CN104992672A - Led灯板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED灯板，包括：电路板和设置在电路板上的输入接口、行扫描电路、多条行线、多条列线以及电连接所述多条行线和所述多条列线的LED阵列，行扫描电路的输出电连接所述多条行线。特别地，LED灯板还包括：数据处理及控制信号产生模块，其输入电连接输入接口，且行扫描电路电连接数据处理及控制信号产生模块的第一控制信号输出端；以及通用LED驱动芯片，其输入电连接数据处理及控制信号产生模块的第二控制信号输出端及数据输出端，且所述多条列线电连接通用LED驱动芯片的输出。本发明利用相对廉价的数据处理及控制信号产生模块和通用LED驱动芯片的组合来代替价格较贵的专用LED驱动芯片，因而可以降低成本。

Description

LED灯板

技术领域

本发明涉及LED显示技术领域，特别涉及一种LED灯板。

背景技术

现有的LED显示屏同步系统包括视频源、发送卡、接收卡以及LED显示屏，其中LED显示屏由多个箱体拼接而成。每个箱体包括多个LED灯板且配置有接收卡，接收卡电连接至箱体中的各个LED灯板。

发送卡在接收到视频信号经处理后，通过网线或其他介质将数据发送至接收卡，接收卡收到发送卡提供的数据进行图像数据的扭转、切分等工作后，将图像数据经排线发送到各个LED灯板上的LED驱动芯片，并给LED灯板发送相应的控制信号，从而完成整个图像的显示过程。

LED驱动芯片可分为通用LED驱动芯片和专用LED驱动芯片。在传统的全彩LED显示屏同步系统中，LED驱动芯片典型地采用MBI5153专用芯片，接收卡与LED灯板之间采用排线方式进行数据传输，MBI5153专用芯片上内建SRAM且集成了数据显示及各种控制指令，比如由接收卡传送过来的信号包含多组RGB数据，外加数据输入时钟信号CLK、数据锁存信号Lat、数据输出使能信号OE、行地址信号A,B,C等控制信号，MBI5153芯片接收到这些数据及控制信号后，根据显示的要求，生成相应的显示控制数据，最终驱动LED显示屏正确显示。

然而，专用LED驱动芯片例如MBI5153芯片，相对于通用LED驱动芯片而言，虽然功能比较齐全但其价格相对较贵，尤其对于较小尺寸的LED显示屏来说，采用这种专用LED驱动芯片就更是浪费。此外，采用专用LED驱动芯片使得接收卡和LED灯板之间的传输方式单一，只能采用排线传输，这对于大尺寸LED显示屏而言，所需的排线就比较多，造成布线比较复杂。

发明内容

因此，针对现有技术中的不足，本发明提出一种LED灯板。

具体地，本发明实施例提出的一种LED灯板，包括：电路板和设置在所述电路板上的输入接口、行扫描电路、多条行线、多条列线以及电连接所述多条行线和所述多条列线的LED阵列，所述行扫描电路的输出电连接所述多条行线。特别地，所述LED灯板还包括：数据处理及控制信号产生模块，所述数据处理及控制信号产生模块的输入电连接所述输入接口，且所述行扫描电路电连接所述数据处理及控制信号产生模块的第一控制信号输出端；以及通用LED驱动芯片，所述通用LED驱动芯片的输入电连接所述数据处理及控制信号产生模块的第二控制信号输出端及数据输出端，且所述多条列线电连接所述通用LED驱动芯片的输出。

在本发明的一个实施例中，所述数据处理及控制信号产生模块为可编程逻辑器件。

在本发明的一个实施例中，所述可编程逻辑器件为FPGA。

在本发明的一个实施例中，所述数据处理及控制信号产生模块为特定用途集成电路。

在本发明的一个实施例中，所述输入接口为排线接口。

在本发明的一个实施例中，所述输入接口为LVDS接口或UART串口。

在本发明的一个实施例中，所述LED阵列包括多种颜色LED灯点。

在本发明的一个实施例中，所述通用LED驱动芯片为无内置SRAM且数据串入并出型LED驱动芯片。

在本发明的一个实施例中，所述数据处理及控制信号产生模块包括控制模块、存储模块和显示模块；所述控制模块用于接收由外部输入至所述LED灯板的图像数据及可选的控制信号、并将所述图像数据发送至所述存储模块进行存储；所述显示模块用于从所述存储模块中读取所述图像数据并按照所述通用LED驱动芯片的时序逻辑生成供所述通用LED驱动芯片进行显示驱动的数据流及控制信号以及生成所述行扫描电路所需的行地址信号。

在本发明的一个实施例中，所述显示模块包括：控制信号产生单元、控制单元和数据处理单元；所述控制信号产生单元用于根据所述通用LED驱动芯片的时序逻辑生成供所述通用LED驱动芯片进行显示驱动的所述控制信号以及生成所述行扫描电路所需的所述行地址信号；所述控制单元用于参考供所述通用LED驱动芯片进行显示驱动的所述控制信号控制所述数据处理单元对从所述存储模块读取出的图像数据进行处理以得到串行输出的灰度数据。

由上可知，本发明实施例采用相对廉价的通用LED驱动芯片和数据处理及控制信号产生模块(例如FPGA或ASIC)的组合代替价格较贵的专用LED驱动芯片进行显示驱动示，因此可以减少LED灯板的成本。此外，其相较于采用专用LED驱动芯片的技术方案，可以减少布线的复杂度，因为对于专用LED驱动芯片，其接口类型固化，例如MBI5153芯片只能接收排线传输来的数据。

通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

附图说明

下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

图1为本发明实施例的LED灯板的结构示意图。

图2为本发明实施例的LED灯板的另一视角结构示意图。

图3为本发明实施例的可编程逻辑器件或特定用途集成电路的模块示意图。

图4为本发明实施例的显示模块的子模块示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

请参见图1和图2，本发明实施例提出的一种LED灯板10适于与接收卡20电连接且包括：电路板11和设置在电路板11的输入接口12、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device)或特定用途集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)13、通用LED驱动芯片15、行扫描电路17、多条行线L1～Lm、多条列线C1～Cn以及LED阵列19。

其中，LED灯板10经由输入接口12连接例如通过排线连接接收卡20。可编程逻辑器件或特定用途集成电路13的输入电连接输入接口12，其第一控制信号输出端电连接行扫描电路17的输入，且其第二控制信号输出端及数据输出端电连接通用LED驱动芯片15的输入。行扫描电路17的输出电连接多条行线L1～Lm，通用LED驱动芯片15的输出电连接多条列线C1～Cn，LED阵列19包括多个LED灯点，例如红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)等多种颜色LED灯点，每一个颜色LED灯点的阳极电连接多条行线L1～Lm中相对应的一条行线且阴极电连接多条列线C1～Cn中相对应的一条列线。

在本实施例中，LED灯板10上设置有通用LED驱动芯片15用于显示驱动，由于通用LED驱动芯片15相对于专用LED驱动芯片，其无内建SRAM(Static Random Access Memory,静态随机存储器)，并且是按比特(bit)接收数据；当一个接收卡20带载多个LED灯板10时，接收卡20要给多个LED灯板10传送完所需图像数据需要比较长的时间，传输速度比较慢，显示效果比较差。因此，本实施例中在LED灯板10上设置一个可编程逻辑器件或特定用途集成电路13，接收卡20将图像数据封装成帧，发送至LED灯板10上的可编程逻辑器件或特定用途集成电路13进行存储，并由可编程逻辑器件或特定用途集成电路13产生LED灯板10显示所需的控制信号，以提高传输效率和显示效果。另外，本实施例的可编程逻辑器件例如是FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)；通用LED驱动芯片15例如是74HC595系列芯片，其具有8位锁存、串入并出移位寄存器和三态输出功能；当然，本发明并不以此为限，也可以采用其他无内建SRAM且数据串入并出型的通用LED驱动芯片。

请参见图3，可编程逻辑器件或特定用途集成电路13包括控制模块132、存储模块134以及显示模块136。其中，控制模块132接收由接收卡20发送过来的图像数据(例如多组RGB数据)及控制信号(例如串行数据输入时钟信号CLK、数据锁存信号Lat、数据输出使能信号OE、行地址信号A,B,C等)，并将图像数据例如RGB数据发送至存储模块134例如RAM进行存储；显示模块136从存储模块134中读取出图像数据，按照通用LED驱动芯片15的时序逻辑，生成供通用LED驱动芯片15进行显示驱动的数据流及控制信号。

请参见图4，显示模块136包括控制信号产生单元1361、控制单元1363和数据处理单元1365。其中，控制信号产生单元1361根据通用LED驱动芯片15的时序逻辑生成控制信号，也即行地址信号A,B,C、数据输出使能信号OE、数据锁存信号Lat及串行数据输入时钟信号CLK等，利用行地址信号A,B,C控制行扫描电路17逐一选通行线L1～Lm，利用数据输出使能信号OE、数据锁存信号Lat及串行数据输入时钟信号CLK控制通用LED驱动芯片15工作。控制单元1363参考控制信号产生单元1361产生的数据输出使能信号OE、数据锁存信号Lat及串行数据输入时钟信号CLK等通用LED驱动芯片15所需的控制信号控制数据处理单元1365对从存储模块134读取出的图像数据进行处理以得到RGB灰度数据，使RGB灰度数据按照通用LED驱动芯片15的串行输入格式进行传输。

简而言之，本发明实施例是通过将可编程逻辑器件或特定用途集成电路13作为数据处理及控制信号产生模块与通用LED驱动芯片15组合来替代传统LED灯板上的专用LED驱动芯片，从而可以降低产品成本。

在其他实施例中，接收卡20与LED灯板10之间的连接并不限于前述的排线连接，也即输入接口11并不限于排线接口，也可以改成LVDS(Low Voltage Differential Signaling，低压差分信号)接口或UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发器)串口，从而接收卡20可以只向LED灯板10传输图像数据而不再向LED灯板10传送前述控制信号。

综上所述，本发明上述实施例采用相对廉价的通用LED驱动芯片和数据处理及控制信号产生模块(例如FPGA或ASIC)的组合代替价格较贵的专用LED驱动芯片进行显示驱动，因此可以减少LED灯板的成本。此外，其相较于采用专用LED驱动芯片的技术方案，可以减少布线的复杂度，因为对于专用LED驱动芯片，其接口类型固化，例如MBI5153芯片只能接收排线传输来的数据。

至此，本文中应用了具体个例对本发明的LED灯板的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (10)

1.一种LED灯板，包括：电路板和设置在所述电路板上的输入接口、行扫描电路、多条行线、多条列线以及电连接所述多条行线和所述多条列线的LED阵列，所述行扫描电路的输出电连接所述多条行线；其特征在于，所述LED灯板还包括：

数据处理及控制信号产生模块，所述数据处理及控制信号产生模块的输入电连接所述输入接口，且所述行扫描电路电连接所述数据处理及控制信号产生模块的第一控制信号输出端；以及

通用LED驱动芯片，所述通用LED驱动芯片的输入电连接所述数据处理及控制信号产生模块的第二控制信号输出端及数据输出端，且所述多条列线电连接所述通用LED驱动芯片的输出。

2.如权利要求1所述的LED灯板，其特征在于，所述数据处理及控制信号产生模块为可编程逻辑器件。

3.如权利要求2所述的LED灯板，其特征在于，所述可编程逻辑器件为FPGA。

4.如权利要求1所述的LED灯板，其特征在于，所述数据处理及控制信号产生模块为特定用途集成电路。

5.如权利要求1所述的LED灯板，其特征在于，所述输入接口为排线接口。

6.如权利要求1所述的LED灯板，其特征在于，所述输入接口为LVDS接口或UART串口。

7.如权利要求1所述的LED灯板，其特征在于，所述LED阵列包括多种颜色LED灯点。

8.如权利要求1所述的LED灯板，其特征在于，所述通用LED驱动芯片为无内置SRAM且数据串入并出型LED驱动芯片。

9.如权利要求1所述的LED灯板，其特征在于，所述数据处理及控制信号产生模块包括控制模块、存储模块和显示模块；所述控制模块用于接收由外部输入至所述LED灯板的图像数据及可选的控制信号、并将所述图像数据发送至所述存储模块进行存储；所述显示模块用于从所述存储模块中读取所述图像数据并按照所述通用LED驱动芯片的时序逻辑生成供所述通用LED驱动芯片进行显示驱动的数据流及控制信号以及生成所述行扫描电路所需的行地址信号。

10.如权利要求9所述的LED灯板，其特征在于，所述显示模块包括：控制信号产生单元、控制单元和数据处理单元；所述控制信号产生单元用于根据所述通用LED驱动芯片的时序逻辑生成供所述通用LED驱动芯片进行显示驱动的所述控制信号以及生成所述行扫描电路所需的所述行地址信号；所述控制单元用于参考供所述通用LED驱动芯片进行显示驱动的所述控制信号控制所述数据处理单元对从所述存储模块读取出的图像数据进行处理以得到串行输出的灰度数据。