CN103839519A

CN103839519A - 显示驱动电路及其系统

Info

Publication number: CN103839519A
Application number: CN201310753792.5A
Authority: CN
Inventors: 石磊; 李照华; 胡富斌; 符传汇; 杨亚吉; 王乐康; 尹志刚
Original assignee: Shenzhen Mingwei Electronic Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Mingwei Electronic Co Ltd; Shenzhen Sunmoon Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2031-05-25
Also published as: CN103839519B

Abstract

本发明的实施例提出了一种显示驱动电路，包括接收解码模块、显示数据处理模块以及地址数据处理模块，接收解码模块，用于对接收到的数据进行解码，分离出显示数据和地址数据，分别输入显示数据处理模块和地址数据处理模块；显示数据处理模块，用于根据显示数据输出驱动信号，控制LED显示设备；地址数据处理模块，用于接收并存储地址数据，其后将地址数据转发输出。本发明的实施例还提出了一种显示控制系统。本发明提出的上述方案，对于具有控制独立灯具功能的并联专用型集成电路，能够以串联的方式进行地址数据写入、以并联的方式进行显示数据写入，提高了LED显示驱动芯片的生产效率以及可靠性，降低了显示系统的成本，优化了系统性能。

Description

显示驱动电路及其系统

技术领域

本发明涉及数字通信领域，具体而言，本发明涉及显示驱动电路及其系统。

背景技术

由于LED显示类应用产品具有价格低廉、配置灵活、反应速度快等众多优点，因此LED显示类应用产品在我们的日常生活当中扮演着越来越重要的角色。例如，LED显示产品应用于公交车的路线显示、大型的报时屏幕、银行的利率显示屏、商业广告屏等等。

LED显示产品在实际应用中非常普遍，为了使LED设备显示或照明应用材料显示出不同的亮度，得到丰富的不断变幻的图案或效果，需要对LED设备的显示亮度进行控制。亮度的控制，通常是通过对LED驱动装置写入数据实现的。传统的数据传输，广为人知的有如下类别：MAXIM的单线协议、DMX512单线协议、归零码单线协议、IIC双线协议、SMBUS双线协议、汽车电子采用的CAN总线、电源管理系统的SMBUS、LED显示屏中使用的三线协议等。

目前，LED显示数据控制系统大致可以分为以下三种方式：

第一种是主控装置通过多条数据线控制所有灯组。从主控装置引出很多条数据线，分别接到每个灯组。这种设计较为简单，但是若灯组数目多、每个灯组距离较远、分布或排列不规则情况下，会引起数据线多、安装复杂等问题，造成的成本高、使用繁琐，示意图如图1所示。

第二种是采用串接式控制电路。一个灯光装饰、照明系统，由一个主控装置控制数个受控的灯具。将系统分成数条串联的子系统，各子系统间的灯具彼此串联。如果采用移位寄存器串接的方式，利用移位缓存器的特性，使系统控制数据何时到达被控灯具，再通过特殊编码格式或者额外信号来通知各受控灯具锁存数据；如果采用截取数据的方式，灯具接收到数据时，被认为是本灯具数据，将此数据截取下来，并关闭数据输出端口；当数据接收完毕，打开数据输出端口，将下一个灯具的数据经过整形后发出。串接式控制电路的优点在于，无需对芯片做特殊处理，每个芯片即插即用，维护成本较低。但是缺点也非常明显，就是如果该灯串中某一个灯具损坏后，不能进行数据的传输，这样连接到该灯具以后的灯将被关闭，或者常亮，示意图如图2所示。如果第i个灯具损坏，那么第i个灯具到最后一个灯具都将无法正常显示。

第三种设计是采用共享寻址并联系统。每个系统分成多个子系统，每个子系统分成多个从机，每个从机内安装一个控制电路，并赋予每个从机一个绝对地址（ID）。因此只要将每个从机的信号线连接到信号总线上，系统就可以工作了，示意图如图3所示。以汽车电子中的CAN总线为例，因为每个从机具有不同的功能，一般采用不同的处理芯片，所以从机地址会因为不同的芯片而较易控制。将该方法应用于LED显示控制系统时，通过使用单片机等通用型芯片取代上述从机，从而对LED设备进行控制，这时需要单片机具有外设或者内置的非易挥发性存储单元。上述实现方式的缺点是采用了通用型芯片控制灯具，成本较高。

基于以上原因，有必要提出相应的技术方案，降低系统成本，提高系统性能。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别通过设计具有控制独立灯具功能的并联专用型集成电路，提高了LED显示驱动芯片的生产效率以及可靠性，降低了显示系统的成本，优化了系统性能。

为了达到上述目的，本发明的实施例一方面提出了一种显示驱动电路，包括接收解码模块、显示数据处理模块以及地址数据处理模块，所述接收解码模块的输出与所述显示数据处理模块和所述地址数据处理模块连接，所述地址数据处理模块的输出与所述显示数据处理模块连接；

所述接收解码模块，用于对接收到的数据进行解码，分离出显示数据和地址数据，分别输入所述显示数据处理模块和所述地址数据处理模块；

所述显示数据处理模块，用于根据所述显示数据输出驱动信号，控制LED显示设备；

所述地址数据处理模块，用于接收并存储所述地址数据，其后将所述地址数据转发输出。

本发明的实施例另一方面还提出了一种显示控制系统，包括显示数据控制装置和两个或两个以上驱动电路芯片，所述显示数据控制装置连接数据总线，所述驱动电路芯片以共享总线方式并列到所述数据总线，所述显示数据控制装置通过一个数据通路与每一个驱动电路芯片相连，所述显示数据控制装置发送数据独立控制每一个驱动电路芯片；

所述驱动电路芯片包括接收解码模块、显示数据处理模块以及地址数据处理模块，所述接收解码模块的输出与所述显示数据处理模块和所述地址数据处理模块连接，所述地址数据处理模块的输出与所述显示数据处理模块连接；

本发明提出的上述方案，对于具有控制独立灯具功能的并联专用型集成电路，能够以串联的方式进行地址数据写入、以并联的方式进行显示数据写入，提高了LED显示驱动芯片的生产效率以及可靠性，降低了显示系统的成本，优化了系统性能。此外，本发明提出的上述方案，实现方案简单、高效。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为并联控制线系统示意图；

图2为串联控制线系统示意图；

图3为CAN总线并联系统示意图；

图4为本发明实施例显示驱动电路功能模块图；

图5为本发明实施例地址数据传输示意图；

图6为本发明实施例一种可寻址的并联显示驱动芯片功能示意图；

图7为本发明实施例又一种可寻址的并联显示驱动芯片功能示意图；

图8为本发明实施例又一种可寻址的并联显示驱动芯片功能示意图；

图9为本发明实施例显示控制系统示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

为了实现本发明之目的，本发明实施例提出了一种显示驱动电路，包括接收解码模块、显示数据处理模块以及地址数据处理模块，如图4所示，其中，接收解码模块的输出与显示数据处理模块和地址数据处理模块连接，地址数据处理模块的输出与显示数据处理模块连接。

具体而言，接收解码模块用于对接收到的数据进行解码，分离出显示数据和地址数据，分别输入显示数据处理模块和地址数据处理模块。

显示数据处理模块用于根据显示数据输出驱动信号，控制LED显示设备。

进一步而言，显示数据处理模块包括显示数据存储模块、脉冲宽度调制PWM模块以及LED驱动模块，显示数据存储模块、脉冲宽度调制PWM模块以及LED驱动模块依次串行连接。

接收解码模块接收显示数据时，根据地址数据处理模块中的地址信息决定是否将显示数据写入显示数据存储模块；

PWM模块接收基本时钟，对显示数据存储模块中的显示数据进行处理，得到与显示数据相符的占空比，输出到LED驱动控制模块；

LED驱动控制模块接收PWM模块的输入控制LED显示设备。

地址数据处理模块，用于接收并存储地址数据，其后将地址数据转发输出。

其中，地址数据处理模块中的地址存储介质为非易挥发性存储介质，包括EEPROM、FLASH或OTP。

在上述实施例中，显示驱动电路以串联的方式连接其中的地址数据处理模块，地址写入装置连接始端的显示驱动电路，对显示驱动电路进行串行地址写入。此外，地址数据处理模块将地址数据转发之前，对地址数据进行整形滤波处理。

例如，如图5所示的地址数据传输框图。为了便于生产，地址写入采取芯片串联的方式进行。地址写入装置连接到芯片1，后续芯片以串联的形式连接，直到最后一个芯片N。地址写入装置需要满足地址写入的数据传输协议，根据该数据传输协议，各个串联芯片接收到地址信息，并将属于自己的地址存入到地址存储装置。该地址存储装置采用非易挥发性存储介质，譬如EEPROM、FLASH、一组或者多组OTP（One Time Programmable，一次性可编程）等。并且，因为需要地址数据级联，所以需要对地址数据进行整形等处理后，发送给下一级芯片。

图6是为本发明实施例一种可寻址的并联显示驱动芯片功能示意图。包括以下功能处理：接收端口接收数据信息，然后进行解码，将解码后数据输入地址控制和显示数据存储部分进行后续处理。

其中，数据接收用于接收主控装置发送的数据，并对数据信号进行整形处理、滤除干扰处理等；解码用于对数据接收的输出进行解码，如果接收的是地址数据，将送入地址控制处理并对地址进行存储写操作；如果接收的是显示数据，并根据地址存储中存储的地址，进行解码，并送入显示数据存储，用于控制LED灯的亮度，达到一定的显示效果；地址控制用于接收解码模块的地址数据和产生地址写入指令，包括用于控制地址存储的写入；地址存储一般采用非易挥发性存储介质，譬如EEPROM、FLASH、OTP等。从地址控制中接收到地址数据和地址写入指令后，将地址信息写入到非易挥发性存储介质中。并且，该模块还将已写入的地址信息送入到解码模块中。解码模块接收显示数据时，根据地址信息决定是否将接收到的显示数据写入到显示数据存储单元；地址数据发送端口用于转发后续级联芯片的地址信息。在正常显示的工作模式中，该端口可以为悬空；显示数据存储，用于存储显示数据，并将所存显示数据送入到PWM模块；时钟是用于产生固定周期或频率的时钟信号，并送入PWM模块；PWM模块是根据显示数据进行LED亮度控制的关键模块。该模块从时钟模块中获取用于计时的基本时钟。根据预设的PWM完整周期，对显示数据进行处理后，得到与显示数据相符的占空比，输出到LED驱动控制模块。LED驱动控制模块用于驱动LED设备。驱动LED灯的工作模式，可以是恒压模式，亦可以是恒流模式。恒流模式需要芯片预设一个恒流值，该恒流值可以通过芯片内部预设，也可以通过外接电阻等方式设定。恒压模式需要外接LED灯串接电阻来控制恒流值。即，LED驱动模块接收到PWM模块输出的占空比信息，根据内设或外设的恒流值，驱动LED灯发光，并产生一定的显示效果。

另外，作为本发明实施例又一种可寻址的并联显示驱动芯片，如图7所示，可以将上述数据接收功能拆分为两部分，分别用于显示数据和地址数据的解码和写入。

此外，本专利中提及的上述地址存储模块中的非易挥发性存储介质可以为芯片内置，亦可以为外置、芯片访问的形式存在。如图8所示，作为本发明实施例又一种可寻址的并联显示驱动芯片。

在对地址数据成功写入后，改变数据传输的连接方式，由串联连接修改为并联链接。这样就可以对并联的各个芯片进行显示数据的输入。

如图9所示，本发明实施例还提出了一种显示控制系统，包括显示数据控制装置和两个或两个以上驱动电路芯片。其中，显示数据控制装置连接数据总线，驱动电路芯片以共享总线方式并列到数据总线，显示数据控制装置通过一个数据通路与每一个驱动电路芯片相连，显示数据控制装置发送数据独立控制每一个驱动电路芯片。

具体而言，驱动电路芯片包括接收解码模块、显示数据处理模块以及地址数据处理模块，接收解码模块的输出与显示数据处理模块和地址数据处理模块连接，地址数据处理模块的输出与显示数据处理模块连接。

接收解码模块，用于对接收到的数据进行解码，分离出显示数据和地址数据，分别输入显示数据处理模块和地址数据处理模块。

显示数据处理模块，用于根据显示数据输出驱动信号，控制LED显示设备。

显示数据处理模块包括显示数据存储模块、脉冲宽度调制PWM模块以及LED驱动模块，显示数据存储模块、脉冲宽度调制PWM模块以及LED驱动模块依次串行连接。

LED驱动控制模块接收PWM模块的输入控制LED显示设备。

地址数据处理模块中的地址存储介质为非易挥发性存储介质，包括EEPROM、FLASH或OTP。

显示驱动电路以串联的方式连接其中的地址数据处理模块，地址写入装置连接始端的显示驱动电路，对显示驱动电路进行串行地址写入。

地址数据处理模块将地址数据转发之前，对地址数据进行整形滤波处理。

在实际应用中，主控装置和各个芯片（从机）的并联关系，可以避免一个灯具损坏所引起的后续灯具不能正常显示的问题。该显示数据主控装置通过一个数据通路连接到每一个从机。当然，一个数据通路不限于是一条数据线，在实际应用中，根据不同的数据传输协议确定数据线条数。每个从机根据已存地址接收相应数据。如果显示数据主控装置与本机所存储的地址不符，将对该显示数据忽略掉。这样显示数据主控装置可以对每个从机进行单独控制。

在实际应用中，可能会存在因数据线较长、负载较重而影响数据传输的信号完整性问题，可以通过对数据线提升电压、增加上拉电阻等方式解决。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种显示驱动电路，其特征在于，包括接收解码模块、显示数据处理模块以及地址数据处理模块，所述接收解码模块的输出与所述显示数据处理模块和所述地址数据处理模块连接，所述地址数据处理模块的输出与所述显示数据处理模块连接；

所述接收解码模块，用于对接收到的数据进行解码，解码后的数据分别输入所述显示数据处理模块和所述地址数据处理模块；

2.一种显示驱动电路，其特征在于，包括显示数据接收端口、显示数据解码模块、地址数据接收端口、地址数据解码模块、显示数据处理模块以及地址数据处理模块，所述显示数据接收端口的输出与所述显示数据解码模块连接，所述显示数据解码模块的输出与所述显示数据处理模块连接，所述地址数据接收端口的输出与所述地址数据解码模块连接，所述地址数据解码模块的输出与所述地址数据处理模块连接，所述地址数据处理模块的输出与所述显示数据解码模块连接；

所述显示数据接收端口，用于接收显示数据并输入所述显示数据解码模块；

所述地址数据接收端口，用于接收地址数据并输入所述地址数据解码模块；

所述显示数据解码模块，用于对所述显示数据进行解码，输入所述显示数据处理模块；

所述地址数据解码模块，用于对所述地址数据进行解码，输入所述地址数据处理模块；

3.如权利要求2所述的显示驱动电路，其特征在于，所述显示数据处理模块包括显示数据存储模块、脉冲宽度调制PWM模块以及LED驱动模块，所述显示数据存储模块、脉冲宽度调制PWM模块以及LED驱动模块依次串行连接；

所述显示数据解码模块接收所述显示数据时，根据所述地址数据处理模块中的地址信息决定是否将所述显示数据写入所述显示数据存储模块；

所述PWM模块接收基本时钟，对所述显示数据存储模块中的显示数据进行处理，得到与所述显示数据相符的占空比，输出到所述LED驱动控制模块；

所述LED驱动控制模块接收所述PWM模块的输入控制所述LED显示设备。

4.如权利要求2所述的显示驱动电路，其特征在于，所述地址数据处理模块包括地址控制模块、地址存储模块以及地址数据发送端口，所述地址控制模块的输出连接所述地址存储模块与所述地址数据发送端口；

所述地址控制模块用于接收解码模块的地址数据和产生地址写入指令，并将所述地址数据和所述地址写入指令输入所述显示数据解码模块；

所述地址存储模块根据所述地址数据和所述地址写入指令，写入所述地址信息，并将所述地址信息输入所述显示数据解码模块；

所述地址数据发送端口用于转发所述地址信息至后续级联芯片。

5.如权利要求4所述的显示驱动电路，其特征在于，所述地址存储模块为非易挥发性存储介质，包括EEPROM、FLASH或OTP。

6.如权利要求5所述的显示驱动电路，其特征在于，所述地址数据处理模块将所述地址数据转发之前，对所述地址数据进行整形滤波处理。

7.一种显示控制系统，其特征在于，包括显示数据控制装置和两个或两个以上驱动电路芯片，所述显示数据控制装置连接数据总线，所述驱动电路芯片以共享总线方式并联到所述数据总线，所述显示数据控制装置通过一个数据通路与每一个驱动电路芯片相连，所述显示数据控制装置发送数据独立控制每一个驱动电路芯片；

8.如权利要求7所述的显示控制系统，其特征在于，所述显示数据处理模块包括显示数据存储模块、脉冲宽度调制PWM模块以及LED驱动模块，所述显示数据存储模块、脉冲宽度调制PWM模块以及LED驱动模块依次串行连接；

所述接收解码模块接收所述显示数据时，根据所述地址数据处理模块中的地址信息决定是否将所述显示数据写入所述显示数据存储模块；

9.如权利要求7所述的显示控制系统，其特征在于，所述地址数据处理模块中的地址存储介质为非易挥发性存储介质，包括EEPROM、FLASH或OTP。

10.如权利要求7至9任意之一所述的显示控制系统，其特征在于，所述每一个驱动电路芯片的地址数据处理模块以串联的方式连接，地址写入装置连接始端的驱动电路芯片，对所述驱动电路芯片进行串行地址写入。