CN106652894B - Led显示屏控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种LED显示屏控制系统，包括依次连接的前端控制器、扫描卡和LED显示屏。所述扫描卡包括：数据输入输出电路以及连接所述数据输入输出电路的图像显示控制芯片。所述图像显示控制芯片用于接收来自所述前端控制器并通过所述数据输入输出电路输入的数据包并根据所述数据包产生并输出多路分组图像显示驱动信号以传输至所述LED显示屏进行图像显示。本发明通过将扫描卡功能尽量地芯片化，因此能够达到减小扫描卡体积及提高LED显示屏体显示效果等目的。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及LED显示屏控制系统。
背景技术
随着技术的发展和社会的进步，LED显示屏在日常生活中的应用越来越广泛，常用的LED显示屏控制系统主要包括依次连接的视频源、视频处理器、发送卡、扫描卡以及LED显示屏，而扫描卡一般配合HUB板(也称转接板)安装在LED箱体内，同时HUB板上的HUB口会通过排线或者排针连接多个LED灯板模组进行级联显示，这样就组成了一个LED箱体，多个LED箱体再拼接成一个LED显示屏。
随着室内小间距LED显示屏的发展，需要扫描卡带载的像素点越来越多，而由于扫描卡带宽限制，导致无法在大带载情况下图像实现更加细腻的显示效果，同时扫描卡体积尺寸的限制也使绝大部分扫描卡其无法在更小间距的LED显示屏上应用。
与此同时，现有的LED显示屏点亮需要由扫描卡输出图像显示驱动信号，然后经过HUB板进行数据分组和信号驱动增强，再由HUB板通过排线或者其他连接器连接到LED灯板模组进行点亮，同时LED灯板模组上的一些具有监控功能的芯片或者功能模块也需要通过排线及HUB板与扫描卡进行通信，从而实现将监控信息回传到扫描卡端，再通过扫描卡传回到上位机软件展示给用户。
然而，在现有扫描卡中，由于需具有较完整的功能性，扫描卡需要从前端发送卡通过网络接收数据，同时要通过标准的HUB接口输出图像显示驱动信号，这样加上FPGA以及其配套的相关器件、输出信号增强用的驱动芯片等，导致扫描卡的体积比较大，从而使得其不适用于小间距LED显示屏的应用；同时，扫描卡的带宽有限而难以无法支持很大的带载；此外，在现有的LED显示屏控制系统中，HUB板设计和LED灯板模组连接上出现的故障问题中占了相当大一部分比例，主要体现在HUB板上复杂繁多的信号分配和排线长度不同导致驱动能力不够引起的干扰问题比较严重；再者，由于每个LED灯板模组需要多组显示数据(R、G、B数据)和一组控制信号(时钟信号CLK、锁存信号LAT、使能信号OE以及行选择信号A,B,C等)，还有可能会有一组监控模块通信接口，这样当带载较多数据组时就会出现有很多的信号需要重新排布和驱动，在此过程中经常会出现接口出错或者信号布线不合理现象，导致显示异常或者显示效果受到影响；另外，一般的HUB板会通过排线与LED灯板模组进行连接，而LED灯板模组所需要的图像显示驱动信号(显示数据信号和控制信号)需要经过扫描卡和HUB板上多级驱动才能保证信号的正常传输，而多级驱动往往又会引入信号畸变和延迟等不可控问题，这样会大大影响LED显示屏的正常显示效果，而且增强驱动会增加信号辐射，导致产品通过EMC认证会有一定难度。
发明内容
因此，为克服现有技术中的缺陷和不足，本发明提出一种LED显示屏控制系统。
具体地，本发明实施例提出的一种LED显示屏控制系统，包括依次连接的前端控制器、扫描卡和LED显示屏。所述扫描卡包括：数据输入输出电路以及连接所述数据输入输出电路的图像显示控制芯片。所述图像显示控制芯片用于接收来自所述前端控制器并通过所述数据输入输出电路输入的数据包并根据所述数据包产生并输出多路分组图像显示驱动信号以传输至所述LED显示屏进行图像显示。
在本发明的一个实施例中，所述多路分组图像显示驱动信号包含相同的控制信号组和不同的显示数据组。
在本发明的一个实施例中，所述控制信号组包括时钟信号、锁存信号、使能信号和行选择信号，所述显示数据组包括RGB数据组。
在本发明的一个实施例中，所述图像显示控制芯片包括物理层收发器IP核、数据解析模块、图像处理模块、图像驱动模块以及多路分组驱动模块；所述物理层收发器IP核用于接收通过所述数据输入输出电路输入的所述数据包并解包；所述数据解析模块用于对解包得到的数据进行分类并对分类后得到的图像数据进行对应所述扫描卡带载区域大小的图像截取以得到截取的图像数据；所述图像处理模块用于对截取的图像数据进行校正处理、灰度分离和数据重排以得到处理后图像数据；所述图像驱动模块用于根据所述处理后图像数据产生图像显示驱动信号；以及所述多路分组驱动模块分别用于根据自己的后端带载情况对所述图像显示驱动信号进行分组处理，从而产生并输出所述多路分组图像显示驱动信号。
在本发明的一个实施例中，所述LED显示屏包括多串LED灯板模组，分别接受所述多路分组图像显示驱动信号的控制以进行图像显示；其中，每一串LED灯板模组包含一个LED灯板模组或级联在一起的多个LED灯板模组。
在本发明的一个实施例中，所述LED灯板模组包括串并转换接口电路、LED驱动电路、LED灯阵列以及监控电路，且所述LED驱动电路连接所述串并转换接口电路、所述LED灯阵列和所述监控电路；所述串并转换接口电路用于接收一路所述分组图像显示驱动信号并进行串并转换以将串行差分信号转换成并行TTL信号送至所述LED驱动电路以驱动控制所述LED灯阵列进行图像显示；所述LED驱动电路包括连接所述LED灯阵列的行选择电路和列驱动电路，所述行选择电路包括行译码芯片及多个电源开关管，所述列驱动电路包括列驱动芯片；所述监控电路包括微处理器和非易失性存储器且通过所述微处理器与所述扫描卡上的所述图像显示控制芯片中的通信接口模块进行串行通信以用于上传监控数据。
在本发明的一个实施例中，所述LED灯板模组包括串并转换接口电路、LED驱动电路、LED灯阵列、监控电路以及非易失性存储器，所述LED驱动电路连接所述串并转换接口电路、所述LED灯阵列和所述监控电路，所述监控电路还连接所述串并转换接口电路；所述串并转换接口电路用于接收一路所述分组图像显示驱动信号并进行串并转换以将串行差分信号转换成并行TTL信号送至所述LED驱动电路以驱动控制所述LED灯阵列进行图像显示；所述LED驱动电路包括连接所述LED灯阵列的行选择电路和列驱动电路，所述行选择电路包括行译码芯片及多个电源开关管，所述列驱动电路包括列驱动芯片；所述监控电路用于将监控数据通过所述串并转换接口电路以串行差分信号形式传输至所述扫描卡上的所述图像显示控制芯片中的监控数据获取模块；所述非易失性存储器与所述扫描卡上的所述图像显示控制芯片中的通信接口模块进行串行通信。
在本发明的一个实施例中，所述图像显示控制芯片还集成有通信接口模块和监控数据获取模块，均连接所述数据解析模块；所述通信接口模块用于与所述LED显示屏中的LED灯板模组进行串行通信，所述监控数据获取模块用于获取所述LED显示屏中的LED灯板模组收集的监控数据。
在本发明的一个实施例中，所述多路分组图像显示驱动信号以串行差分信号形式传输至所述LED显示屏。
在本发明的一个实施例中，所述图像显示控制芯片还集成有第二物理层收发器IP核和动态随机存储器；所述第二物理层收发器IP核连接所述数据解析模块且用于转发数据包至级联的下一级扫描卡；所述动态随机存储器连接所述数据解析模块、图像处理模块和图像驱动模块；所述数据输入输出电路包括第一网口、第一网络变压器、第二网口和第二网络变压器，所述第一网口通过所述第一网络变压器连接所述图像显示控制芯片中的所述物理层收发器IP核，所述第二网口通过所述第二网络变压器连接所述图像显示控制芯片中的所述第二物理层收发器IP核。
由上可知，本发明实施例通过将扫描卡功能尽量芯片化，其可以减小扫描卡的体积，也可支持小间距屏体的应用，同时避免了驱动信号的多级驱动和布线等问题，可以有效减少用户在设计HUB上的问题，降低用户应用的门槛，而且采用LVDS等差分信号输出也可以提高后级传输的稳定性和可靠性，同时芯片化的扫描卡在减少EMI方面的优势，使其可以更有效的达到客户的EMC要求。
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。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为相关于本发明实施例的一种扫描卡的结构示意图。
图2其为采用图1所示扫描卡的一种LED显示屏控制系统的架构示意图。
图3为采用图1所示扫描卡的一种LED箱体的架构示意图。
图4为可以与图1所示扫描卡进行配套使用的一种LED灯板模组的模块示意图。
图5为图4所示LED灯板模组中LED驱动电路的具体结构及其与行列式排布的LED灯阵列的连接关系示意图。
图6为可以与图1所示扫描卡进行配套使用的另一种LED灯板模组的模块示意图。
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。
具体地，本发明下述实施例提出将扫描卡功能尽量芯片化，以解决现有LED显示屏控制系统中的信号传输和HUB走线问题，同时减小扫描卡的体积，支持更大带载，支持小间距屏体，甚至解决现有扫描卡在信号处理方面级联和多级传输中的信号稳定性和可靠性问题，减少EMI，更高效的达到客户的EMC要求。
参见图1，其为本发明实施例的一种扫描卡的结构示意图。如图1所示，本实施例的扫描卡10包括：数据输入输出电路11、图像显示控制芯片13以及存储器15，数据输入输出电路11和存储器15分别连接至图像显示控制芯片13；此处的图像显示控制芯片13为一个可编程逻辑器件芯片或一个ASIC(Application Specific Integrated Circuits，专用集成电路)芯片，且优选为ASIC芯片，这样可以简化用户使用图像显示控制芯片13的复杂度。
其中，数据输入输出电路11例如包括网口111a,111b以及网络变压器113a,113b；其中，网口111a通过网络变压器113a连接图像显示控制芯片13，网口111b通过网络变压器113b连接图像显示控制芯片13，从而构成两路数据传输通道，其中一路数据传输通道用于连接前端控制器(例如发送卡)以接收前端控制器下发的命令参数包及图像数据包和/或上传监控数据等至前端控制器等，另一路数据传输通道用于级联下一级扫描卡以转发前端控制器下发的命令参数包及图像数据包和/或转发后级扫描卡上传给前端控制器的监控数据等。此处的命令参数包的内容例如包含列驱动芯片类型(PWM型驱动芯片或通用型驱动芯片)，带载显示区域大小，输出显示数据(例如RGB数据)总组数，LED灯板模组的扫描方式(例如8扫、16扫、32扫等)以及LED灯板模组的像素宽高、扫描数、扫描译码方式、驱动方式、数据组数和走线方式等等信息；图像数据包的内容例如包含场同步信号数据和显示数据例如RGB数据组。再者，值得一提的是，数据输入输出电路11中的网口111a,111b也可以替换成其他端口例如同轴电缆接口或光纤接口等；数据输入输出电路11中的网络变压器113a,113b也可以替换成其他具有信号整形增强隔离功能的电路。
承上述，图像显示控制芯片13包括物理层收发器(PHY)IP核131a,131b、数据解析模块132、图像处理模块133、图像驱动模块135、多路分组驱动模块1361-136n、通信接口模块137以及监控数据获取模块138。物理层收发器IP核131a,131b分别连接数据输入输出电路11的网络变压器113a,113b，其例如是PHY网络芯片核，但本发明并不以此为限，其可以根据数据输入输出电路11的电路结构做弹性设计，例如还可以是其他差分信号收发处理模块例如SerDes模块；本实施例中，物理层收发器IP核131a,131b主要用于对经由数据输入输出电路11输入的数据包(例如命令参数包、图像数据包等)实现接收解包和将待输出的数据组包后经由数据输入输出电路11发送出去。数据解析模块132连接物理层收发器IP核131a,131b和存储器15，主要用于对经由物理层收发器IP核131a(或131b)输入的数据进行分类(例如区分命令参数数据和图像数据)和处理例如截取图像数据中属于自己带载LED灯板模组的图像数据(也即截取图像数据中对应扫描卡10的带载区域大小的图像数据)、解析命令参数数据并存储至存储器15，以及将数据通过物理层收发器IP核131b(或131a)转发到级联的后级扫描卡上。图像处理模块133连接数据解析模块132和存储器15，主要用于根据配置参数(例如由数据解析模块132解析命令参数数据后得到)对截取的图像数据进行校正、灰度分离和数据重排等处理操作以得到处理后图像数据，处理后图像数据将存储至存储器15。图像驱动模块135连接图像处理模块133和存储器15，主要用于获取处理后图像数据并根据后端LED灯板模组上的走线方式、驱动芯片和译码等配置参数对处理后图像数据中的显示数据进行时序封装并配合控制信号进行驱动输出，简而言之就是根据处理后图像数据产生满足后端LED灯板模组所需的图像显示驱动信号也即显示数据组和控制信号组。多路分组驱动模块136-136n分别连接图像驱动模块135，主要对图像显示驱动信号进行分组处理以得到分组图像显示驱动信号以及进行驱动信号增强，甚至还可以根据后端LED灯板模组的需要进行输出信号调整，主要为显示数据组和控制信号组的匹配以及驱动信号传输接口匹配比如TTL单端信号传输或者LVDS差分信号传输等。通信接口模块137连接数据解析模块132，主要用于与后端LED灯板模组进行串行通信例如通过串口(UART口)、I2C或SPI等接口进行命令下发及数据通信(例如LED灯板模组上校正系数数据的存储、回读)。监控数据获取模块138连接数据解析模块132，主要完成对LED灯板模组的监控功能，包括LED灯板模组的温度、电压、运行时间等的监控以及点检数据回传等。
参见图2，其为采用图1所示扫描卡10的一种LED显示屏控制系统的架构示意图。如图2所示，本实施例的LED显示屏控制系统包括前端控制器(图未示)、扫描卡10和LED显示屏20。其中，前端控制器可以是同步LED显示屏控制系统的发送卡、异步LED显示屏控制系统的异步卡、甚至是安装控制软件的上位机等；扫描卡10的具体结构如前所述，故在此不再赘述；LED显示屏20连接扫描卡10，其具体为包括多串LED灯板模组21，每一串LED灯板模组包括级联的多个LED灯板模组21且第一级LED灯板模组21连接至扫描卡10上图像显示控制芯片13的一个分组驱动模块例如136n以及最后一级LED灯板模组21连接至扫描卡10上图像显示控制芯片13的监控数据获取模块138。当然，可以理解的是，LED显示屏20也可以只配置一串LED灯板模组，又或者某一串LED灯板模组只具有一个LED灯板模组。
下面将结合图1和图2对本实施例的扫描卡10的工作过程进行说明：
数据包由数据输入输出电路11进入后，首先由物理层收发器IP核例如131a(或131b)进行解包处理得到并行数据例如TTL格式数据后由数据解析模块132进行分类及处理并将截取的图像数据送至图像处理模块133，由图像处理模块133首先将截取的图像数据进行缓存处理存储到存储器15中，然后对图像数据进行校正处理、灰度分离和数据重排等处理操作后，对处理完的图像数据进行保存，等待图像驱动模块135调用。此处的校正处理例如是反伽玛(Gamma)校正、亮度校正和/或其他校正比如色度校正；灰度分离例如是校正处理后的Bit分离等操作，也就是说灰度分离典型地是校正处理后的灰度数据按照每一Bit进行分离操作，以将灰度数据转变成按照不同Bit不同实现权重的方式；数据重排典型地是对灰度分离后的数据按照后端LED灯板模组21上列驱动芯片(例如通用型驱动芯片或PWM型驱动芯片)所需数据格式及LED灯板走线信息等进行灰度数据位置重新排列并进行拼接组合等操作。
之后，图像驱动模块135会根据后端LED灯板模组21的驱动芯片和译码等配置参数信息产生满足LED灯板模组21所需的图像显示驱动信号也即显示数据组(例如多个RGB数据组)和控制信号组(例如包括时钟信号(CLK)、锁存信号(LAT)、使能信号(OE)、行选择信号(A，B，C)等)，然后输出到分组驱动模块1361-136n；分组驱动模块1361-136n需要对后端LED灯板模组21的显示数据组使用情况进行分组以及对控制信号进行增强，然后还需要根据信号传输模式进行匹配以进行TTL单端输出或者LVDS等差分输出等，最后将分组图像显示驱动信号传输至各自带载的LED灯板模组21上进行图像显示；此处的分组图像显示驱动信号优选为以串行差分信号格式例如LVDS格式传输至LED显示屏20上相对应的LED灯板模组，并且以串行差分信号方式传输分组图像显示驱动信号有利于减少排线线芯数量，提高传输的稳定性和可靠性。
另外，LED灯板模组21上的温度、电压等监控信息收集模块(对应部分监控电路)需要与扫描卡10进行数据通信；或者扫描卡10要配合LED灯板模组21上的列驱动芯片进行点检操作和进行点检结果回传等操作，还有对LED灯板模组21上存储器件(例如闪存)进行校正数据保存的回读等功能。
值得一提的是，在其他实施例中，也可以将存储器15例如SDRAM/DDR等动态随机存储器直接集成到图像显示控制芯片13内部，以减少芯片的管脚。
参见图3，其为采用图1所示扫描卡10的一种LED箱体的架构示意图。如图3所示，本实施例的LED箱体30包括：扫描卡10和连接扫描卡10的多个(例如四个)LED灯板模组31。各个LED灯板模组31分别连接至扫描卡10的图像显示控制芯片13的不同分组驱动模块1361-136n以接受相应的分组图像显示驱动信号的控制进行图像显示，以及各个LED灯板模组31还可以将自身收集的监控数据(例如温度、电压等监控数据、点检结果数据等)送至扫描卡10上图像显示控制芯片13的监控数据获取模块138。再者，扫描卡10还可以分别与各个LED灯板模组31进行串行通信例如通过串口(UART口)、I2C或SPI等接口与MCU或Flash(闪存)通信，以获取LED灯板模组31上的模组ID、出厂日期、维修信息等数据并回传至上位机软件，以方便用户查阅和获取有效信息，大大方便了客户进行检查和维护。值得一提的是，当LED灯板模组31上配置有MCU(对应LED灯板模组31上的监控电路为智能模组)时优选为扫描卡10与LED灯板模组31进行串行通信来获取收集并存储在Flash中的监控数据。可以理解的是，MCU也可以替换成其他微处理器例如ARM处理器、DSP等，Flash也可以替换成其他非易失性存储器。
承上述，对于图3所示的LED箱体30，其扫描卡10的功能尽可能芯片化，一方面可大大降低扫描卡10的尺寸限制，同时兼容了HUB分组和排布功能，有效减少了图像显示驱动信号的驱动级数和传输问题，保证信号的正常传输。再者，芯片化的扫描卡10提供了多组分组图像显示驱动信号、监控数据回传通道及串行通信接口，从而可以完成数据的接收、转发、数据解析(例如包括数据分类和图像截取)、图像数据处理(例如校正处理、灰度分离、数据重排等)、图像显示驱动信号产生、图像显示驱动信号分组、模组监控数据获取甚至智能模组串行通信等功能。
另外，值得一提的是，图3所示四个LED灯板模组31也可以变更为级联成一串LED灯板模组，从而连接至扫描卡10上图像显示控制芯片13的某一个分组驱动模块例如136n，其同样可以达成图像显示之目的。
参见图4及图5，其分别为本发明实施例中可以与扫描卡10配套使用的LED灯板模组的模块示意图和局部电路结构示意图。如图4所示，本实施例的LED灯板模组40包括：串并转换接口电路41、LED驱动电路43、监控电路45以及行列方式排布的LED灯阵列(参见图5)。串并转换接口电路41接收来自前端扫描卡10(参见图1至图3)以差分信号格式进行传输的分组图像显示驱动信号并进行串并转换以得到并行信号，例如将串行LVDS信号转换成并行TTL信号且相应地其包括LVDS接收器；LED驱动电路43连接串并转换接口电路41，其根据并行TTL信号(包含RGB数据组、控制信号组)驱动控制LED灯板模组40上作为显示像素的LED灯(如图5所示)的亮/暗程度，借此实现图像显示；监控电路45连接LED驱动电路43以在LED驱动电路43进行点检操作时获取点检结果数据存储至Flash中，且监控电路45还可以通过自带的MCU与前端扫描卡10进行串行通信以实现数据交互。此处值得一提的是，由于配置了串并转换接口电路41，从而LED灯板模组40可以通过差分信号格式与前端扫描卡10进行数据交互，如此一来，可大大减少传输上的信号干扰和驱动问题，有利于提高信号的传输完整性；此外，由于监控电路45配置有MCU及Flash以及温湿度传感器等器件，其可以对LED灯板模组40进行监控并将监控数据回传到上位机软件，方便用户查看，同时Flash器件可以存储模组ID、校正系数、出厂信息等数据，用户也可以通过上位机软件进行查看，有利于用户记录和追踪相关信息。
另外，图5所示为LED驱动电路43与作为显示像素的多个LED灯的连接关系示意图。如图5所示，LED驱动电路43例如包括行选择电路和列驱动电路且与呈行列式排列的LED灯阵列形成电连接。其中，行选择电路典型地包括行译码芯片431例如3-8译码器和连接在行译码芯片431输出侧的多个电源开关管例如PMOS管；列驱动电路典型地包括列驱动芯片433例如74HC595芯片、SMT5026芯片等。
参见图6，其为本发明另一实施例可以与扫描卡10配套使用的LED灯板模组的模块示意图。如图6所示，LED灯板模组60包括串并转换接口电路61、LED驱动电路63、监控电路65、非易失性存储器例如Flash 67、以及作为显示像素的LED灯阵列。其中LED灯阵列与LED驱动电路63的连接关系可参考图5中LED灯阵列与LED驱动电路43的连接关系，故在此不再赘述。
承上述，串并转换接口电路61接收来自前端扫描卡10以差分信号格式传输的分组图像显示驱动信号并进行串转并操作得到相应的并行信号例如并行TTL信号送至LED驱动电路63进行图像显示驱动；监控电路65连接LED驱动电路63和串并转换接口电路61，其例如包括温湿度传感器等器件、电压采样电路以及LED驱动电路63的点检结果收集模块等以实现对LED灯板模组60的监控功能，其所得到的监控数据还可以经由串并转换接口电路61进行并转串操作得到相应的串行差分信号例如串行LVDS信号传送至前端扫描卡10上图像显示控制芯片13的监控数据获取模块138(参见图1或图2)进行转发。至于Flash 67，其可以与前端扫描卡10上图像显示控制芯片13的通信接口模块137进行串行通信例如通过串口(UART口)、I2C、SPI等接口进行数据交互。
最后，值得一提的是，图4和图6所示的LED灯板模组40、60也可以作为图3所示LED箱体30中的LED灯板模组和图2所示LED显示屏控制系统中的LED灯板模组使用。
综上所述，本发明实施例提出将扫描卡功能尽量芯片化，其可以减小扫描卡的体积，也可支持小间距屏体的应用，同时避免了驱动信号的多级驱动和布线等问题，可以有效减少了客户在设计HUB上的问题，降低了用户应用的门槛，同时芯片化的扫描卡预留多种传输接口和通信接口，增加了输出匹配的灵活性，为后续通用模组和智能模组升级和新品预先提供了可使用的接口，免去用户多次修改接口设计的烦恼，而且采用LVDS等差分信号输出也可以提高后级传输的稳定性和可靠性，同时芯片化的扫描卡在减少EMI方面的优势，使其可以更有效的达到客户的EMC要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种LED显示屏控制系统，包括依次连接的前端控制器、扫描卡和LED显示屏，所述扫描卡包括数据输入输出电路；其特征在于，所述扫描卡还包括图像显示控制芯片，连接所述数据输入输出电路；所述图像显示控制芯片包括物理层收发器IP核、数据解析模块、图像处理模块、图像驱动模块以及多路分组驱动模块；所述物理层收发器IP核用于接收通过所述数据输入输出电路输入的数据包并解包；所述数据解析模块用于对解包得到的数据进行分类并对分类后得到的图像数据进行对应所述扫描卡带载区域大小的图像截取以得到截取的图像数据；所述图像处理模块用于对截取的图像数据进行校正处理、灰度分离和数据重排以得到处理后图像数据；所述图像驱动模块用于根据所述处理后图像数据产生图像显示驱动信号；以及所述多路分组驱动模块分别用于根据自己的后端带载情况对所述图像显示驱动信号进行分组处理，从而产生并输出多路分组图像显示驱动信号以传输至所述LED显示屏进行图像显示。
2.如权利要求1所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述多路分组图像显示驱动信号包含相同的控制信号组和不同的显示数据组。
3.如权利要求2所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述控制信号组包括时钟信号、锁存信号、使能信号和行选择信号，所述显示数据组包括RGB数据组。
4.如权利要求1所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述LED显示屏包括多串LED灯板模组，分别接受所述多路分组图像显示驱动信号的控制以进行图像显示；其中，每一串LED灯板模组包含一个LED灯板模组或级联在一起的多个LED灯板模组。
5.如权利要求4所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述LED灯板模组包括串并转换接口电路、LED驱动电路、LED灯阵列以及监控电路，且所述LED驱动电路连接所述串并转换接口电路、所述LED灯阵列和所述监控电路；所述串并转换接口电路用于接收一路所述分组图像显示驱动信号并进行串并转换以将串行差分信号转换成并行TTL信号送至所述LED驱动电路以驱动控制所述LED灯阵列进行图像显示；所述LED驱动电路包括连接所述LED灯阵列的行选择电路和列驱动电路，所述行选择电路包括行译码芯片及多个电源开关管，所述列驱动电路包括列驱动芯片；所述监控电路包括微处理器和非易失性存储器且通过所述微处理器与所述扫描卡上的所述图像显示控制芯片中的通信接口模块进行串行通信以用于上传监控数据。
6.如权利要求4所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述LED灯板模组包括串并转换接口电路、LED驱动电路、LED灯阵列、监控电路以及非易失性存储器，所述LED驱动电路连接所述串并转换接口电路、所述LED灯阵列和所述监控电路，所述监控电路还连接所述串并转换接口电路；所述串并转换接口电路用于接收一路所述分组图像显示驱动信号并进行串并转换以将串行差分信号转换成并行TTL信号送至所述LED驱动电路以驱动控制所述LED灯阵列进行图像显示；所述LED驱动电路包括连接所述LED灯阵列的行选择电路和列驱动电路，所述行选择电路包括行译码芯片及多个电源开关管，所述列驱动电路包括列驱动芯片；所述监控电路用于将监控数据通过所述串并转换接口电路以串行差分信号形式传输至所述扫描卡上的所述图像显示控制芯片中的监控数据获取模块；所述非易失性存储器与所述扫描卡上的所述图像显示控制芯片中的通信接口模块进行串行通信。
7.如权利要求1所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述图像显示控制芯片还集成有通信接口模块和监控数据获取模块，均连接所述数据解析模块；所述通信接口模块用于与所述LED显示屏中的LED灯板模组进行串行通信，所述监控数据获取模块用于获取所述LED显示屏中的LED灯板模组收集的监控数据。
8.如权利要求1所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述多路分组图像显示驱动信号以串行差分信号形式传输至所述LED显示屏。
9.如权利要求1所述的LED显示屏控制系统，其特征在于，所述图像显示控制芯片还集成有第二物理层收发器IP核和动态随机存储器；所述第二物理层收发器IP核连接所述数据解析模块且用于转发数据包至级联的下一级扫描卡；所述动态随机存储器连接所述数据解析模块、图像处理模块和图像驱动模块；所述数据输入输出电路包括第一网口、第一网络变压器、第二网口和第二网络变压器，所述第一网口通过所述第一网络变压器连接所述图像显示控制芯片中的所述物理层收发器IP核，所述第二网口通过所述第二网络变压器连接所述图像显示控制芯片中的所述第二物理层收发器IP核。
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