CN115766332A - 串行通信装置、串行通信系统及串行通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了串行通信装置、串行通信系统及串行通信方法。该串行通信装置包括：第一移位寄存器，用于基于通信时钟和系统时钟之一接收数据；第二移位寄存器，用于基于系统时钟发送数据；以及数据处理模块，用于基于系统时钟处理数据，其中，串行通信装置接收通信时钟和系统时钟，通信时钟是在串行通信阶段有效且在闲置阶段无效的时钟信号，系统时钟是在串行通信阶段和在闲置阶段持续有效的时钟信号。在串行通信系统中，串行通信装置作为从设备，该串行通信装置基于通信时钟和系统时钟之一接收数据，以及基于系统时钟处理数据，以兼顾串行通信控制和本地数据处理的时钟需求。

Description

串行通信装置、串行通信系统及串行通信方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体地，涉及基于双时钟信号的串行通信装置、串行通信系统及串行通信方法。

背景技术

在电子产品中，串行总线通信只需要使用很少的互连线和芯片管脚，占用电路板面积较少，并且互连可靠性较好，因此对于管脚资源紧张、电路板空间有限和成本敏感的系统通常采用串行总线的方式。

在串行通信中，将数据分成一个个的二进制位（bit），并且按照通信时钟进行逐位发送和接收。串行通信系统包括主设备和从设备。主设备和从设备使用一条线路或一个通信信道实现二者之间的通信（数据交换）。在串行通信系统中，主设备与从设备之间的通信信道不仅包括数据线，而且还可以包括时钟线。即，主设备向多个从设备提供通信数据D和通信时钟CLK。在通常情况下，多个从设备按照通信时钟CLK对通信数据D进行移位以获取自身的接收数据和发送数据。

在现有技术的串行通信系统中，主设备提供的通信时钟CLK是断续的脉冲信号，在通信阶段启用且在闲置阶段禁用，主要用于数据接收和发送。例如，LED显示系统包括控制端和多个LED驱动电路。控制端和多个LED驱动电路分别作为串行通信系统的主设备和多个从设备，控制端向多个LED驱动电路发送通信时钟和显示数据，多个LED驱动电路基于通信时钟接收各自的显示数据。

然而，串行通信系统的多个从设备的本地功能还需要持续的时钟信号以实现复杂的数据处理和信号驱动。例如，在LED显示系统中，多个LED驱动电路需要持续的时钟信号（例如：本地时钟信号），用于将接收到的显示数据转换成相应图像区域中LED的驱动电流，以实现图像显示功能。如果LED显示系统的多个LED驱动电路分别生成本地时钟信号，则多个LED驱动电路的本地时钟信号可能存在彼此不同步的问题，使得整个图像帧的图像质量劣化。

因此，仍然期望进一步改进串行通信系统以兼顾数据通信和本地功能的时钟需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种串行通信装置及串行通信方法，在串行通信系统中，串行通信装置作为从设备，该串行通信装置基于通信时钟和系统时钟之一接收数据，以及基于系统时钟处理数据，以兼顾串行通信控制和本地数据处理的时钟需求。

根据本公开的第一方面，提供一种串行通信装置，包括：第一移位寄存器，用于基于通信时钟和系统时钟之一接收数据；第二移位寄存器，用于基于所述系统时钟发送数据；以及数据处理模块，用于基于所述系统时钟处理数据，其中，所述通信时钟是在串行通信阶段有效且在闲置阶段无效的时钟信号，所述系统时钟是在串行通信阶段和在闲置阶段持续有效的时钟信号。

优选地，在所述串行通信装置作为串行通信系统的第一级从设备的情形下，所述串行通信装置接收所述通信时钟和所述系统时钟。

优选地，在所述串行通信装置作为串行通信系统的第一级从设备之后的后级从设备的情形下，所述串行通信装置仅接收所述系统时钟。

优选地，还包括：第一时钟输入端，用于接收第一时钟信号，所述第一时钟信号为所述通信时钟和所述系统时钟之一；第二时钟输入端，用于接收第二时钟信号或者连接至固定电平，所述第二时钟信号为所述系统时钟；时钟输出端，用于发送所述系统时钟；以及时钟选择模块，根据所述第二时钟输入端的电平状态，选择所述系统时钟，以及，将选择的所述系统时钟提供至所述第二移位寄存器和所述数据处理模块，其中，所述第一移位寄存器连接至所述第一时钟输入端以接收所述第一时钟信号，以及基于所述第一时钟信号接收数据。

优选地，在所述串行通信装置作为串行通信系统的第一级从设备的情形下，所述串行通信装置的第一时钟输入端接收所述通信时钟，第二时钟输入端接收所述系统时钟。

优选地，在所述串行通信装置作为串行通信系统的第一级从设备之后的后级从设备的情形下，所述串行通信装置的第一时钟输入端接收所述系统时钟，第二时钟输入端连接至所述固定电平。

优选地，所述串行通信装置的第二时钟输入端接地。

优选地，在所述串行通信装置作为串行通信系统的最后级从设备的情形下，所述串行通信装置的时钟输出端和数据输出端悬置。

优选地，还包括：时钟处理模块，用于在发送所述系统时钟之前对所述系统时钟进行信号处理。

优选地，还包括：时钟输入端，用于接收第一时钟信号，所述第一时钟信号为所述通信时钟和所述系统时钟之一；时钟输出端，用于接收第二时钟信号或者发送所述第一时钟信号，所述第二时钟信号为所述系统时钟；时钟传输模块，用于根据预先配置的信号方向转发信号，从而将所述时钟输出端复用为输入端和输出端之一；以及时钟选择模块，用于根据所述时钟传输模块的信号方向，选择选择所述系统时钟，以及，将选择的所述系统时钟提供至所述第二移位寄存器和所述数据处理模块，其中，所述第一移位寄存器连接至所述时钟输入端以接收所述第一时钟信号，以及基于所述第一时钟信号接收数据。

优选地，所述串行通信装置在串行通信之前配置所述时钟传输模块的信号方向。

优选地，在串行通信之前的配置阶段，所述串行通信装置中的所述时钟传输模块的信号方向预先设置为接收信号，并且，所述串行通信装置接收配置参数以及将所述配置参数写入所述串行通信装置中。

优选地，在串行通信阶段，所述串行通信装置读取所述配置参数，以及根据所述配置参数设置所述时钟传输模块的信号方向。

优选地，所述串行通信装置作为串行通信系统中的第一级从设备的情形下，所述时钟传输模块的信号方向为接收信号。

优选地，所述串行通信装置的时钟输入端接收所述通信时钟，所述时钟输出端接收所述系统时钟。

优选地，在所述串行通信装置作为串行通信系统中的第一级从设备之后的后级从设备的情形下，所述时钟传输模块的信号方向为发送信号。

优选地，所述串行通信装置的时钟输入端接收所述系统时钟，所述时钟输出端发送所述系统时钟。

优选地，在所述串行通信装置作为串行通信系统的最后级从设备的情形下，所述串行通信装置的时钟输出端和数据输出端悬置。

优选地，所述时钟传输模块在发送所述系统时钟之前对所述系统时钟进行信号处理。

优选地，所述数据处理模块从所述第一移位寄存器接收通信数据，将所述通信数据中的一部分数据缓存为接收数据，以及将所述通信数据中的另一部分数据发送至所述第二移位寄存器作为发送数据。

优选地，所述串行通信装置在所述串行通信阶段转发所述发送数据，在所述闲置阶段转发闲置标识。

优选地，所述闲置标识是连续的二进制数字0。

优选地，所述串行通信装置是LED驱动电路的一部分，所述LED驱动电路基于所述通信时钟和所述系统时钟之一接收显示数据，以及在连续图像帧的帧周期中，采用所述系统时钟将所述显示数据转换成相应图像区域中LED的驱动电流。

根据本公开的第二方面，提供一种串行通信系统，包括：主设备，用于提供通信数据、通信时钟和系统时钟；以及多个从设备，所述多个从设备分别包括上述的串行通信装置，其中，所述多个从设备彼此串联并且其中的第一级从设备与所述主设备相连接，所述多个从设备基于所述通信时钟和所述系统时钟之一接收数据。

优选地，所述多个从设备中的第一级从设备基于所述通信时钟接收数据，以及基于所述系统时钟处理数据和发送数据。

优选地，所述多个从设备中的第一级从设备之后的后级从设备基于所述系统时钟接收数据、处理数据和发送数据。

根据本公开的第三方面，提供一种串行通信方法，用于串行通信系统的数据通信，所述串行通信系统包括主设备和多个从设备，所述串行通信方法包括：在所述多个从设备的第一级从设备中，基于通信时钟接收数据，以及基于系统时钟处理数据和发送数据；以及在所述多个从设备的第一级从设备之后的后级从设备中，基于所述系统时钟接收数据、处理数据和发送数据，其中，所述通信时钟是在串行通信阶段有效且在闲置阶段无效的时钟信号，所述系统时钟是在串行通信阶段和在闲置阶段持续有效的时钟信号。

优选地，所述第一级从设备的第一时钟输入端接收所述通信时钟，第二时钟输入端接收所述系统时钟，所述第一级从设备根据所述第二时钟输入端的电平状态选择所述系统时钟，以及将所述系统时钟用于数据处理和数据发送。

优选地，所述后级从设备的第一时钟输入端接收所述系统时钟，第二时钟输入端连接至固定电平，所述后级从设备根据所述第二时钟输入端的电平状态选择所述系统时钟，以及将所述系统时钟用于数据处理和数据发送。

优选地，所述多个从设备的时钟传输模块用于根据配置参数设置信号方向，从而将时钟输出端复用为输入端和输出端。

优选地，所述第一级从设备的时钟传输模块的信号方向配置为接收信号，所述第一级从设备的时钟输入端接收所述通信时钟，时钟输出端接收所述系统时钟，所述第一级从设备选择所述系统时钟，以及将所述系统时钟用于数据处理和数据发送。

优选地，所述后级从设备的时钟传输模块的信号方向配置为发送信号，所述后级从设备的时钟输入端接收所述系统时钟，时钟输出端发送所述系统时钟，所述后级从设备选择所述系统时钟，以及将所述系统时钟用于数据处理和数据发送。

优选地，还包括，在串行通信之前的配置阶段，所述多个从设备的时钟传输模块的信号方向预先设置为接收信号，并且，所述多个从设备接收配置参数以及将所述配置参数写入所述多个从设备中。

优选地，在串行通信阶段，所述多个从设备读取所述配置参数，以及根据所述配置参数设置所述时钟传输模块的信号方向。

优选地，所述多个从设备在所述串行通信阶段发送数据，在所述闲置阶段发送闲置标识。

优选地，所述闲置标识是连续的二进制数字0。

根据本发明实施例的串行通信系统，主设备提供双时钟信号，其中，通信时钟CLK1是断续的脉冲信号，在通信阶段启用且在闲置阶段禁用，系统时钟CLK2是连续的脉冲信号，在整个系统上电阶段始终启用。在串行通信系统中，串行通信装置作为从设备，该串行通信装置基于通信时钟和系统时钟之一接收数据，以及基于系统时钟处理数据，以兼顾串行通信控制和本地数据处理的时钟需求。

进一步地，串行通信系统中的第一级从设备接收双时钟信号，后级从设备接收单时钟信号。第一级从设备基于通信时钟接收数据，后级从设备基于系统时钟接收数据，因此，第一级从设备与主设备之间可以基于标准串行通信协议进行通信，第二级从设备与后级从设备之间则可以基于定制串行通信协议进行通信。该串行通信系统的主设备与从设备之间的通信兼容标准串行通信协议。

进一步地，第一级从设备基于通信时钟的断续脉冲接收通信数据，因此，第一级从设备仍然可以准确地判断串行通信的开始时刻和结束时刻。第一级从设备在串行通信阶段向后级从设备发送通信数据，在闲置阶段向后级从设备发送闲置标识，使得后级从设备可以根据通信数据的内容准确地判断串行通信的开始时刻和结束时刻。优选地，第一级从设备和后级从设备的内部结构相同但引脚连接方式不同，该串行通信系统中的多个从设备可以基于引脚连接方式识别自身是否为第一从设备。因此，可以采用改变引脚连接的硬件方式配置多个从设备的工作方式。

进一步地，串行通信系统的主设备为多个从设备提供持续的工作时钟，不仅可以简化多个从设备的本地时钟电路，而且串行通信系统中的多个从设备的工作时钟来源于同一个时钟信号，因此，可以利用系统时钟保持彼此的时序一致，从而简化甚至省去多个从设备的时钟同步电路。

该串行通信系统中的多个从设备接收的系统时钟是持续的时钟信号，因此，所述多个从设备可以利用系统时钟作为工作时钟以实现复杂功能。例如，在LED显示系统中，LED驱动电路可以采用系统时钟的持续时钟信号作为本地数据处理的工作时钟，例如，在图像帧的整个帧周期中，将显示数据转换成相应图像区域中LED的驱动电流，以实现图像显示。因此，该串行通信系统采用双时钟信号可以兼顾串行通信控制和本地数据处理的时钟需求。

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他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出根据现有技术的串行通信系统的示意性框图。

图2和图3分别示出图1所示串行通信系统中的主设备和从设备的示意性框图。

图4示出根据本发明第一实施例的串行通信系统的示意性框图。

图5示出图4所示串行通信系统中的主设备的示意性框图。

图6a和图6b分别示出图4所示串行通信系统中的第一级从设备和第二级从设备的示意性框图。

图7示出图4所示串行通信系统的工作时序图。

图8示出图4所示串行通信系统中从设备的串行通信方法的流程图。

图9示出根据本发明第二实施例的串行通信系统的示意性框图。

图10示出图9所示串行通信系统中的主设备的示意性框图。

图11a和图11b分别示出图9所示串行通信系统中的第一级从设备和第二级从设备的示意性框图。

图12示出图9所示串行通信系统中从设备的串行通信方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

在本申请中，术语“第一级从设备”表示串行通信系统中与主设备直接连接的从设备，“第二级从设备”表示串行通信系统中与第一级从设备直接连接的从设备，“后级从设备”表示串行通信系统中特定从设备之后直接或间接相连接的任意后级从设备。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

应该理解的是，本公开的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

下面，参照附图对本发明进行详细说明。

图1示出根据现有技术的串行通信系统的示意性框图，图2和图3分别示出串行通信系统中的主设备和从设备的示意性框图。串行通信系统100包括主设备110以及彼此级联的从设备101和102。在本公开中，为了清楚起见仅示出第一级从设备和第二级从设备，然而，可以理解，从设备的数量不限于2，而是可以为任意数量。

主设备110包括数据输出端Do和时钟输出端CLKo，用于提供通信数据D和通信时钟CLK。从设备101和102中的每一个包括数据输入端Di和数据输出端Do，以及时钟输入端CLKi和时钟输出端CLKo。从设备101的数据输入端Di与主设备110的数据输出端Do相连接以接收通信数据D0，其数据输出端Do与后级从设备的数据输入端Di相连接。从设备101的时钟输入端CLKi与主设备110的时钟输出端CLKo相连接以接收通信时钟CLK，其时钟输出端CLKo与后级从设备的时钟输入端CLKi相连接。

主设备101包括移位寄存器11、以及时钟产生模块12。时钟产生模块12产生通信时钟CLK。移位寄存器11按照通信时钟CLK的定时对通信数据D0进行移位且将通信数据D0逐位地发送至从设备。例如，移位寄存器11在通信时钟CLK的每个时钟周期中发送通信数据D0的一位数据。

从设备101包括移位寄存器21和22、以及数据处理模块23。从设备101接收通信数据D0和通信时钟CLK。移位寄存器21按照通信时钟CLK的定时对通信数据D0进行移位以逐位接收通信数据D0。例如，移位寄存器21在通信时钟CLK的每个时钟周期中接收通信数据D0的一位数据。数据处理模块23对通信数据D0中的一部分数据进行缓存，作为自身的接收数据，将另一部分数据发送至移位寄存器22，作为自身的发送数据。从设备101自身的发送数据是所有后级从设备的接收数据D1。移位寄存器22按照通信时钟CLK的定时对通信数据D1进行移位且将通信数据D1逐位地发送至从设备。例如，移位寄存器22在通信时钟CLK的每个时钟周期中发送通信数据D1的一位数据。

从设备102的内部结构和数据通信与从设备101类似，在此不再详述。串行通信系统100中的多个从设备按照与从设备101相类似的方式，依次获取自身的接收数据和向后级从设备转发数据，从而将主设备110的通信数据D0依次发送彼此级联的多个从设备。

在上述现有技术的串行通信系统中，主设备提供的通信时钟CLK是断续的脉冲信号，在通信阶段启用且在闲置阶段禁用，主要用于数据接收和发送。然而，多个从设备的本地功能可能还需要持续的时钟信号以实现复杂功能。在多个从设备实现复杂功能的情形下，多个从设备可以采用本地时钟产生模块提供持续的时钟信号。然而，在多个从设备之间容易产生时序差异，如果对多个从设备的本地时钟模块进行同步，则将会导致电路成本进一步升高。

图4示出根据本发明第一实施例的串行通信系统的示意性框图，图5示出串行通信系统中的主设备的示意性框图，图6a和图6b分别示出图4所示串行通信系统中的第一级从设备和第二级从设备的示意性框图。串行通信系统200包括主设备210以及彼此级联的第一级从设备201和第二级从设备202。在本公开中，为了清楚起见仅示出第一级从设备和第二级从设备，然而，可以理解，从设备的数量不限于2，而是可以为任意数量。

主设备210包括数据输出端Do、第一时钟输出端CLK1o、以及第二时钟输出端CLK2o，用于提供通信数据D0、通信时钟CLK1、以及系统时钟CLK2。第一级从设备201和第二级从设备202中的每一个包括数据输入端Di和数据输出端Do，以及第一时钟输入端CLK1i、第二时钟输入端CLK2i和时钟输出端CLKo。

第一级从设备201的数据输入端Di与主设备210的数据输出端Do相连接以接收通信数据D0，其数据输出端Do与后级从设备的数据输入端Di相连接。第一级从设备201的第一时钟输入端CLK1i与主设备210的第一时钟输出端CLK1o相连接以接收通信时钟CLK1，第一级从设备201的第二时钟输入端CLK2i与主设备210的第二时钟输出端CLK2o相连接以接收系统时钟CLK2，其时钟输出端CLKo与后级从设备的第一时钟输入端CLK1i相连接。

第二级从设备202的数据输入端Di与第一级从设备201的数据输出端Do相连接以接收通信数据D1，其数据输出端Do与后级从设备的数据输入端Di相连接。第二级从设备202的第一时钟输入端CLK1i与第一级从设备201的时钟输出端CLKo相连接以接收系统时钟CLK2，第二级从设备202的第二时钟输入端CLK2i连接至固定电平，例如接地，其时钟输出端CLKo与后级从设备的第一时钟输入端CLK1i相连接。

主设备210包括移位寄存器11、第一时钟产生模块12、以及第二时钟产生模块13。在优选的实施例中，主设备210包括微控制单元MCU和振荡器，微控制单元MCU用于执行程序代码，以实现移位寄存器11的移位功能以及第一时钟产生模块12的时钟信号产生功能，振荡器用于实现第二时钟产生模块13的时钟信号产生功能。

第一时钟产生模块12产生通信时钟CLK1，第二时钟产生模块13产生系统时钟CLK2。优选地，通信时钟CLK1是与系统时钟CLK2为同步的时钟信号。进一步地，通信时钟CLK1是断续的时钟信号，在通信阶段启用且在闲置阶段禁用，系统时钟CLK2则是持续的时钟信号，在整个系统上电阶段始终启用。移位寄存器11按照通信时钟CLK1的定时对通信数据D0进行移位且将通信数据D0逐位地发送至从设备。例如，移位寄存器11在通信时钟CLK1的每个时钟周期中发送通信数据D0的一位数据。

第一级从设备201包括多个逻辑电路模块，即，移位寄存器21和22、数据处理模块23、以及时钟选择模块24。第一级从设备201接收通信数据D0、通信时钟CLK1和系统时钟CLK2。

移位寄存器21的工作时钟为通信时钟CLK1。时钟信号选择模块24根据第二时钟输入端CLK2i的电平状态选择时钟信号，作为移位寄存器22和数据处理模块23的工作时钟。参见图4，第一级从设备201的第二时钟输入端CLK2i与主设备的第二时钟输出端CLK2o相连接，因此，时钟信号选择模块24始终可以接收到系统时钟CLK2的持续脉冲信号。因此，第一级从设备201始终选择系统时钟CLK2作为移位寄存器22和数据处理模块23的工作时钟。

移位寄存器21按照通信时钟CLK1的定时对通信数据D0进行移位以逐位接收通信数据D0。例如，移位寄存器21在通信时钟CLK1的每个时钟周期中接收通信数据D0的一位数据。数据处理模块23对通信数据D0中的一部分数据进行缓存，作为自身的接收数据，将另一部分数据发送至移位寄存器22，作为自身的发送数据。在通常情况下，第一级从设备201自身的发送数据是所有后级从设备的接收数据D1。移位寄存器22按照系统时钟CLK2的定时对通信数据D1进行移位且将通信数据D1逐位地发送至下一级从设备。例如，移位寄存器22在通信时钟CLK1的每个时钟周期中发送通信数据D1的一位数据。

优选地，第一级从设备201还包括时钟处理模块25，用于在转发系统时钟CLK2之前对系统时钟CLK2进行信号处理。例如，时钟处理模块25包括缓冲器和延时补偿电路，用于提高驱动能力。第一级从设备201将系统时钟CLK2经由时钟输出端CLKo转发至后级的从设备。

第二级从设备202的内部结构与第一级从设备201相同，但引脚连接方式有所不同。第二级从设备202的第一时钟输入端CLK1i连接至第一级从设备201的时钟输出端CLKo，第二时钟输入端CLK2i连接至固定电平，例如接地。第一级从设备201的时钟输出端CLKo提供的时钟信号为系统时钟CLK2，因此，第二级从设备202的第一时钟输入端CLK1i接收系统时钟CLK2。

在第二级从设备202中，移位寄存器21的工作时钟为系统时钟CLK2。时钟信号选择模块24根据第二时钟输入端CLK2i的电平状态选择时钟信号，作为移位寄存器22和数据处理模块23的工作时钟。参见图4，第二级从设备202的第二时钟输入端CLK2i接地，因此，时钟信号选择模块24始终选择第一时钟输入端CLK1i接收的系统时钟CLK2。因此，第二级从设备202的移位寄存器21、移位寄存器22和数据处理模块23的工作时钟均为系统时钟CLK2。

在串行通信系统200中，从第二级从设备开始，从设备的第二时钟输入端接地，最后级从设备的数据输出端Do和时钟输出端CLKo悬置。尽管未在图中示出，串行通信系统200中的多个从设备的内部结构与第一级从设备201是类似的，在此不再详述。串行通信系统200中的多个从设备，按照与第一级从设备201和第二级从设备202相类似的方式，依次获取自身的接收数据和向后级从设备转发数据，从而将主设备210的通信数据D0依次发送彼此级联的多个从设备。

根据本发明实施例的串行通信系统，主设备提供双时钟信号，其中，通信时钟CLK1是断续的脉冲信号，在通信阶段启用且在闲置阶段禁用，系统时钟CLK2是连续的脉冲信号，在整个系统上电阶段始终启用。在串行通信系统中，串行通信装置作为从设备，该串行通信装置基于通信时钟和系统时钟之一接收数据，以及基于系统时钟处理数据，以兼顾串行通信控制和本地数据处理的时钟需求。

进一步地，串行通信系统中的第一级从设备接收双时钟信号，后级从设备接收单时钟信号。第一级从设备基于通信时钟接收数据，后级从设备基于系统时钟接收数据，因此，第一级从设备与主设备之间可以基于标准串行通信协议进行通信，第二级从设备与后级从设备之间则可以基于定制串行通信协议进行通信。该串行通信系统的主设备与从设备之间的通信兼容标准串行通信协议。

进一步地，第一级从设备基于通信时钟的断续脉冲接收通信数据，因此，第一级从设备仍然可以准确地判断串行通信的开始时刻和结束时刻。第一级从设备在串行通信阶段向后级从设备发送通信数据，在闲置阶段向后级从设备发送闲置标识，使得后级从设备可以根据通信数据的内容准确地判断串行通信的开始时刻和结束时刻。优选地，第一级从设备和后级从设备的内部结构相同但引脚连接方式不同，该串行通信系统中的多个从设备可以基于引脚连接方式识别自身是否为第一从设备。因此，可以采用改变引脚连接的硬件方式配置多个从设备的工作方式。

根据本发明实施例的串行通信系统的主设备为多个从设备提供持续的工作时钟，不仅可以简化多个从设备的本地时钟电路，而且串行通信系统中的多个从设备的工作时钟来源于同一个时钟信号，因此，可以利用系统时钟保持彼此的时序一致，从而简化甚至省去多个从设备的时钟同步电路。

该串行通信系统中的多个从设备接收的系统时钟是持续的时钟信号，因此，所述多个从设备可以利用系统时钟作为工作时钟以实现复杂功能。例如，在LED显示系统中，LED驱动电路可以采用系统时钟的持续时钟信号作为本地数据处理的工作时钟，例如，在连续图像帧的帧周期中，将显示数据转换成相应图像区域中LED的驱动电流，以实现图像显示。因此，该串行通信系统采用双时钟信号可以兼顾串行通信控制和本地数据处理的时钟需求。

图7示出图4所示串行通信系统的工作时序图。在串行通信系统中，多个从设备彼此级联，第一级从设备201与主设备210相连接以接收数据信号D0、通信时钟CLK1、系统时钟CLK2，后级从设备与前级从设备相连接以接收前级从设备的系统时钟CLK2和相应的发送数据Di，其中，i表示大于1的整数。

在串行通信阶段，主设备210将通信数据提供给移位寄存器11，并且按照通信时钟CLK1的时钟周期逐位发送数据D0。多个从设备的数据可以连续发送，在数据D0的位长大于移位寄存器11的位长的情形下，可以将数据D0分割成移位寄存器11的位长相对应的字，逐字提供给移位寄存器11，然后移位寄存器11逐位发送至第一级从设备201。

在串行通信阶段，第一级从设备201基于通信时钟CLK1的有效状态可以准确地判断串行通信的开始时刻和结束时刻。具体地，第一级从设备201的移位寄存器21的工作时钟为通信时钟CLK1，因此，第一级从设备201的移位寄存器21与主设备210的移位寄存器11同步工作，在主设备210的移位寄存器11逐位清空的同时，第一级从设备201的移位寄存器21逐位填充。主设备210的移位寄存器11重复填充和清空，可以实现任意位长的数据发送，相应地，第一级从设备201可以同步接收任意位长的数据。

进一步地，第一级从设备201从数据D0中获取预定位长的数据（即，相应数量的时钟脉冲，对应于预定的时间段T1）作为接收数据，然后将其余位的数据D1作为自身的发送数据。

如上所述，第一级从设备201基于通信时钟CLK1的有效状态可以准确地判断串行通信的开始时刻和结束时刻。第一级从设备201在串行通信阶段向后级从设备发送通信数据，在闲置阶段向后级从设备发送闲置标识，使得后级从设备可以根据通信数据的内容准确地判断串行通信的开始时刻和结束时刻。优选地，第一级从设备发送的闲置标识是连续的二进制数字0。因此，第一级从设备201在串行通信的闲置阶段将移位寄存器22的位数据全部置0，后级从设备可以根据连续的位数据0判断串行通信的闲置阶段，从而执行相应的数据处理。

第二级从设备202基于系统时钟CLK2接收数据。由于系统时钟CLK2的连续脉冲的特点，第二级从设备202在串行通信系统的上电期间始终于数据通信状态。

进一步地，第二级从设备202从设备的移位寄存器基于系统时钟CLK2与第一级从设备201从设备的移位寄存器同步工作，从而接收通信数据。第二级从设备202根据通信数据的内容准确地判断串行通信的开始时刻和结束时刻。在串行通信阶段，第二级从设备202从数据D1中获取预定位长的数据（即，相应数量的时钟脉冲，对应于预定的时间段T2）作为接收数据，然后将其余位的数据D2作为自身的发送数据。

在LED显示系统中，在图像帧的整个帧周期Tdis中，至少包括预定的时间段作为串行通信周期Tcom，以及剩余的时钟段作为闲置周期Tidl。LED显示系统中的多个LED驱动电路在串行通信周期Tcom中接收各自的显示数据，在闲置周期Tidl停止接收各自的显示数据，并且，在整个帧周期Tdis中，基于系统时钟CLK2将显示数据转换成相应图像区域中LED的驱动电流，以实现图像显示。

因此，LED显示系统的多个LED驱动电路可以基于标准串行通信协议从控制端接收显示数据，并且基于定制串行通信协议从前级LED驱动电路接收显示数据。该定制串行通信协议是基于连续的时钟脉冲接收和发送数据。LED显示系统的多个LED驱动电路采用系统时钟的持续时钟信号作为本地数据处理的工作时钟以实现复杂功能。

图8示出图4所示串行通信系统中从设备的串行通信方法的流程图。串行通信系统200中的多个从设备，不论是第一级从设备，还是后级从设备，均执行如图8所示的串行通信方法。

下文以第一级从设备201和第二级从设备202为例进行详细说明。

第一级从设备201与主设备210相连接以接收数据信号D0、通信时钟CLK1、系统时钟CLK2。第一级从设备201经由第一时钟输入端CLK1i接收的第一时钟信号为通信时钟CLK1，经由第二时钟输入端CLK2i接收的第二时钟信号为系统时钟CLK2。

第二级从设备202与第一级从设备201相连接以接收数据信号D1、系统时钟CLK2。第二级从设备202经由第一时钟输入端CLK1i接收单一的时钟信号，第二时钟输入端CLK2i连接至固定电平。应当注意，与第一级从设备201不同，第二级从设备202接收的第一时钟信号已经转换成系统时钟CLK2。

在步骤S01中，第一级从设备201和第二级从设备202分别基于第一时钟信号接收数据。

第一级从设备201中的移位寄存器21连接至第一时钟输入端CLK1i以接收通信时钟CLK1，因此，移位寄存器21的工作时钟为通信时钟CLK1。移位寄存器21按照通信时钟CLK1的定时对通信数据D0进行移位以逐位接收通信数据D0。例如，移位寄存器21在通信时钟CLK1的每个时钟周期中接收通信数据D0的一位数据。

第二级从设备202中的移位寄存器21连接至第一时钟输入端CLK1i以接收系统时钟CLK2，因此，移位寄存器21的工作时钟为系统时钟CLK2。移位寄存器21按照系统时钟CLK2的定时对通信数据D1进行移位以逐位接收通信数据D1。例如，移位寄存器21在系统时钟CLK2的每个时钟周期中接收通信数据D1的一位数据。

在步骤S02中，第一级从设备201和第二级从设备202分别检测第二时钟信号的有效状态。

在串行通信系统200中，多个从设备的时钟选择模块24连接至第一时钟输入端CLK1i以接收第一时钟信号，以及连接至第二时钟输入端CLK2i以接收第二时钟信号。时钟选择模块24根据第二时钟输入端CLK2i的电平状态判断第二时钟信号是否有效。

在步骤S03中，第一级从设备201和第二级从设备202分别判断第二时钟信号信号是否有效。

第一级从设备201的时钟选择模块24检测到第二时钟输入端CLK2i接收到连续的时钟脉冲，则确认第二时钟信号有效。因此，第一级从设备201继续执行步骤S04和S05。

在步骤S04中，第一级从设备201选择第二时钟信号作为数据处理和数据发送的工作时钟。

第一级从设备201接收的第一时钟信号和第二时钟信号分别为通信时钟CLK1和系统时钟CLK2。第一级从设备201的第二时钟输入端CLK2i在系统上电阶段始终接收到系统时钟CLK2，在检测到第二时钟信号有效的情形下，时钟选择模块24选择的工作时钟是系统时钟CLK2。因此，第一级从设备201的数据接收采用的工作时钟是通信时钟CLK1，但数据处理和数据发送采用的工作时钟是系统时钟CLK2。

在步骤S05中，第一级从设备201将第二时钟信号发送至后级从设备。由于第一级从设备201选择系统时钟CLK2作为第二时钟信号，因此，第二级从设备202的第一时钟输入端CLK1i接收的第一时钟信号已经转换成系统时钟CLK2。

第二级从设备202的时钟选择模块24检测到第二时钟输入端CLK2i连接至固定电平，例如接地。第二级从设备202的时钟选择模块24确认第二时钟信号无效，因此，第二级从设备202继续执行步骤S06和S07。

在步骤S06中，第二级从设备202选择第一时钟信号作为数据处理和数据发送的工作时钟。

如上所述，第二级从设备202接收的第一时钟信号为系统时钟CLK2。第二级从设备的第二时钟输入端CLK2i在系统上电阶段始终连接至固定电平。在检测到第二时钟信号无效的情形下，时钟选择模块24选择的工作时钟是第一时钟信号，即系统时钟CLK2。因此，第二级从设备202的数据接收、数据处理和数据发送的工作时钟均是系统时钟CLK2。

在步骤S07中，第二级从设备202将第一时钟信号发送至后级从设备。由于第二级从设备选择系统时钟CLK2作为第一时钟信号，因此，后级从设备的第一时钟输入端CLK1i接收的第一时钟信号均已转换成系统时钟CLK2。

图9示出根据本发明第二实施例的串行通信系统的示意性框图，图10示出串行通信系统中的主设备的示意性框图，图11a和图11b分别示出图9所示串行通信系统中的第一级从设备和第二级从设备的示意性框图。串行通信系统300包括主设备310以及彼此级联的第一级从设备301和第二级从设备302。在本公开中，为了清楚起见仅示出第一级从设备和第二级从设备，然而，可以理解，从设备的数量不限于2，而是可以为任意数量。

主设备310包括数据输出端Do、第一时钟输出端CLK1o、以及第二时钟输出端CLK2o，用于提供通信数据D0、通信时钟CLK1、以及系统时钟CLK2。第一级从设备301和第二级从设备302中的每一个包括数据输入端Di和数据输出端Do，以及时钟输入端CLKi和时钟输出端CLKo。

第一级从设备301的数据输入端Di与主设备310的数据输出端Do相连接以接收通信数据D0，其数据输出端Do与后级从设备的数据输入端Di相连接。第一级从设备301的时钟输入端CLKi与主设备310的第一时钟输出端CLK1o相连接以接收通信时钟CLK1，第一级从设备301的时钟输出端CLKo与主设备310的第二时钟输出端CLK2o相连接以接收系统时钟CLK2，其时钟输出端CLKo与后级从设备的时钟输入端CLKi相连接。

第二级从设备302的数据输入端Di与第一级从设备301的数据输出端Do相连接以接收通信数据D1，其数据输出端Do与后级从设备的数据输入端Di相连接。第二级从设备302的时钟输入端CLKi与第一级从设备301的时钟输出端CLKo相连接以接收系统时钟CLK2，第二级从设备302的时钟输出端CLKo与后级从设备的时钟输入端CLKi相连接。

主设备310包括移位寄存器11、第一时钟产生模块12、以及第二时钟产生模块13。在优选的实施例中，主设备310包括微控制单元MCU和振荡器，微控制单元MCU用于执行程序代码，以实现移位寄存器11的移位功能以及第一时钟产生模块12的时钟信号产生功能，振荡器用于实现第二时钟产生模块13的时钟信号产生功能。

第一时钟产生模块12产生通信时钟CLK1，第二时钟产生模块13产生系统时钟CLK2。优选地，通信时钟CLK1是与系统时钟CLK2为同步的时钟信号。进一步地，通信时钟CLK1是断续的时钟信号，在通信阶段启用且在闲置阶段禁用，系统时钟CLK2则是持续的时钟信号，在整个系统上电阶段始终启用。移位寄存器11按照通信时钟CLK1的定时对通信数据D0进行移位且将通信数据D0逐位地发送至从设备。例如，移位寄存器11在通信时钟CLK1的每个时钟周期中发送通信数据D0的一位数据。

第一级从设备301包括多个逻辑电路模块，即，移位寄存器21和22、数据处理模块23、时钟选择模块24、以及时钟传输模块26。第一级从设备301接收通信数据D0、通信时钟CLK1和系统时钟CLK2。

移位寄存器21的工作时钟为通信时钟CLK1。时钟信号选择模块24根据时钟传输模块26的信号方向选择时钟信号，作为移位寄存器22和数据处理模块23的工作时钟。参见图9，第一级从设备301的时钟输出端CLKo与主设备的第二时钟输出端CLK2o相连接，并且，第一级从设备301的时钟传输模块26的信号方向为接收信号，因此，第一级从设备301经由时钟输入端CLKi接收通信时钟CLK1作为第一时钟信号，以及经由时钟输出端CLKo接收系统时钟CLK2作为第二时钟信号。第一级从设备301根据时钟传输模块26的信号方向，选择第二时钟信号（即，系统时钟CLK2）作为移位寄存器22和数据处理模块23的工作时钟。

移位寄存器21按照通信时钟CLK1的定时对通信数据D0进行移位以逐位接收通信数据D0。例如，移位寄存器21在通信时钟CLK1的每个时钟周期中接收通信数据D0的一位数据。数据处理模块23对通信数据D0中的一部分数据进行缓存，作为自身的接收数据，将另一部分数据发送至移位寄存器22，作为自身的发送数据。在通常情况下，第一级从设备301自身的发送数据是所有后级从设备的接收数据D1。移位寄存器22按照系统时钟CLK2的定时对通信数据D1进行移位且将通信数据D1逐位地发送至下一级从设备。例如，移位寄存器22在通信时钟CLK1的每个时钟周期中发送通信数据D1的一位数据。

第二级从设备302的内部结构与第一级从设备301相同，但引脚连接方式有所不同。第二级从设备302的时钟输入端CLKi连接至第一级从设备301的时钟输出端CLKo，因此，第二级从设备302的时钟输入端CLKi接收系统时钟CLK2。

在第二级从设备302中，移位寄存器21的工作时钟为系统时钟CLK2。时钟信号选择模块24根据时钟传输模块26的信号方向选择时钟信号，作为移位寄存器22和数据处理模块23的工作时钟。参见图9，第二级从设备302的时钟输入端CLKi连接至第一级从设备301的时钟输出端CLKo以接收系统时钟CLK2，并且，第二级从设备302的时钟传输模块26的信号方向为发送信号，因此，时钟信号选择模块24始终选择时钟输入端CLKi接收的系统时钟CLK2。因此，第二级从设备302的移位寄存器21、移位寄存器22和数据处理模块23的工作时钟均为系统时钟CLK2。

在串行通信系统300中，从第二级从设备开始，后级从设备的时钟输入端CLKi连接至前级从设备的时钟输出端CLKo，最后级从设备的数据输出端Do和时钟输出端CLKo悬置。尽管未在图中示出，串行通信系统300中的多个从设备的内部结构与第一级从设备301是类似的，在此不再详述。串行通信系统300中的多个从设备，按照与第一级从设备301和第二级从设备302相类似的方式，依次获取自身的接收数据和向后级从设备转发数据，从而将主设备310的通信数据D0依次发送彼此级联的多个从设备。

优选地，时钟传输模块26还可以在转发系统时钟CLK2之前对系统时钟CLK2进行信号处理。例如，时钟传输模块26包括缓冲器和延时补偿电路，用于提高驱动能力。

在该实施例中，时钟传输模块26的信号方向可以预先配置为接收信号和发送信号之一，从设备的时钟输出端CLKo可以复用为输入端和输出端，因此，可以将从设备的时钟输入端从2个减少至1个。在第一级从设备中，时钟传输模块26的信号方向预先配置为接收信号，因此，第一级从设备301的时钟输出端CLKo作为输入端以接收系统时钟CLK2。从第二级从设备开始，第二级从设备302的时钟输入端CLKi接收系统时钟CLK2，时钟传输模块26的信号方向预先配置为发送信号，因此，第二级从设备302的时钟输出端CLKo作为输出端以提供系统时钟CLK2。

优选地，第一级从设备301和第二级从设备302的时钟传输模块26的默认信号方向均为接收信号。在串行通信阶段开始之前，串行通信系统300还包括配置阶段，例如，主设备310提供第一级配置参数P0、通信时钟CLK1和系统时钟CLK2。在串行通信系统的多个从设备中，仅第一级从设备301可以接收到第一级配置参数P0和通信时钟CLK1，因而，第一级从设备301可以根据接收到的信号，将时钟传输模块26的信号方向维持为接收信号。第一级从设备301在完成自身的配置参数之后，向第二级从设备301发送后级配置参数P1，第二级从设备302可以接收到后级配置参数P1和系统时钟CLK2，因而，第二级从设备302可以根据接收到的信号，将时钟传输模块26的信号方向改变为发送信号。在上述的配置阶段中，第一级从设备301和第二级从设备302例如将配置参数写入存储装置中，在串行通信阶段中，第一级从设备301和第二级从设备302读取配置参数可以获得时钟传输模块26的信号方向。

根据第二实施例的串行通信系统的工作时序与根据第一实施例的串行通信系相同，在此不再详述。与第一实施例相比，根据第二实施例的串行通信系统可以进一步减少串行通信系统中从设备的时钟输入端的数量。

图12示出图9所示串行通信系统中从设备的串行通信方法的流程图。串行通信系统300中的多个从设备，不论是第一级从设备，还是后级从设备，均执行如图12所示的串行通信方法。

下文以第一级从设备301和第二级从设备302为例进行详细说明。

第一级从设备301与主设备310相连接以接收数据信号D0、通信时钟CLK1、系统时钟CLK2。第一级从设备301接收的第一时钟信号为通信时钟CLK1，第二时钟信号为系统时钟CLK2。

第二级从设备302与第一级从设备301相连接以接收数据信号D1，与主设备301相连接以接收系统时钟CLK2。第二级从设备302接收单一的时钟信号。应当注意，与第一级从301不同，第二级从设备302接收的第一时钟信号已经转换成系统时钟CLK2。

在步骤S11中，第一级从设备301和第二级从设备302分别基于第一时钟信号接收数据。

第一级从设备301中的移位寄存器21连接至时钟输入端CLKi以接收通信时钟CLK1，因此，移位寄存器21的工作时钟为通信时钟CLK1。移位寄存器21按照通信时钟CLK1的定时对通信数据D0进行移位以逐位接收通信数据D0。例如，移位寄存器21在通信时钟CLK1的每个时钟周期中接收通信数据D0的一位数据。

第二级从设备302中的移位寄存器21连接至时钟输入端CLKi以接收系统时钟CLK2，因此，移位寄存器21的工作时钟为系统时钟CLK2。移位寄存器21按照系统时钟CLK2的定时对通信数据D1进行移位以逐位接收通信数据D1。例如，移位寄存器21在系统时钟CLK2的每个时钟周期中接收通信数据D1的一位数据。

在步骤S12中，第一级从设备301和第二级从设备302分别检测时钟传输模块的信号方向。

在串行通信系统300中，多个从设备中的时钟传输模块26的信号方向是在串行通信阶段的配置阶段预先配置的，其中，第一级从设备301中的时钟传输模块26的信号方向配置为接收信号，第二级从设备302中的时钟传输模块26的信号方向配置为发送信号。第一级从设备301和第二级从设备302分别读取时钟传输模块26的配置参数，可以检测时钟传输模块的信号方向。

在步骤S13中，第一级从设备301和第二级从设备302分别判断时钟选择模块24的信号方向。

第一级从设备301的时钟选择模块24读取时钟传输模块26的配置参数，从而检测到时钟选择模块24的信号方向是接收信号。因此，第一级从设备301继续执行步骤S14和S15。

在步骤S14中，第一级从设备301经由时钟输入端CLKi和时钟输出端CLKo分别接收第一时钟信号和第二时钟信号。

第一级从设备301的时钟选择模块24连接至时钟输入端CLKi以接收通信时钟CLK1，以及经由时钟输出端CLKo接收系统时钟CLK2。第一级从设备301的时钟传输模块26用于将系统时钟CLK2从时钟输出端CLKo传送至时钟选择模块24。

在步骤S15中，第一级从设备301选择第二时钟信号作为数据处理和数据发送的工作时钟。

在检测到时钟传输模块26的信号方向为接收信号的情形下，时钟选择模块24选择的工作时钟是系统时钟CLK2。因此，第一级从设备301的数据接收采用的工作时钟是通信时钟CLK1，但数据处理和数据发送采用的工作时钟是系统时钟CLK2。

第二级从设备302的时钟选择模块24读取时钟传输模块26的配置参数，从而检测到时钟选择模块24的信号方向是发送信号。因此，第二级从设备302继续执行步骤S16和S17。

在步骤S16中，第二级从设备302选择第一时钟信号作为数据处理和数据发送的工作时钟。

第二级从设备302经由时钟输入端CLKi接收单一的时钟信号，即，系统时钟CLK2。时钟选择模块24选择的工作时钟是第一时钟信号，即，系统时钟CLK2。因此，第二级从设备302的数据接收、数据处理和数据发送的工作时钟均是系统时钟CLK2。

在步骤S17中，第二级从设备302将第一时钟信号发送至后级从设备。

第二级从设备302的时钟传输模块26用于将系统时钟CLK2从时钟选择模块24传送时钟输出端CLKo。由于第二级从设备302选择系统时钟CLK2作为第一时钟信号，因此，位于第二级从设备302之后的后级从设备的时钟输入端CLKi接收的第一时钟信号均已转换成系统时钟CLK2。

应当说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本文中，所含术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (36)

1.一种串行通信装置，包括：

第一移位寄存器，用于基于通信时钟和系统时钟之一接收数据；

第二移位寄存器，用于基于所述系统时钟发送数据；以及

数据处理模块，用于基于所述系统时钟处理数据，

其中，所述通信时钟是在串行通信阶段有效且在闲置阶段无效的时钟信号，所述系统时钟是在串行通信阶段和在闲置阶段持续有效的时钟信号。

2.根据权利要求1所述的串行通信装置，其中，在所述串行通信装置作为串行通信系统的第一级从设备的情形下，所述串行通信装置接收所述通信时钟和所述系统时钟。

3.根据权利要求1所述的串行通信装置，其中，在所述串行通信装置作为串行通信系统的第一级从设备之后的后级从设备的情形下，所述串行通信装置仅接收所述系统时钟。

4.根据权利要求1所述的串行通信装置，还包括：

第一时钟输入端，用于接收第一时钟信号，所述第一时钟信号为所述通信时钟和所述系统时钟之一；

第二时钟输入端，用于接收第二时钟信号或者连接至固定电平，所述第二时钟信号为所述系统时钟；

时钟输出端，用于发送所述系统时钟；以及

时钟选择模块，根据所述第二时钟输入端的电平状态，选择所述系统时钟，以及，将选择的所述系统时钟提供至所述第二移位寄存器和所述数据处理模块，

其中，所述第一移位寄存器连接至所述第一时钟输入端以接收所述第一时钟信号，以及基于所述第一时钟信号接收数据。

5.根据权利要求4所述的串行通信装置，其中，在所述串行通信装置作为串行通信系统的第一级从设备的情形下，所述串行通信装置的第一时钟输入端接收所述通信时钟，第二时钟输入端接收所述系统时钟。

6.根据权利要求4所述的串行通信装置，其中，在所述串行通信装置作为串行通信系统的第一级从设备之后的后级从设备的情形下，所述串行通信装置的第一时钟输入端接收所述系统时钟，第二时钟输入端连接至所述固定电平。

7.根据权利要求6所述的串行通信装置，其中，所述串行通信装置的第二时钟输入端接地。

8.根据权利要求4所述的串行通信装置，其中，在所述串行通信装置作为串行通信系统的最后级从设备的情形下，所述串行通信装置的时钟输出端和数据输出端悬置。

9.根据权利要求4所述的串行通信装置，还包括：

时钟处理模块，用于在发送所述系统时钟之前对所述系统时钟进行信号处理。

10.根据权利要求1所述的串行通信装置，还包括：

时钟输入端，用于接收第一时钟信号，所述第一时钟信号为所述通信时钟和所述系统时钟之一；

时钟输出端，用于接收第二时钟信号或者发送所述第一时钟信号，所述第二时钟信号为所述系统时钟；

时钟传输模块，用于根据预先配置的信号方向转发信号，从而将所述时钟输出端复用为输入端和输出端之一；以及

时钟选择模块，用于根据所述时钟传输模块的信号方向，选择所述系统时钟，以及，将选择的所述系统时钟提供至所述第二移位寄存器和所述数据处理模块，

其中，所述第一移位寄存器连接至所述时钟输入端以接收所述第一时钟信号，以及基于所述第一时钟信号接收数据。

11.根据权利要求10所述的串行通信装置，其中，所述串行通信装置在串行通信之前配置所述时钟传输模块的信号方向。

12.根据权利要求11所述的串行通信装置，其中，在串行通信之前的配置阶段，所述串行通信装置中的所述时钟传输模块的信号方向预先设置为接收信号，并且，所述串行通信装置接收配置参数以及将所述配置参数写入所述串行通信装置中。

13.根据权利要求12所述的串行通信装置，其中，在串行通信阶段，所述串行通信装置读取所述配置参数，以及根据所述配置参数设置所述时钟传输模块的信号方向。

14.根据权利要求13所述的串行通信装置，其中，所述串行通信装置作为串行通信系统中的第一级从设备的情形下，所述时钟传输模块的信号方向为接收信号。

15.根据权利要求14所述的串行通信装置，其中，所述串行通信装置的时钟输入端接收所述通信时钟，所述时钟输出端接收所述系统时钟。

16.根据权利要求13所述的串行通信装置，其中，在所述串行通信装置作为串行通信系统中的第一级从设备之后的后级从设备的情形下，所述时钟传输模块的信号方向为发送信号。

17.根据权利要求16所述的串行通信装置，其中，所述串行通信装置的时钟输入端接收所述系统时钟，所述时钟输出端发送所述系统时钟。

18.根据权利要求13所述的串行通信装置，其中，在所述串行通信装置作为串行通信系统的最后级从设备的情形下，所述串行通信装置的时钟输出端和数据输出端悬置。

19.根据权利要求9所述的串行通信装置，其中，所述时钟传输模块在发送所述系统时钟之前对所述系统时钟进行信号处理。

20.根据权利要求1所述的串行通信装置，其中，所述数据处理模块从所述第一移位寄存器接收通信数据，将所述通信数据中的一部分数据缓存为接收数据，以及将所述通信数据中的另一部分数据发送至所述第二移位寄存器作为发送数据。

21.根据权利要求1所述的串行通信装置，其中，所述串行通信装置在所述串行通信阶段转发所述发送数据，在所述闲置阶段转发闲置标识。

22.根据权利要求21所述的串行通信装置，其中，所述闲置标识是连续的二进制数字0。

23.根据权利要求1所述的串行通信装置，其中，所述串行通信装置是LED驱动电路的一部分，所述LED驱动电路基于所述通信时钟和所述系统时钟之一接收显示数据，以及在连续图像帧的帧周期中，采用所述系统时钟将所述显示数据转换成相应图像区域中LED的驱动电流。

24.一种串行通信系统，包括：

主设备，用于提供通信数据、通信时钟和系统时钟；以及

多个从设备，所述多个从设备分别包括根据权利要求1至23中任一项所述的串行通信装置，

其中，所述多个从设备彼此串联并且其中的第一级从设备与所述主设备相连接，所述多个从设备基于所述通信时钟和所述系统时钟之一接收数据。

25.根据权利要求24所述的串行通信系统，其中，所述多个从设备中的第一级从设备基于所述通信时钟接收数据，以及基于所述系统时钟处理数据和发送数据。

26.根据权利要求24所述的串行通信系统，其中，所述多个从设备中的第一级从设备之后的后级从设备基于所述系统时钟接收数据、处理数据和发送数据。

27.一种串行通信方法，用于串行通信系统的数据通信，所述串行通信系统包括主设备和多个从设备，所述串行通信方法包括：

在所述多个从设备的第一级从设备中，基于通信时钟接收数据，以及基于系统时钟处理数据和发送数据；以及

在所述多个从设备的第一级从设备之后的后级从设备中，基于所述系统时钟接收数据、处理数据和发送数据，

其中，所述通信时钟是在串行通信阶段有效且在闲置阶段无效的时钟信号，所述系统时钟是在串行通信阶段和在闲置阶段持续有效的时钟信号。

28.根据权利要求27所述的串行通信方法，其中，所述第一级从设备的第一时钟输入端接收所述通信时钟，第二时钟输入端接收所述系统时钟，所述第一级从设备根据所述第二时钟输入端的电平状态选择所述系统时钟，以及将所述系统时钟用于数据处理和数据发送。

29.根据权利要求27所述的串行通信方法，其中，所述后级从设备的第一时钟输入端接收所述系统时钟，第二时钟输入端连接至固定电平，所述后级从设备根据所述第二时钟输入端的电平状态选择所述系统时钟，以及将所述系统时钟用于数据处理和数据发送。

30.根据权利要求27所述的串行通信方法，其中，所述多个从设备的时钟传输模块用于根据配置参数设置信号方向，从而将时钟输出端复用为输入端和输出端。

31.根据权利要求30所述的串行通信方法，其中，所述第一级从设备的时钟传输模块的信号方向配置为接收信号，所述第一级从设备的时钟输入端接收所述通信时钟，时钟输出端接收所述系统时钟，所述第一级从设备选择所述系统时钟，以及将所述系统时钟用于数据处理和数据发送。

32.根据权利要求30所述的串行通信方法，其中，所述后级从设备的时钟传输模块的信号方向配置为发送信号，所述后级从设备的时钟输入端接收所述系统时钟，时钟输出端发送所述系统时钟，所述后级从设备选择所述系统时钟，以及将所述系统时钟用于数据处理和数据发送。

33.根据权利要求30所述的串行通信方法，还包括，在串行通信之前的配置阶段，所述多个从设备的时钟传输模块的信号方向预先设置为接收信号，并且，所述多个从设备接收配置参数以及将所述配置参数写入所述多个从设备中。

34.根据权利要求33所述的串行通信方法，其中，在串行通信阶段，所述多个从设备读取所述配置参数，以及根据所述配置参数设置所述时钟传输模块的信号方向。

35.根据权利要求28所述的串行通信方法，其中，所述多个从设备在所述串行通信阶段发送数据，在所述闲置阶段发送闲置标识。

36.根据权利要求35所述的串行通信方法，其中，所述闲置标识是连续的二进制数字0。

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