CN102467871A - Led动态显示系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED动态显示系统及方法，该方法包括：预设模块，用于预设视频数据的每一字节的每一数据位的有效时间和无效时间，且预设的数据位的有效时间从低位到高位依次递增，并预设一个周期，其中，有效时间小于一个周期，无效时间为一个周期，有效时间大于等于一个周期，无效时间与有效时间相同；排序模块，用于将每一字节的数据位进行排序，将任一有效时间小于一个周期的数据位排为该字节的最后输出显示的位上；信号控制模块，用于根据每一字节的数据位的有效时间设置相应的有效控制信号；显示模块，用于根据排序后的每一字节的数据位及相应的有效控制信号显示每一字节。上述LED动态显示系统及方法，消除了动态显示的拖影。

Description

LED动态显示系统及方法

【技术领域】

本发明涉及LED控制领域，特别涉及一种LED动态显示系统及方法。

【背景技术】

传统的LED控制系统通过驱动芯片控制LED显示屏进行动态显示，动态显示时，LED灯是逐行按照顺序被点亮，由于传统的LED灯的显示亮度越来越高，动态显示屏在换行显示时会有拖影问题，即LED灯从一行开始向另一行按顺序点亮时，不该亮的灯有一定的亮度，影响了显示效果。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种能够消除拖影的LED动态显示系统。

一种LED动态显示系统，包括：

预设模块，用于预设视频数据的每一字节的每一数据位的有效时间和无效时间，且预设的数据位的有效时间从低位到高位依次递增，并预设一个周期，其中，有效时间小于一个周期，无效时间为一个周期，有效时间大于等于一个周期，无效时间与有效时间相同；

排序模块，用于将每一字节的数据位进行排序，将任一有效时间小于一个周期的数据位排为该字节的最后输出显示的位上；

信号控制模块，用于根据每一字节的数据位的有效时间设置相应的有效控制信号；

显示模块，用于根据排序后的每一字节的数据位及相应的有效控制信号显示每一字节。

优选地，所述预设模块进一步用于预设视频数据的每一字节的数据位的低位的有效时间为一个周期的八分之一，数据每增1，有效时间增加八分之一的周期。

优选地，所述每一字节的数据位为8bit位，从低位到高位的顺序是0bit到7bit，所述排序模块进一步用于将该字节的数据位按1bit、2bit、3bit、4bit、5bit、6bit、7bit、0bit位的显示顺序进行排序。

优选地，还包括锁存模块，用于将每一字节的待显示的数据位锁存。

优选地，还包括锁存控制模块和时钟控制模块，所述锁存控制模块用于发出锁存控制信号控制所述锁存模块进行锁存每一个字节的待显示的数据位，所述时钟控制模块控制发出所述锁存控制信号的时间点。

此外，还有必要提供一种能够消除拖影的LED动态显示方法。

一种LED动态显示方法，包括以下步骤：

预设步骤，预设视频数据的每一字节的每一数据位的有效时间和无效时间，且预设的数据位的有效时间从低位到高位依次递增，并预设一个周期，其中，有效时间小于一个周期，无效时间为一个周期，有效时间大于等于一个周期，无效时间与有效时间相同；

排序步骤，将每一字节的数据位进行排序，将有效时间小于一个周期的数据位排为该字节的最后输出显示的位上；

控制信号设置步骤，根据每一字节的数据位的有效时间设置相应的有效控制信号；

显示步骤，根据排序后的每一字节的数据位及相应的有效控制信号显示每一字节。

优选地，所述预设步骤具体为：预设视频数据的每一字节的数据位的低位的有效时间为一个周期的八分之一，数据每增1，有效时间增加八分之一的周期。

优选地，所述每一字节的数据位为8bit位，从低位到高位的顺序是0bit到7bit；所述排序步骤具体为：将该字节的数据位按1bit、2bit、3bit、4bit、5bit、6bit、7bit、0bit位的显示顺序进行排序。

优选地，在所述显示步骤之前还包括步骤：将每一字节的待显示的数据位锁存。

优选地，在所述将每一字节的待显示的数据位锁存的步骤之前还包括：控制发出锁存控制信号的时间点；发出对每一个字节的数据位进行锁存的锁存控制信号。

上述LED动态显示系统及方法，通过预设视频数据的每一字节的每一数据位的有效时间，并对数据位排序，将有效时间小于一个周期的任一数据位排到该字节输出显示的最后一位上，由于最后一位数据的有效时间不足一个周期，较长时间为无效时间，累计的亮度较低，存储的电荷较少，使切换行管时，对于不应该点亮的行只有非常小的电流流过，从而消除了动态显示的拖影。

【附图说明】

图1为驱动芯片输入信号与输出数据之间的逻辑关系示意图；

图2为一个实施例中LED动态显示系统的结构示意图；

图3为另一个实施例中LED动态显示系统的结构示意图；

图4为一个实施例中控制信号与每一字节的数据位传送之间的时序关系图；

图5为一个实施例中LED动态显示方法的流程图。

【具体实施方式】

下面结合具体的实施例及附图对本发明的技术方案进行详细的描述。

如图1所示为驱动芯片输入信号与输出数据之间的逻辑关系示意图。LED控制系统包括发送器、分配器和扫描板。视频信号通过发送器传送到分配器，分配器再将数据分别发送到每个扫描板。扫描板通过控制驱动芯片的使能(OE)信号，锁存信号(Latch信号)，和时钟(CLK)信号，并将视频数据传送到每个LED灯，使其显示相应的视频图像。该扫描板采用FPGA(Field-ProgrammableGate Array，现场可编程逻辑门阵列)板。

如图2所示，在一个实施例中，一种LED动态显示系统，包括预设模块10、排序模块20、信号控制模块30和显示模块40。其中，

在一个实施例中，每显示一帧图像时，每个LED接收一个字节的视频数据，一个字节的8bit数据可以表现256个灰度等级。通过采用逐位分时点亮，即从一个字节中依次取出1bit数据，对该LED对应的像素分8次点亮。根据数据位上的数据的不同，可定义数据位为“1”表示有效，即点亮，为“0”表示无效，即熄灭。LED被点亮有效时间累加的亮度效果可对应该字节表示的像素灰度等级。预设模块10用于预设视频数据的每一字节的每一数据位的有效时间和无效时间，且预设的数据位的有效时间从低位到高位依次递增，并预设一个周期T，其中，有效时间小于一个周期T，无效时间为一个周期T，有效时间大于等于一个周期T，无效时间和有效时间相同。预设模块10用于预设视频数据的每一个字节的数据位的低位的有效时间为一个周期的八分之一，数据每增1，有效时间增加八分之一的周期。视频数据的每一字节的数据位为8bit位，即第0bit位、1bit位、2bit位、3bit位、4bit位、5bit位、6bit位、7bit位，预设第0位的数据位的有效时间为八分之一的周期T，数据每增加1，则有效时间增八分之一的周期T，预设的第0bit位、第1bit位、第2bit位、第3bit位、第4bit位、第5bit位、第6bit位、第7bit位的有效时间分别为T/8、T/4、T/2、T、2T、4T、8T、16T。如果要显示灰度等级为123的像素，则其用表1表示为：

表1

7bit	6bit	5bit	4bit	3bit	2bit	1bit	0bit
								0	1	1	1	1	0	1	1
0	8T	4T	2T	T	0	T/4	T/8

相应的，该LED被点亮的总的有效时间为T/8+T/4+T+2T+4T+8T。在上述时间的累加的亮度效果可以用于表示123的灰度等级。

另外，若第0bit位的数据为“1”时，有效时间为T/8，即第0bit位数据输入时相对应的LED灯点亮时间为T/8，熄灭时间为7T/8；若第0bit位的数据为“0”，无效时间为一个周期T，即整个周期T内，第0bit位数据输入时相对应的LED灯一直熄灭。若第7bit位的数据为“1”时，有效时间为16T，即第7bit位的数据输入时相对应的LED灯在16T时间内一直点亮；若第7bit位的数据为“0”时，即第7bit位数据输入时无效，无效时间为16T，在16T时间内相对应的LED灯一直熄灭。

排序模块20用于将每一个字节的数据位进行排序，将任一有效时间小于一个周期的数据位排为该字节的最后输出显示的位上。视频数据的每一字节的数据为8bit位，对每一字节的数据位进行排序。排序时，将有效时间不足一周期T的数据位放置到一个字节的最后输出显示的位上。根据上述预设模块10的设置，该实施例中，有效时间不足一个周期T的数据位包括0bit位和1bit位。将0位至7位的数据进行排序后，可为1bit位、2bit位、3bit位、4bit位、5bit位、6bit位、7bit位、0bit位的顺序进行输出显示，也可为2bit位、3bit位、4bit位、5bit位、6bit位、7bit位、0bit位、1bit位的顺序进行输出显示，7bit位、5bit位、4bit位、6bit位、3bit位、2bit位、1bit位、0bit位的顺序进行输出显示，多种输出显示顺序，不限于此。排序模块20将该字节的数据位按1、2、3、4、5、6、7、0bit位的显示顺序进行排序。如图3所示，为采用将0bit位放置在输出显示的最后的排序方式。由于0bit位数据的有效时间最短，累计的亮度较低，存储的电荷较少，使切换行管时，对于不应该点亮的行只有非常小的电流流过，从而消除了动态显示的拖影。

信号控制模块30用于根据每一字节的数据位的有效时间设置相应的有效控制信号。对每一字节的数据位排序后，设置该每一数据位的有效时间相应的有效控制信号。如第0bit位数据的有效时间为T/8，相应的控制信号可设为一个周期T的最后八分之一时间有效，即最后八分之一的周期T内被点亮；第1bit位数据的有效时间为T/4，相应的控制信号可设为一个周期T的最后四分之一时间有效。该控制信号为使能控制(OE)信号，可设置为高电平1有效，低电平0为无效。

显示模块40用于根据排序后的每一字节的数据位及相应的有效控制信号显示每一字节。通过控制信号控制，按照预设的有效时间将排序后的数据位显示。

在一个实施例中，如图3所示，上述LED动态显示系统，除了包括预设模块10、排序模块20、信号控制模块30和显示模块40，还包括锁存模块50、锁存控制模块60和时钟控制模块70。其中，锁存模块50用于将每一字节的待显示的数据位暂时锁存，以便输入到显示模块40进行显示。锁存控制模块60发出锁存控制信号控制锁存模块50进行锁存每一个字节的待显示的数据位。锁存控制模块60发出锁存控制信号为脉冲信号，输入一次脉冲，则将一个待显示的数据位锁存到驱动芯片中。时钟控制模块70控制锁存控制模块60发出锁存控制信号的时间点。当信号控制模块30发出有效控制信号时，锁存模块50将锁存的数据位输入到显示模块40进行显示。

如图4为信号控制模块30发出的控制信号与每一字节的数据位传送之间的时序关系。在0时刻，时钟控制模块70控制该0时刻的时间点，锁存控制模块60在0时刻发出脉冲信号，锁存模块50锁存第1bit位的数据，如果信号控制模块30发出控制信号为高电平时，显示模块40输出显示第1bit位的数据，如果信号控制模块30发出控制信号为低电平时，显示模块40不输出显示第1bit位的数据。第1bit位数据的有效时间为T/4，在0～3T/4时刻，OE信号为低电平，在3T/4时刻，OE信号变为高电平，在3T/4到T时间内OE信号一直保持为高电平，显示第1bit位数据。在显示第1bit位数据的时候，同时输送第2bit位数据，在T到3T/2之间，OE信号为低电平，第2bit位数据不显示，在3T/2时刻，OE信号变为高电平，在3T/2到2T时间内OE信号保持为高电平，显示第2bit位数据，同时输送第3bit位数据，如此，分别输出第4bit位数据，第5bit位数据，第6bit位数据，第7bit位数据，第0bit位数据。在显示完第1bit位至第7bit位时间为33T时间，在33T时刻，进行显示第0bit位数据周期内，第0bit位数据的有效时间为T/8，因此在第33T到第34T之间只有T/8时间处于导通，到第34T时刻一行数据显示完成，开始显示下一行数据，在33T到34T之间多数时间OE信号处于低电平，积累的亮度较低，存储的电荷较少，从而形成非常小的电流，从而解决了LED动态显示的拖影问题。

如图5，在一个实施例中，一种LED动态显示方法，包括以下步骤：

步骤S10为预设步骤，预设视频数据的每一字节的每一数据位的有效时间和无效时间，且预设的数据位的有效时间从低位到高位依次递增，并预设一个周期，其中，有效时间小于一个周期，无效时间为一个周期，有效时间大于等于一个周期，无效时间与有效时间相同。

该实施例中，步骤S10具体为：预设视频数据的每一个字节的数据位的低位的有效时间为一个周期的八分之一，数据每增1，有效时间增加八分之一的周期。每显示一帧图像时，每个LED接收一个字节的视频数据，一个字节的8bit数据可以表现256个灰度等级。通过采用逐位分时点亮，即从一个字节中依次取出1bit数据，对该LED对应的像素分8次点亮。根据数据位上的数据的不同，可定义数据位为“1”表示有效，即点亮，为“0”表示无效，即熄灭。LED被点亮有效时间累加的亮度效果可对应该字节表示的像素灰度等级。视频数据的每一字节的数据位为8bit位，即第0bit位、1bit位、2bit位、3bit位、4bit位、5bit位、6bit位、7bit位，预设第0位的数据位的有效时间为八分之一的周期T，数据每增加1，则有效时间增八分之一的周期T，预设的第0bit位、第1bit位、第2bit位、第3bit位、第4bit位、第5bit位、第6bit位、第7bit位的有效时间分别为T/8、T/4、T/2、T、2T、4T、8T、16T。如果要显示灰度等级为123的像素，如表1所示。

另外，若第0bit位的数据为“1”时，有效时间为T/8，即第0bit位数据输入时相对应的LED灯点亮时间为T/8，熄灭时间为7T/8；若第0bit位的数据为“0”，无效时间为一个周期T，即整个周期T内，第0bit位数据输入时相对应的LED灯一直熄灭。若第7bit位的数据为“1”时，有效时间为16T，即第7bit位的数据输入时相对应的LED灯在16T时间内一直点亮；若第7bit位的数据为“0”时，即第7bit位数据输入时无效，无效时间为16T，在16T时间内相对应的LED灯一直熄灭。

步骤S20为排序步骤，将每一字节的数据位进行排序，将任一有效时间小于一个周期的数据位排为该字节的最后输出显示的位上。视频数据的每一字节的数据为8bit位，对每一字节的数据位进行排序。排序时，将有效时间不足一周期T的数据位放置到一个字节的最后输出显示的位上。该实施例中，有效时间不足一个周期T的数据位包括0bit位和1bit位。将0位至7位的数据进行排序后，可为1bit位、2bit位、3bit位、4bit位、5bit位、6bit位、7bit位、0bit位的顺序进行输出显示，也可为2bit位、3bit位、4bit位、5bit位、6bit位、7bit位、0bit位、1bit位的顺序进行输出显示，7bit位、5bit位、4bit位、6bit位、3bit位、2bit位、1bit位、0bit位的顺序进行输出显示，多种输出显示顺序，不限于此。步骤S20具体为：将该字节的数据位按1、2、3、4、5、6、7、0bit位的显示顺序进行排序。如图3所示，为采用将0bit位放置在输出显示的最后的排序方式，由于0bit位数据的有效时间最短，累计的亮度较低，存储的电荷较少，使切换行管时，对于不应该点亮的行只有非常小的电流流过，从而消除了动态显示的拖影。

步骤S30为控制信号设置步骤，根据每一字节的数据位的有效时间设置相应的有效控制信号。对每一字节的数据位排序后，设置该每一数据位的有效时间相应的有效控制信号。如第0bit位数据的有效时间为T/8，相应的控制信号可设为一个周期T的最后八分之一时间有效，即最后八分之一的周期T内被点亮；第1bit位数据的有效时间为T/4，相应的控制信号可设为一个周期T的最后四分之一时间有效。该控制信号为使能控制(OE)信号，可设置为高电平1有效，低电平0为无效。

步骤S40为显示步骤，根据排序后的每一字节的数据位及相应的有效控制信号显示每一字节。通过控制信号控制，按照预设的有效时间将排序后的数据位显示。

在一个实施例中，上述LED显示方法还包括在步骤S40之前还包括步骤：控制发出锁存控制信号的时间点；发出对每一个字节的待显示的数据位进行锁存的锁存控制信号；将每一字节的待显示的数据位锁存。先控制某时刻发出锁存控制信号，根据该锁存控制信号触发进行锁存。发出锁存控制信号为脉冲信号，输入一次脉冲，则将一个待显示的数据位锁存到驱动芯片中。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种LED动态显示系统，其特征在于，包括：

预设模块，用于预设视频数据的每一字节的每一数据位的有效时间和无效时间，且预设的数据位的有效时间从低位到高位依次递增，并预设一个周期，其中，有效时间小于一个周期时，无效时间为一个周期，有效时间大于等于一个周期时，无效时间与有效时间相同；

排序模块，用于将每一字节的数据位进行排序，将任一有效时间小于一个周期的数据位排为该字节的最后输出显示的位上；

信号控制模块，用于根据每一字节的数据位的有效时间设置相应的有效控制信号；

显示模块，用于根据排序后的每一字节的数据位及相应的有效控制信号显示每一字节。

2.根据权利要求1所述的LED动态显示系统，其特征在于，所述预设模块进一步用于预设视频数据的每一字节的数据位的低位的有效时间为一个周期的八分之一，数据每增1，有效时间增加八分之一的周期。

3.根据权利要求1所述的LED动态显示系统，其特征在于，所述每一字节的数据位为8bit位，从低位到高位的顺序是0bit到7bit，所述排序模块进一步用于将该字节的数据位按1bit、2bit、3bit、4bit、5bit、6bit、7bit、0bit位的显示顺序进行排序。

4.根据权利要求1所述的LED动态显示系统，其特征在于，还包括锁存模块，用于将每一字节的待显示的数据位锁存。

5.根据权利要求4所述的LED动态显示系统，其特征在于，还包括锁存控制模块和时钟控制模块，所述锁存控制模块用于发出锁存控制信号控制所述锁存模块进行锁存每一个字节的待显示的数据位，所述时钟控制模块控制发出所述锁存控制信号的时间点。

6.一种LED动态显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

预设步骤，预设视频数据的每一字节的每一数据位的有效时间和无效时间，且预设的数据位的有效时间从低位到高位依次递增，并预设一个周期，其中，有效时间小于一个周期，无效时间为一个周期，有效时间大于等于一个周期，无效时间与有效时间相同；

排序步骤，将每一字节的数据位进行排序，将有效时间小于一个周期的数据位排为该字节的最后输出显示的位上；

控制信号设置步骤，根据每一字节的数据位的有效时间设置相应的有效控制信号；

显示步骤，根据排序后的每一字节的数据位及相应的有效控制信号显示每一字节。

7.根据权利要求6所述的LED动态显示系统，其特征在于，所述预设步骤具体为：预设视频数据的每一字节的数据位的低位的有效时间为一个周期的八分之一，数据每增1，有效时间增加八分之一的周期。

8.根据权利要求6所述的LED动态显示系统，其特征在于，所述每一字节的数据位为8bit位，从低位到高位的顺序是0bit到7bit；所述排序步骤具体为：将该字节的数据位按1bit、2bit、3bit、4bit、5bit、6bit、7bit、0bit位的显示顺序进行排序。

9.根据权利要求6所述的LED动态显示系统，其特征在于，在所述显示步骤之前还包括步骤：将每一字节的待显示的数据位锁存。

10.根据权利要求9所述的LED动态显示系统，其特征在于，在所述将每一字节的待显示的数据位锁存的步骤之前还包括：控制发出锁存控制信号的时间点；发出对每一个字节的数据位进行锁存的锁存控制信号。

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