中，所述各LED驱动单元的微处理器(201)均可发出握手信号(ACK)，可选取任意一个握手信号(ACK)连接至主控器H1。

如图4所示的LED点阵屏参数校正系统，当主控器H1的输出数据线为多路信号线(如R、G、B三路信号线)时，系统的具体构造方式如图5所示：

如图5所示的LED点阵屏参数校正系统，主控器H1输出数据信号线还可以包括Data1’，其中，所述数据线Data1’的连接方式为：通过数据驱动器(22)增强后连接到对应的移位寄存器(231)，通过Data2’连接到下一级LED驱动单元的数据驱动器(22)内。

所述第i级LED驱动单元发出的数据信号Datai’连接到第(i+1)级LED驱动单元的数据线Data(i+1)’(i为1至(N-1)间任意整数，N等于驱动单元的个数)，通过数据驱动器(22)增强后连接到对应的移位寄存器(231)，通过Data(i+1)’连接到下一级LED驱动单元的数据驱动器(22)内。

如图5所示的LED点阵屏参数校正系统，其中Datai(i为1至N间任意整数，N等于驱动单元的个数)除用于点校正参数的传输，还可用于传输R、G、BLED显示信号。

如图4或图5所述的LED点阵屏参数校正系统，各LED驱动单元内的校正参数必需事先写入所述的非易失性存储介质(21)上，其写入方式有多种途径：可通过各LED驱动单元的移位寄存器组和微处理器通路对全系统的校正参数写入，也可通过微处理器或非易失性介质自带的专用接口写入，还可以直接对非易失介质进行擦写操作。

如图4或图5所述的LED点阵屏参数校正系统，通过复用Datai(i是从1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)和各LED驱动单元的移位寄存器组通道，可以工作在LED显示模式和读取校正参数两种模式下：显示模式时，主控器通过级联的Datai发送显示数据到各LED驱动电路内的移位寄存器，通过Ctrli(i是从1到N的整数间任意整数，N等于驱动单元的个数)控制各LED驱动电路内的输出锁存器，使显示数据经过输出驱动器在LED点阵上显示；读取校正参数模式时，即为图4或图5发明内容所述。

如图4或图5所述的LED点阵屏参数校正系统，由于各LED驱动单元内的移位寄存器组的位数一定，并且各LED驱动单元在系统中的相对位置一定，通过从所述的数据输出反馈读取到主控器的点校正参数的比特位数和比特序列，不仅和各LED点阵在系统中的位置一一对应，而且包含了系统级联的LED驱动单元的数量信息。

如图4或者图5所示的LED点阵屏参数校正系统，LED点阵屏参数校正方法包含如下步骤：

步骤S11：主控器和LED驱动单元的微处理器上电初始化，LED驱动单元的微处理器等待接收主控器命令；

步骤S12：主控器向各LED驱动单元的微处理器发出重置命令；

步骤S13：LED驱动单元的微处理器收到重置命令后重置存储器读数据指针等相应的初始化操作，然后向主控器发回握手信号(ACK)；

步骤S14：主控器在T1时间内等待LED驱动单元的微处理器发回的握手信号ACK，若主控器在T1时间内未收到LED驱动单元的微处理器发回的握手信号(ACK)，则流程结束；

步骤S15：主控器在T1时间内收到LED驱动单元的微处理器发回的握手信号(ACK)后，等待T2，以保证各微处理器都已执行完响应操作；

步骤S16：主控器向LED驱动单元的微处理器发出“读数据”命令；

步骤S17：LED驱动单元的微处理器收到“读数据”命令后，从存储器读取校正参数，并将读数据的指针指到下一个地址；然后控制多路选择装置的S控制端，多路选择装置选通LED驱动单元的微处理器输出控制总线Ctrl-B以及数据总线Data-B，微处理器通过数据线Data-B将校正参数数据移入移位寄存器组；然后微处理器控制多路选择装置的S端，使LED驱动电路的移位寄存器组的输入数据信号Data和输入控制信号Ctrl分别连通主控器(或上一级LED驱动单元)的输出数据线Datai(i为1至N-1间任意整数，N等于驱动单元的个数)和本LED驱动单元内部的控制线Ctrl-A。此时各LED驱动单元的移位寄存器组级连在一起，构成一个位数更多的移位寄存器，微处理器向主控器发回握手信号(ACK)；

步骤S18：主控器在T1时间内等待LED驱动单元的微处理器发回的握手信号ACK，若主控器在T1时间内未收到LED驱动单元的微处理器发回的握手信号ACK，则流程结束；

步骤S19：主控器在T1时间内收到LED驱动单元的微处理器发回的握手信号ACK后，等待T2时间，以保证所有LED驱动单元的微处理器完成“读数据”命令所要求的相应操作。主控器通过控制总线Ctrli(i为1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)和Ctrl-A控制各LED驱动单元上的移位寄存器组，使校正参数由数据总线Datai(i为1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)、Data、各级LED驱动单元的移位寄存器组和最后一级LED驱动单元的数据输出线DataN，送回到主控器；

步骤S20：重复步骤S16-S19，直至完成预先设定的读取点校正参数命令；

LED点阵屏参数校正系统中所述主控器(H1)同LED驱动单元(S1-SN)建立的通讯通道的另外一种实现方式如图6所示：主控器通过数据总线Data-Bi(i为1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)给级联的各LED驱动单元分配地址，主控器通过数据总线Data-C将与地址相对应的各存储电路内的点校正参数读取到主控器。

其中，所述存储控制电路包含地址分配装置(201)。

其中，所述LED驱动单元还包含用于增强数据信号强度的数据驱动器(22)。

其中，所述存储电路(21)存储了和本级LED驱动单元的LED驱动电路(23)相连的LED点阵(16)相对应的点校正参数。

其中，存储控制电路(20)内的地址分配装置(201)连接到本级LED驱动单元的存储电路(21)，用于向本级存储电路(21)分配在本LED点阵屏参数校正系统的级联组中唯一标识的地址代码。地址代码的具体实现形式可以是：使用拨盘或按键开关以硬件的方式配置地址；也可以通过软件配合，使用两个以上的移位寄存器，或者可存储地址信息的ROM、RAM、Flash、SD/MMC卡，或者可写入地址信息的FPGA、CPLD等可编程器件配置地址。

如图6所示的LED点阵屏参数校正系统的数据总线分为三类：用于级联各LED驱动单元的数据总线Data-Ai(i为1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)，用于传输向各LED驱动单元(S1-SN)分配的地址的数据总线Data-Bi(i为1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)，和用于读取存储电路内的点校正参数的数据总线Data-C。

数据总线Data-A1由主控器(H1)连接到第一级LED驱动单元(S1)的数据驱动器(22)，数据驱动器(22)的输出再连接到本LED驱动单元的LED驱动电路(23)，Data-Ai(i为1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)连接上一级LED驱动单元Si的LED驱动电路(23)的输出端和下一级LED驱动单元S(i+1)的数据驱动器(22)的输入端。数据总线Data-Ai用于传送主控器(H1)发送给各LED驱动单元(S1-SN)的显示命令。

数据总线Data-B1由主控器(H1)连接到第一级LED驱动单元的数据驱动器(22)，数据驱动器(22)的输出连接到本级LED驱动单元的地址分配装置(201)，Data-Bi(i为1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)分别连接于上一级LED驱动单元Si的地址分配装置(201)的输出端，和下一级LED驱动单元S(i+1)的数据驱动器(22)的输入端。数据总线Data-Bi用于主控器(H1)向各LED驱动单元的地址分配装置(201)发送地址配置指令。

数据总线Data-C连接主控器(H1)和各LED驱动单元的存储电路(21)，用于读取各LED驱动单元的存储电路(21)内的点校正参数：主控器(H1)通过数据总线Data-C发送带有地址信息的读取命令，地址相符的LED驱动单元通过数据总线Data-C响应读取命令，并将LED驱动单元的存储电路(21)内存储的点校正参数通过数据总线Data-C发送给主控器。

为了更具体说明第二种具体构造的实施方式，图6中的LED点阵屏参数校正系统采用IIC总线作为数据总线Data-C，采用IIC存储电路作为存储电路(21)，并且采用若干个移位寄存器(2011)串联作为地址分配装置(201)。数据总线Data-Bi(i为1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)由DI线和CLK线组成，数据总线Data-C(IIC总线)由SDA和SCL线组成。

主控单元(H1)通过数据总线Data-Bi(DI线和CLK线)(i为1到N间任意整数，N等于驱动单元的个数)将配置地址命令发送到地址分配装置(201)，由于地址分配装置(201)由若干个移位寄存器组成，多个时钟周期后所有的移位寄存器都具有对应的电平值，每个LED驱动单元(S1-SN)的3位移位寄存器值即为该单元在级联组中的地址。

主控器(H1)通过数据总线Data-C，即图6中的IIC总线(SDA和SCL)发送读取LED驱动单元的点校正参数的命令，各LED驱动单元的存储电路(21)接收IIC总线上的读取点校正参数的命令，与读取命令的地址编码一致的LED驱动单元响应主控器H1，将存储电路(21)内的点校正参数发送到IIC总线上。IIC总线上传输的数字信号符合标准的IIC信号格式。

采用如图6所示的LED点阵屏参数校正系统，LED点阵屏参数校正方法包含如下步骤：

S21配置各驱动单元存储器的IIC地址，主控器通过DI和CLK信号线，将IIC地址数据移入到各驱动单元的移位寄存器，同时移位寄存器的各位输出到存储电路的地址配置端；

S22主控器通过IIC总线(SDA和SCL的配合)，发送包含地址编码信息的读取点校正参数的命令；

S23各LED驱动单元的IIC存储电路接收IIC总线上的读取点校正参数命令，与读取命令的地址编码一致的LED驱动单元响应主控器，将存储电路内的点校正参数发送到IIC总线上；

S24主控器从IIC总线上接收到点校正参数；

S25重复步骤S21-S24，直至完成预先设定的读取点校正参数命令。

应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (31)

1.LED点阵屏参数校正系统，包括一个主控器，若干个级联的LED驱动单元(S1-SN)，其特征在于所述LED驱动单元包括存储电路、存储控制电路以及LED驱动电路，其中所述存储电路存储本级LED驱动单元的LED点阵的点校正参数。

2.如权利要求1所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述LED驱动单元还可包括数据驱动器。

3.如权利要求2所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于系统读取校正参数时，所述主控器同LED驱动单元建立通讯通道将LED驱动单元的存储电路内存储的点校正参数通过所述的通讯通道读取到主控器，主控器完成点校正参数的运算和比较工作，并将实际显示值传送给LED驱动单元的LED驱动电路。

4.如权利要求3所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述LED驱动电路包括移位寄存器组。

5.如权利要求3所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述主控器同LED驱动单元建立的通讯通道由各级LED驱动单元的LED驱动电路中移位寄存器组级联构成，主控器和各级LED驱动单元的存储控制电路将LED驱动单元的存储电路存储的点校正参数通过各级移位寄存器组级联构成的通讯通道读取到主控器。

6.如权利要求5所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述LED驱动单元的存储控制电路包括微处理器和多路选择装置。

7.如权利要求5所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述存储电路可以为非易失性可擦写存储器。

8.如权利要求6所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述主控器发出的控制信号通过控制线Ctrl1输入第一级LED驱动单元的数据驱动器进行信号增强后通过控制线Ctrl-A输出，Ctrl-A分为两路：一路Ctrl-A作为第二级LED驱动单元的控制信号输入Ctrl2；一路Ctrl-A分别与第一级LED驱动单元的多路选择装置和微处理器相连，从而控制微处理器读取第一级LED驱动单元的存储器中存储的点校正参数，以及控制微处理器向多路选择装置发送命令和数据。

9.如权利要求6所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述第i级LED驱动单元发出的控制信号Ctrl-A连接到第(i+1)级LED驱动单元的控制线Ctrl(i+1)(i为1至(N-1)间任意整数，N等于驱动单元的个数)，输入第(i+1)级LED驱动单元的数据驱动器进行信号增强后，通过控制线Ctrl-A输出，Ctrl-A分为两路：一路Ctrl-A连接至下一级LED驱动单元的数据驱动器，另一路Ctrl-A分别与本级LED驱动单元的多路选择装置和微处理器相连，从而控制微处理器读取本级LED驱动单元存储器中存储的点校正参数，以及控制微处理器向多路选择装置发送命令和数据。

10.如权利要求6所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述主控器至少一根数据信号线通过数据线Datal连接至第一级LED驱动单元的多路选择装置。

11.如权利要求6所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述第i级LED驱动电路的移位寄存器组的数据输出线Data(i+1)(i是从1到(N-1)间任意整数，N等于驱动单元的个数)中，至少有一根线连接至下一级LED驱动单元的多路选择装置。

12.如权利要求6所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述微处理器读取本级LED驱动单元的存储器内的点校正参数，并将点校正参数通过数据线Data-B输入至本级LED驱动单元的多路选择装置。

13.如权利要求6所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述微处理器发出控制信号，通过控制线Ctrl-B输入至本级LED驱动单元的多路选择装置。

14.如权利要求6所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述微处理器发出控制信号S控制多路选择装置。

15.如权利要求6所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述第一级LED驱动单元(S1)的多路选择装置用于实现主控器的输出通道和本级LED驱动单元的微处理器通道的切换，即：微处理器控制多路选择装置的控制端S，实现多路选择装置选通本级数据驱动器输出的控制信号Ctrl-A以及主控器输出的数据信号Datal通道，或者选通本级微处理器输出的控制信号Ctrl-B以及数据信号Data-B通道。

16.如权利要求6所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于，所述第i级(i为2至N间任意整数，N等于驱动单元的个数)LED驱动单元的多路选择装置用于实现上一级LED驱动单元的数据输出通道和本级LED驱动单元的微处理器输出通道的切换，即：微处理器控制多路选择装置的控制端S，实现多路选择装置选通本级数据驱动器输出的控制信号Ctrl-A以及上一级LED驱动单元输出的数据信号Datai(i为2至N间任意整数，N等于驱动单元的个数)通道，或者选通本级微处理器输出的控制信号Ctrl-B以及数据信号Data-B通道。

17.如权利要求6所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述多路选择装置输出的数据Data送入至本级LED驱动电路内的移位寄存器组；多路选择装置输出的控制信号Ctrl送入本级LED驱动电路。

18.如权利要求5所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述LED驱动电路内的移位寄存器组接收到的数据(如校正参数)反馈给主控器。

19.如权利要求18所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述LED驱动电路从多路选择装置接收控制信号Ctrl和数据Data，将数据Data移入移位寄存器组和下一级LED驱动单元的多路选择装置；最后一级的驱动单元的移位寄存器组的数据输出线中至少有一根连接回主控器。

20.如权利要求6所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述各LED驱动单元的微处理发出握手信号(ACK)，可任意选取所述微处理发出的握手信号(ACK)中的一个连接至主控器。

21.LED点阵屏参数校正系统，包括一个主控器，若干个级联的LED驱动单元(S1-SN)，其特征在于所述LED驱动单元包括存储电路、存储控制电路以及LED驱动电路，其中所述存储电路存储本级LED驱动单元的LED点阵的点校正参数。

22.如权利要求21所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述LED驱动单元还可包括数据驱动器。

23.如权利要求22所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于系统读取校正参数时，所述主控器同LED驱动单元建立通讯通道将LED驱动单元的存储电路内存储的点校正参数通过所述的通讯通道读取到主控器，主控器完成点校正参数的运算和比较工作，并将实际显示值传送给LED驱动单元的LED驱动电路。

24.如权利要求23所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述主控器同LED驱动单元建立通讯通道由下列方式构成：主控器通过数据总线Data-Bi(i为1至N间任意整数，N等于驱动单元的个数)给级联的各LED驱动单元分配地址，主控器通过数据总线Data-C将与地址相对应的各存储电路内的点校正参数读取到主控器。

25.如权利要求23所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述存储控制电路包括地址分配装置。

26.如权利要求25所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述的LED驱动单元的地址分配装置连接到本级LED驱动单元的存储电路，向本级存储电路分配其在LED驱动单元组中的唯一标识地址编码。

27.如权利要求23所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述主控器通过数据总线Data-Ai(i为1至N间任意整数，N等于驱动单元的个数)依次级联各级LED驱动单元，各级LED驱动单元通过数据驱动器增强信号强度后连接至LED驱动电路，LED驱动电路接收主控器发送的显示命令。

28.如权利要求23所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述主控器通过数据总线Data-Bi(i为1至N间任意整数，N等于驱动单元的个数)依次级联到各级LED驱动单元，通过数据驱动器增强信号强度后连接至本级LED驱动单元的地址分配装置，所述的地址分配装置接收主控器发送的地址配置指令对存储电路进行地址配置。

29.如权利要求23所述的LED点阵屏参数校正系统，其特征在于所述主控器通过数据总线Data-C依次连接各级LED驱动单元的存储电路，主控器通过Data-C发送带有地址信息的读取命令，地址相符的LED驱动单元的存储电路通过Data-C响应读取命令，并将存储电路内存储的点校正参数通过Data-C发送给主控器。

30.LED点阵屏参数校正方法，包括以下步骤：

S11主控器通过控制线Ctrli(i为1至N间任意整数，N等于驱动单元的个数)向各级LED驱动单元的微处理器发送读取点校正参数的命令；

S12各LED驱动单元的微处理器收到命令后，切换本LED驱动单元的多路选择装置，使本级LED驱动电路的移位寄存器组的输入数据信号Data和输入控制信号Ctrl分别连通微处理器的数据线Data-B和控制线Ctrl-B，各级LED驱动单元的微处理器从本LED驱动单元的存储器内读取点校正参数；

S13各级LED驱动单元的微处理器将读取到的点校正参数通过数据线Data-B经多路选择装置移入本级LED驱动单元的LED驱动电路内的移位寄存器组；

S14各级LED驱动单元的微处理器切换多路选择装置，使LED驱动电路的移位寄存器组的输入数据信号Data和输入控制信号Ctrl分别连通主控器(或上一级LED驱动单元)的输出数据线Datai(i为1至N-1间任意整数，N等于驱动单元的个数)和本级LED驱动单元内部的控制线Ctrl-A；

S15主控器通过各LED驱动单元的多路选择装置的输出线Data、各LED驱动电路内的移位寄存器组及其输出数据线Data(i+1)(i为1至N-1间任意整数，N等于驱动单元的个数)组成的通道将暂存在移位寄存组中的数据移入下一级LED驱动单元的移位寄存器组，并经最后一级LED驱动单元中的移位寄存器的输出线Data(N+1)送回主控器；

S16重复步骤S11-S15，直至完成预先设定的读取点校正参数命令。

31.LED点阵屏参数校正系统的校正方法，还可包括以下步骤：

S21主控器通过数据总线Data-Bi(i为1至N间任意整数，N等于驱动单元的个数)向各级LED驱动单元的地址分配装置分配各级LED驱动单元在LED驱动单元组中唯一标识地址编码；

S22主控器通过数据总线Data-C向各级LED驱动单元发送读取点校正参数的命令，命令中包含对应的LED驱动单元的地址编码；

S23与读取点校正参数命令中的地址编码一致的LED驱动单元响应主控器，将该LED驱动单元存储电路中的点校正参数发送到数据总线Data-C上；

S24主控器从数据总线Data-C接收到点校正参数；

S25重复步骤S21-S24，直至完成预先设定的读取点校正参数命令。

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