CN109272943B - 一种显示装置的背光控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示装置背光控制系统，包括：时序控制装置，用于产生控制信号；多个背光驱动装置，用于根据时序控制装置提供的控制信号来产生背光驱动信号；控制信号包括时钟信号、串行数据输入信号、串行数据输出信号和多路第一使能信号；每个背光驱动装置包括片选地址单元、解码单元和驱动电路，片选地址单元包括多路参考信号，解码单元将多路第一使能信号和多路参考信号解码为第二使能信号，驱动电路接受第二使能信号、时钟信号、串行数据输入信号和串行数据输出信号，当第二使能信号有效时，背光驱动装置产生背光驱动信号。本发明能实现单个时序控制装置对多个背光驱动装置的控制，减小了时序控制装置的尺寸大小。

Description

一种显示装置的背光控制系统

技术领域

本发明涉及显示装置的背光领域，具体地涉及一种用于显示装置的多组区域背光控制系统。

背景技术

目前，在液晶显示装置中，背光技术直接影响着液晶显示的显示质量。为了提高画面显示效果，增强一些新的功能，一般会在背光方面做改变，将背光分为多组区域，每一区域的背光单独控制，特别是在电视领域，由于电视的尺寸越来越大，其需要控制的区域数量也越来越多。

现有技术中显示装置的背光控制系统如图1所示，包括时序控制装置和多个背光驱动装置。时序控制装置输出串行外设接口(SPI，Serial Peripheral Interface)信号对背光驱动装置进行控制，该串行外设接口(SPI，Serial Peripheral Interface)信号由使能信号CS,串行数据输入信号SDI,串行数据输出信号SDO,时钟信号SCK共4根信号组成，若要控制多个区域背光，时序控制装置就需输出多个使能信号CS1、CS2……CSn，分别提供给多个背光驱动装置1、2……n以选择不同的背光驱动装置,而对于电视产品，要控制背光的区域可能有二三十个，时序控制装置无法设计这么多引脚以控制多个背光驱动装置，否则时序控制装置尺寸将会设计很大，线路增多，影响整体布局及增加显示装置的能耗。

有鉴于此，设计一种可靠的、线路简便的、能控制多个背光驱动装置的显示装置的背光控制系统是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种显示装置的背光控制系统，以解决现有技术中时序控制装置控制多个背光驱动装置，时序控制装置设计过大，线路过多，影响整体布局、增加显示装置能耗等问题。

本发明提供一种显示装置的背光控制系统，包括：

时序控制装置，用于产生控制信号；

多个背光驱动装置，用于根据所述时序控制装置提供的所述控制信号来产生背光驱动信号；

所述控制信号包括时钟信号、串行数据输入信号、串行数据输出信号和多路第一使能信号；

每个所述背光驱动装置包括片选地址单元、解码单元和驱动电路，所述片选地址单元包括多路参考信号，所述解码单元将多路所述第一使能信号和多路所述参考信号解码为第二使能信号，所述驱动电路接受所述第二使能信号、时钟信号、串行数据输入信号和串行数据输出信号，当所述第二使能信号有效时，所述背光驱动装置产生背光驱动信号。

优选地，所述时序控制装置包括：

信号产生单元，用于产生所述时钟信号、串行数据输入信号、串行数据输出信号和第三使能信号；

编码单元，用于接收通道控制信号和所述第三使能信号，根据所述通道控制信号将所述第三使能信号编码为多路所述第一使能信号。

优选地，所述时序控制装置还包括：

时钟端口，用于提供所述时钟信号；

串行数据输入端口，用于提供所述串行数据输入信号；

串行数据输出端口，用于提供所述串行数据输出信号；以及

多个第一使能信号端口，分别用于提供多路所述第一使能信号。

优选地，每个所述背光驱动装置还包括：

延迟单元，用于将接收到的所述时钟信号、串行数据输入信号、串行数据输出信号延迟后提供给所述驱动电路。

优选地，所述解码单元包括：

多个比较电路，分别用于将多路所述第一使能信号与所述片选地址单元的多路所述参考信号相比较，并输出比较结果，其中，每个所述比较电路接受一个所述第一使能信号和一个所述参考信号；

判断电路，用于接收多个所述比较电路的比较结果，当多路所述第一使能信号与所述片选地址单元的多路所述参考信号相同时，所述判断电路输出有效的解码后的所述第二使能信号，否则输出无效的解码后的所述第二使能信号。

优选地，每个比较电路包括异或门和非门，

所述异或门的第一输入端用于接收所述第一使能信号，第二输入端用于接收所述片选地址单元的所述参考信号；

所述非门的输入端与所述异或门的输出端相连，所述非门的输出端提供所述比较结果。

所述判断电路包括与门，多个所述非门的输出端与所述与门的输入端相连，所述与门的输出端提供解码后的所述第二使能信号。

优选地，每个所述背光驱动装置还包括：

多个第一使能信号端口，分别用于接收多路所述第一使能信号；

多个片选地址端口，分别用于接收所述片选地址单元的多路所述参考信号；

驱动信号输出端口，用于输出所述背光驱动信号。

优选地，所述时序控制装置能输出的最大所述第一使能信号为n路，其中n大于1，所述背光驱动装置的数量小于等于2n。

优选地，所述时序控制装置与多个所述背光驱动装置之间通过串行外设接口SPI协议通信。

本发明的有益效果是：

本发明的显示装置背光控制系统，为时序控制装置添加了编码单元，为背光驱动装置添加了解码单元及参考信号，通过编码单元对原有的单路使能信号进行编码，通过不同的参考信号以区分背光驱动装置的地址并通过解码单元对编码后多路使能信号进行解码，最终完成对背光驱动单元的片选及驱动。通过编码和解码操作仅增加少量引脚即可实现单个时序控制装置对多个背光驱动装置的控制，减小了时序控制装置的尺寸大小，使系统更加方便可靠，且该背光驱动装置通过硬件进行解码，处理速度快。本发明是在现有的SPI通信上进行的改进，仍可适用现有的SPI传输协议，简单易实施，实用性强。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出现有技术显示装置的背光控制系统的示意图。

图2示出本发明实施例的时序控制装置的示意图。

图3示出本发明实施例的背光驱动装置的示意图。

图4示出本发明实施例的显示装置的背光控制系统示意图。

具体实施方式

以下公开为实施本申请的不同特征提供了许多不同的实施方式或实例。下面描述了部件或者布置的具体实施例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例并不旨在限制本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2示出本发明实施例的时序控制装置的示意图。时序控制装置100包括信号产生单元110和编码单元120，时序控制装置100用于产生控制信号，控制信号包括串行数据输入信号SDI、串行数据输出信号SDO、时钟信号SCK和多路第一使能信号。信号产生单元110用于产生串行数据输入信号SDI、串行数据输出信号SDO、时钟信号SCK和单路第三使能信号CS3，编码单元120根据外部提供的通道控制信号对单路第三使能信号CS3进行编码，形成具有多路的第一使能信号，第一使能信号例如为5路，分别为PCS1、PCS2、PCS3、PCS4、PCS5。串行数据输入信号SDI、串行数据输出信号SDO和时钟信号SCK经由时序控制装置100的串行数据输入端口，串行数据输出端口，时钟端口，直接输出，编码单元120根据通道控制信号将单路的第三使能信号CS3编码为5路的第一使能信号通过5个使能信号端口进行输出，该时序控制装置100仍可适用现在的串行外设接口(SPI，Serial Peripheral Interface)传输协议进行数据传输。

图3示出本发明实施例的背光驱动装置的示意图，图4示出本发明实施例的显示装置的背光控制系统的示意图。结合图3-图4，背光驱动装置200包括片选地址单元240、解码单元210和驱动电路220，片选地址单元240包括多路参考信号(如图3中，A1～A5)，解码单元210用于解码多路第一使能信号以产生解码后的单路的第二使能信号CS2。驱动电路220用于接收解码后单路的第二使能信号CS2和时序控制装置100的时钟信号SCK、串行数据输入信号SDI、串行数据输出信号SDO，当第二使能信号CS2有效时，根据时钟信号SCK、串行数据输入信号SDI、串行数据输出信号SDO产生背光驱动信号。

优选地，每个所述背光驱动装置还包括：延迟单元230，延迟单元230用于将接收到的时钟信号SCK、串行数据输入信号SDI、串行数据输出信号SDO延迟后与第二使能信号CS2仍组成标准SPI总线，SPI总线将SPI信号提供给所述驱动电路220从而控制背光驱动装置。

解码单元210包括多个比较电路和判断电路，多个比较电路分别用于将多路第一使能信号与片选地址单元240的预设的多路参考信号相比较，并输出比较结果。判断电路用于接收多个比较电路的比较结果，并根据比较结果输出单路的第二使能信号CS2。以图3为例，每个比较电路均包括异或门和非门，比较电路共有5路，包括第一异或门211、第二异或门212、第三异或门213、第四异或门214、第五异或门215，第一非门2110、第二非门2120、第三非门2130、第四非门2140、第五非门2150，非门的输入端与异或门的输出端相连，非门的输出端提供比较结果。多个异或门的第一输入端分别输入第一使能信号PCS1、PCS2、PCS3、PCS4、PCS5，多个异或门的第二输入端分别输入片选地址单元240的预设的参考信号A1、A2、A3、A4、A5。

判断电路包括与门2100，上述5路比较电路将比较结果提供给与门2100的输入端，与门2100的输出端提供解码后的单路的第二使能信号CS2。由于片选地址单元240的预设的参考信号不同，即A1、A2、A3、A4、A5不同，所以PCS1、PCS2、PCS3、PCS4、PCS5在同一时刻只能和其中一个预设的参考信号完全相同，即PCS1＝A1且PCS2＝A2且PCS3＝A3且PCS4＝A4且PCS5＝A5，判断电路使得只有在满足此条件的情况下，该解码单元210输出有效的解码后的第二使能信号CS2。

每个背光驱动装置200还包括：多个使能信号端口，分别用于接收多路的第一使能信号；多个片选地址端口，分别用于接收片选地址单元240的预设的多路参考信号；驱动信号输出端口，用于输出背光驱动信号。

例如第一使能信号中的PCS1与片选地址单元240的参考信号中的A1相对应，PCS1与A1接入第一异或门211，当PCS1与A1相同时输出0，相异时输出1，输出再经第一非门2110，即PCS1与A1相同时输出1，相异是输出0，另外其它几路经过非门输出后同时输入到与门2100，则可实现PCS1至PCS5与A1至A5在完全一致时输出为1，有不一致时输出为0，具体地说，PCS1＝A1且PCS2＝A2且PCS3＝A3且PCS4＝A4且PCS5＝A5时，与门输出端输出为1，即输出有效的解码后的第二使能信号CS2，需要说明的是，当设置好参考信号中A1至A5的状态，只有一组PCS1至PCS5与之对应，以完成片选工作，而A1至A5共有32种组合(00000至11111)，即PCS1至PCS5可控制32组背光驱动装置200。

图4中，显示装置的背光控制系统1000包括时序控制装置100和9个背光驱动装置200，所述时序控制装置100具有8个输出端，分别输出第一使能信号PCS1至PCS5、串行数据输入信号SDI、串行数据输出信号SDO和时钟信号SDK。9个背光驱动装置均接受全部的时序控制装置100输出的8路信号，9个背光驱动装置200根据其预设的参考信号的不同，分为第一至第九背光驱动装置。背光驱动装置201的参考信号中A1至A5均接地，背光驱动装置202的参考信号中A1与高电平节点连接，A2至A5接地(低电平)，背光驱动装置203的参考信号中的A1和A2与高电平节点连接，A3至A5接地(低电平)，背光驱动装置204至背光驱动装置209的参考信号的连接如图4中所示，不再赘述，其参考信号对应背光驱动装置200的地址，时序控制装置100根据输出的第一使能信号控制不同的背光驱动装置200，使其产生背光驱动信号以驱动LED。背光驱动装置200通过参考信号和解码单元210对多路第一使能信号进行解码完成片选。图示中时序控制装置100的第一使能信号为5路信号，与之对应的A1至A5共有32种组合(00000～11111)，可以得出，时序控制装置100能单独控制的背光驱动装置200的最大数量为2ⁿ，n为时序控制装置100能输出的最大第一使能信号的路数。本发明实施例中，参考信号采用五位二进制码(00000～11111)，共32种组合，在其他实施例中，参考信号可以采用四位二进制码(0000～1111)，共16种组合。

优选地，如图4中所示仅需控制9组背光驱动装置，时序控制装置100通过将单路第三使能信号CS3编码为具有5位的第一使能信号即可实现，时序控制装置100与背光驱动装置200间需8路线路即可实现单独控制，其中，第一使能信号的路数可以大于片选地址单元中240的参考信号的路数。在其他实施例中，当参考信号为4路时，时序控制装置100通过将单路第三使能信号CS3编码为具有4路的第一使能信号也可实现能单独控制9组背光驱动装置，时序控制装置100与背光驱动装置200间最少仅需7路线路即可实现单独控制，其中，第一使能信号的路数可以大于片选地址单元中240的参考信号的路数，且本发明仍可适用现有的SPI传输协议，仅需少量变动即可实现具有很强的实用性。

本发明的显示装置背光控制系统，为时序控制装置添加了编码单元，为背光驱动装置添加了解码单元及参考信号，通过编码单元对原有的单路使能信号进行编码，通过不同的参考信号以区分背光驱动装置的地址并通过解码单元对编码后多路使能信号进行解码，最终完成对背光驱动单元的片选及驱动。通过编码和解码操作仅增加少量引脚即可实现单个时序控制装置对多个背光驱动装置的控制，减小了时序控制装置的尺寸大小，使系统更加方便可靠，且该背光驱动装置通过硬件进行解码，处理速度快。本发明是在现有的SPI通信上进行的改进，仍可适用现有的SPI传输协议，简单易实施，实用性强。

上述实施例只是本发明的举例，尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (8)

1.一种显示装置的背光控制系统，包括：

时序控制装置，用于产生控制信号；

多个背光驱动装置，用于根据所述时序控制装置提供的所述控制信号来产生背光驱动信号；

其特征在于，

所述控制信号包括时钟信号、串行数据输入信号、串行数据输出信号和多路第一使能信号；

每个所述背光驱动装置包括片选地址单元、解码单元、延迟单元和驱动电路，所述片选地址单元包括多路参考信号，所述解码单元将多路所述第一使能信号和多路所述参考信号解码为第二使能信号，所述延迟单元用于将接收到的所述时钟信号、串行数据输入信号、串行数据输出信号延迟后提供给所述驱动电路，所述延迟单元将接收到的时钟信号、串行数据输入信号、串行数据输出信号延迟后与第二使能信号CS2仍组成标准SPI总线，所述驱动电路接受所述第二使能信号、时钟信号、串行数据输入信号和串行数据输出信号，当所述第二使能信号有效时，所述背光驱动装置产生背光驱动信号。

2.根据权利要求1所述的显示装置的背光控制系统，其特征在于，所述时序控制装置包括：

信号产生单元，用于产生所述时钟信号、串行数据输入信号、串行数据输出信号和第三使能信号；

编码单元，用于接收通道控制信号和所述第三使能信号，根据所述通道控制信号将所述第三使能信号编码为多路所述第一使能信号。

3.根据权利要求2所述的显示装置的背光控制系统，其特征在于，所述时序控制装置还包括：

时钟端口，用于提供所述时钟信号；

串行数据输入端口，用于提供所述串行数据输入信号；

串行数据输出端口，用于提供所述串行数据输出信号；以及

多个第一使能信号端口，分别用于提供多路所述第一使能信号。

4.根据权利要求1所述的显示装置的背光控制系统，其特征在于，所述解码单元包括：

多个比较电路，分别用于将多路所述第一使能信号与所述片选地址单元的多路所述参考信号相比较，并输出比较结果，其中，每个所述比较电路接受一个所述第一使能信号和一个所述参考信号；

判断电路，用于接收多个所述比较电路的比较结果，当多路所述第一使能信号与所述片选地址单元的多路所述参考信号相同时，所述判断电路输出有效的解码后的所述第二使能信号，否则输出无效的解码后的所述第二使能信号。

5.根据权利要求4所述的显示装置的背光控制系统，其特征在于，每个比较电路包括异或门和非门，

所述异或门的第一输入端用于接收所述第一使能信号，第二输入端用于接收所述片选地址单元的所述参考信号；

所述非门的输入端与所述异或门的输出端相连，所述非门的输出端提供所述比较结果；

所述判断电路包括与门，多个所述非门的输出端与所述与门的输入端相连，所述与门的输出端提供解码后的所述第二使能信号。

6.根据权利要求1所述的显示装置的背光控制系统，其特征在于，每个所述背光驱动装置还包括：

多个第一使能信号端口，分别用于接收多路所述第一使能信号；

多个片选地址端口，分别用于接收所述片选地址单元的多路所述参考信号；

驱动信号输出端口，用于输出所述背光驱动信号。

7.根据权利要求1所述的显示装置的 背光控制系统，其特征在于，所述时序控制装置能输出的最大所述第一使能信号为n路，其中n大于1，所述背光驱动装置的数量小于等于2ⁿ。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置的背光控制系统，其特征在于，所述时序控制装置与多个所述背光驱动装置之间通过串行外设接口SPI协议通信。

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