CN116312339A - 用于显示系统的光源驱动电路及通信装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了用于显示系统的光源驱动电路及通信装置。该通信装置包括控制单元和至少一路光源驱动电路，控制单元包括发送控制命令或数据的输出接口以及回读数据输入接口，每路光源驱动电路包括多个光源驱动电路，每个所述的光源驱动电路接口包括：串行输入接口，串行输出接口，并行接口，至少一个电流输出接口，多个光源驱动电路的串行输入接口和串行输出接口彼此级联作为所述控制命令或数据传输的第一通道，多个驱动电路中的每个驱动电路的并行接口彼此耦合在一起，作为控制命令和数据传输的第二通道，第一通道和第二通道同时传输数据。本申请的技术方案通过在显示系统中引入冗余传输通道从而提高了显示系统的数据传输的可靠性。

Description

用于显示系统的光源驱动电路及通信装置
技术领域
本发明涉及电子电路领域，更具体地，涉及一种用于显示系统的光源驱动电路及通信装置。
背景技术
LED作为自发光元件在显示系统中有着广泛的应用。在LED显示屏中，LED作为像素元件用于显示图像。在液晶显示屏(Liquid crystal displays，LCD)中，LED作为光源提供背光。随着显示品质的提高，不论作为像素单元还是光源，在显示系统中使用的LED的数量也越来越多。
在液晶显示屏中，液晶分子本身不发光，背光模组(BackLightModule，BLU)中的LED阵列组成面光源，提供足够的亮度且分布均匀的背光。背光模组的发光效果及色域范围影响LCD的显示品质。随着市场对高品质显示屏的需求，已经开发出多分区的直下式的mini-LED背光技术，以实现LCD显示的高亮度、高色域、高对比度以及节能。
当前mini-LED背光驱动由被动式驱动技术逐步转移到主动式驱动技术上，而主动式背光的发光芯片往往成千上万个，甚至来到十万个的关口，故此对多个mini-LED驱动的精确度、准确度、速度等要求很高。因此，如何实现接口布线简单、传输速率高、可靠性高的LED驱动系统，达到提升背光系统效率是一项很大的挑战。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供用于显示系统的光源驱动电路及通信装置，以解决多个光源背光驱动传输速率低和精确度不够的技术问题。
本发明提供一种用于显示系统的通信装置，包括：控制单元，其包括发送控制命令或数据的第一输出接口以及回读数据输入接口，所述命令包括配置数据包、亮度数据包、检测数据包、地址数据、设备地址存储数据包、回读命令的至少之一，至少一路光源驱动电路，每路光源驱动电路包括多个光源驱动电路，每个所述的光源驱动电路包括：串行输入接口，串行输出接口，并行接口，至少一个电流输出接口，多个光源驱动电路的串行输入接口和串行输出接口彼此级联作为所述控制命令或数据传输的第一通道，多个驱动电路中的每个驱动电路的并行接口彼此耦合在一起，作为控制命令和数据传输的第二通道，其中，第一通道和第二通道同时传输的命令和数据为配置数据包、亮度数据包、检测数据包、回读命令的至少之一。
优选地，所述控制单元通过其第一输出接口将地址数据传输给一路光源驱动电路的第一个驱动电路，所述第一个驱动电路取出本级需要的地址数据，然后重新打包剩余驱动电路的地址数据，并将重新打包后的数据封包通过所述串行输出接口传输出去，后级光源驱动电路依此传输地址数据。
优选地，所述控制单元还包括第二输出接口，所述控制单元通过其第一输出接口将配置数据包、亮度数据包、检测数据、回读命令的至少之一传输给所述第一个驱动电路，之后，多个光源驱动电路通过串行输入接口和串行输出接口构成得数据传输通道依次向后传输，并且，所述控制单元通过其第二输出接口将配置数据包、亮度数据包、检测数据、回读命令的至少之一传输给所有光源驱动电路的并行接口。
优选地，所述控制单元通过其第一输出接口将配置数据包、亮度数据包、检测数据、回读命令的至少之一传输给一路光源驱动电路的第一个驱动电路，所述第一个驱动电路通过串行输入接口接收所述控制命令或数据后取出本级需要的命令或数据，然后重新打包剩余驱动电路的命令或数据，并将重新打包后的数据封包通过本级的所述串行输出接口和并行接口传输出去；第二个及后级的驱动电路通过本级的串行输入接口和并行接口接收到命令或数据，取出本级需要的命令或数据，然后重新打包剩余驱动电路的命令或数据，并将重新打包后的数据封包通过本级的所述串行输出接口和并行接口传输出去。
优选地，所述光源驱动电路依次工作在定址阶段、配置阶段和发光阶段，所述控制单元在定址阶段输出地址数据，在配置阶段输出配置数据在发光阶段输出亮度数据。
优选地，所述控制单元通过输出接口发送设备地址存储命令至每个光源驱动电路，每个光源驱动电路将分配好的地址数据烧录到其存储装置中。
优选地，每路光源驱动电路中的第一个驱动电路串行输入接口耦合至所述控制单元的第一输出接口，剩余每个驱动电路的串行输入接口耦合到前一个驱动电路的串行输出接口，剩余每个驱动电路的并行接口均耦合到所述第一个驱动电路的并行接口，每路光源驱动电路的最后一个驱动电路串行输出接口连接到所述控制单元的回读数据输入接口。
优选地，每路光源驱动电路中的第一个驱动电路串行输入接口耦合至所述控制单元的第一输出接口，剩余每个驱动电路的串行输入接口耦合到前一个驱动电路的串行输出接口，每个驱动电路的并行接口均耦合到所述控制单元的第二输出接口，每路光源驱动电路的最后一个驱动电路串行输出接口连接到所述控制单元的回读数据输入接口。
优选地，所述多个光源驱动电路的并行接口为双向三态端口。
优选地，当控制单元给所述光源驱动电路发送回读命令后，当前接收到回读命令的光源驱动电路根据本级的地址与回读命令中的需要返回数据的设备地址是否一致以确定是否将本级的回读数据返回至控制单元，
所述多个光源驱动电路将需回读的状态数据，经由所述光源驱动电路的串行输入接口和串行输出接口构成的数据通讯线路和/或所述光源驱动电路的并行接口构成的数据通讯线路传输至最后一个光源驱动电路，最后一个光源驱动电路将所有光源驱动电路的回读数据返回至所述控制器的回读数据输入接口。
优选地，所述控制单元通过输出接口发送第一检测命令至第一个驱动电路，所述第一个驱动将第一检测命令转发到本级的并行接口，或者是将并行接口的信号拉低一段时间，剩余每个驱动电路通过本级的并行接口接收到所述第一检测命令或者检测到并行接口信号拉低一段时间，每路中所有的驱动电路调出与所述第一检测命令对应的配置参数，点亮和驱动电路的电流输出接口电性连接的LED灯以进行电路的检测。
优选地，所述控制单元通过输出接口发送第二检测命令至第一个驱动电路，所述第一个驱动将第二检测命令转发到本级的串行输出接口，剩余每个驱动电路通过本级的串行输入接口接收到所述第二检测命令，每路中所有的驱动电路调出与所述第二检测命令对应的配置参数，点亮和驱动电路的电流输出接口电性连接的LED灯以进行电路的检测。
优选地，所述显示系统包括采用LED提供背光的液晶显示屏和采用LED作为像素单元的LED显示屏的任意一种。
本申请提供一种用于显示系统的光源驱动电路，包括：多个光源驱动电路彼此级联形成一路光源驱动电路，每个光源驱动电路包括串行输入接口、串行输出接口、并行接口以及至少一个电流输出接口，所述电流输出接口与多个LED灯连接以为其提供驱动电流，多个光源驱动电路的串行输入接口和串行输出接口彼此级联作为控制命令或数据传输的第一通道，多个驱动电路中的每个驱动电路的并行接口彼此耦合在一起，作为控制命令和数据传输的第二通道，其中，第一通道和第二通道同时传输的命令和数据为配置数据包、亮度数据包、检测数据包、回读命令的至少之一。
优选地，每路光源驱动电路中的第一个驱动电路的串行输入接口用于接收控制单元的命令或数据，取出本级需要的地址数据，然后重新打包剩余驱动电路的命令或数据，所述第一个驱动电路将重新打包后的数据封包通过本级的所述串行输出接口和并行接口同时传输出去。
优选地，每路光源驱动电路中的第一个驱动电路的串行输入接口用于接收控制单元的命令或数据，取出本级需要的地址数据，然后重新打包剩余驱动电路的命令或数据，所述第一个驱动电路将重新打包后的数据封包通过本级的所述串行输出接口传输出去，并且，每路光源驱动电路中的所有驱动电路的并行接口用于接收所述命令或数据。
优选地，每路光源驱动电路中的第一个驱动电路串行输入接口耦合控制单元的第一输出接口，剩余每个驱动电路的串行输入接口耦合到前一个驱动电路的串行输出接口，并且剩余每个驱动电路的并行接口均耦合到所述第一个驱动电路的并行接口，每路光源驱动电路的最后一个驱动电路的串行输出接口耦合至控制单元的回读数据输入接口以用于回读数据的返回输出。
优选地，每路光源驱动电路中的第一个驱动电路串行输入接口耦合控制单元的第一输出接口，剩余每个驱动电路的串行输入接口耦合到前一个驱动电路的串行输出接口，并且所有每个驱动电路的并行接口均耦合到控制单元的第二输出接口，每路光源驱动电路的最后一个驱动电路的串行输出接口耦合至控制单元的回读数据输入接口以用于回读数据的返回输出。
优选地，光源驱动电路中通过串行输入接口和并行接口接收传输的打包的数据封包，根据本级地址取出属于本级的命令或数据，然后将后续的命令或数据重新打包，监测本级的串行输出接口和并行接口数据情况，以将重新打包的新数据包同时通过串行输出接口和并行接口发送出去。
优选地，光源驱动电路中路通过串行输入接口和并行接口接收重新打包的数据封包，光源驱动电路选择两者接口先达到的数据封包，根据本级地址取出属于本级的命令或数据，然后将后续的命令或数据重新打包，监测本级的串行输出接口和并行接口数据情况，以将重新打包的新数据包同时通过串行输出接口和并行接口发送出去。
优选地，每路光源驱动电路的第一个驱动电路接收地址数据，所述第一个驱动电路取出本级需要的地址数据，然后重新打包剩余驱动电路的地址数据，并将重新打包后的数据封包通过所述串行输出接口传输出去，后级光源驱动电路依此传输地址数据。
优选地，每个驱动电路具有一个非易失性存储器用于存储所述驱动电路的地址数据。
优选地，每个所述光源驱动电路从控制单元提供的地址数据包中截取本级的光源驱动电路的地址后再生成后级的光源驱动电路的地址数据包，或者将所述本级的光源驱动电路的有效地址数据进行累加操作或累减操作以获得随后光源驱动电路的地址数据包。
本申请通过在驱动电路处引入并行发送数据并且采用冗余传输通道从而提高了光源驱动系统的数据传输的速度和可靠性，极大地降低产品生命周期中的故障对光源驱动系统造成的不良影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为依据本发明的背光模组的示意图；
图2为依据本发明的显示系统的通信装置的第一实施例的结构示意图；
图3为依据本发明的定址方式一首地址定址示意图；
图4为依据本发明的配置及数据接收流程示意图；
图5为依据本发明的DET1命令流程示意图；
图6为依据本发明的DET2命令流程示意图；
图7为依据本发明的显示系统的通信装置的第二实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件吋，意味着两者不存在中间元件。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本文的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本文的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本文的描述中，术语“第一个LED驱动电路”和“最后一个LED驱动电路”、以及“输入端口”和“输出端口”按照LED驱动电路与控制单元的输出端口SDO之间的连接关系定义。其中，第一个LED驱动电路不限定为是处于一串中第一列的LED驱动电路，也可以是一串中第一个分配地址的LED驱动电路。
图1为依据本发明的背光模组的示意图，背光模组包括控制单元、多个光源驱动电路，以及与多个光源驱动电路对应的多个光源区块，这里以LED作为光源进行示意，但光源不限于此。
如背光模组为液晶显示屏，液晶面板包括TFT阵列基板、彩色滤光片、以及夹在二者之间的液晶层，TFT阵列基板用于控制液晶层的透射率。背光模组位于阵列基板的下方，作为光源提供背光，经过液晶面板后可以获得与像素灰阶相对应的发光亮度。在本实施例中，多个光源区块区块分别包括排列成阵列的多个LED光源，LED区块本身也按照一定规则排列成阵列，因而，利用多个点光源组成面光源。
在背光模组的显示模式中，经由控制单元输出光源的亮度数据。多个光源驱动电路的多个电流驱动端(如CH1至CHn)分别向与之连接的光源施加恒定的电流。根据光源的亮度数据对光源驱动电路的电流驱动端的电流进行占空比调节或幅值调节，可以改变当前光源串上的多个光源的等效电流大小，从而分区调节背光亮度。
行驱动器用以驱动每一行的光源是否接收电源电压以发光。
参考图2为依据本发明的显示系统的通信装置的实施例结构示意图，包括背光控制单元TX、光源驱动电路Rx，本实施例中以LED阵列驱动电路Rx为例、串行通讯线SDI-SDO、并行通讯线PIO、mini-LED阵列单元MLED及mini-LED共阳极的供电线VAA组成，这里，LED阵列驱动电路包括多路，对应的每一路LED阵列驱动电路包括多个LED驱动电路，RxN表征某一路LED阵列驱动电路中的第N个LED驱动电路，LED阵列驱动电路Rx的接地线未示出。
进一步地，背光控制单元TX至少包括：与前级图像处理引擎模块SOC互联的数据通讯接口SPI和交互信号接口ctrl、与后级LED阵列驱动电路电性连接的控制命令或数据命令的输出接口SDOx(x＝1,2,..,m)以及回读数据输入接口SDIx(x＝1,2,..,m)，m为任意自然数。至少一个数据通讯接口SPI接口连接前级引擎模块SOC的数据通讯接口SPI上，至少一个交互信号接口ctrl连接前级引擎模块SOC的ctrl信号接口上，通过两个信号接口完成和前级SOC的信息数据交互。在背光模组中，控制单元输出的命令包括亮度数据、配置数据、地址数据、检测数据、设备地址存储数据包、回读命令数据包、使能信号中的至少一个。在显示系统中，控制单元输出的命令包括灰阶数据、配置数据、地址数据、检测数据、设备地址存储数据包、回读命令数据包、使能信号中的至少一个。
如图2所示，背光控制单元Tx中的每个SDO接口连接到一路中的第一个驱动电路Rx1的SDI接口上，所谓的“路”是指通过SDI-SDO串行通讯线相互串接在一组的多个LED驱动电路Rx的集合，LED驱动系统可由至少一路组成，一路中串接的驱动电路数量至少1个。进一步地，对于每一个LED驱动电路Rx，其至少包括：一个数据输入接口SDI，一个数据输出接口SDO，一个数据传输接口PIO，至少一个电流输出通道CH(图2中示例通道为4个，CH1，CH2，CH3，CH4)，芯片的供电电源接口和参考地接口(图中未示例)。
优选地，多个LED驱动电路彼此级联以提供串行通讯总线SDI-SDO，串行通讯总线SDI-SDO物理连接上，可以是只有一根的单端信号的数据线，此时通过内嵌时钟技术完成数据传输；也可以是2根及以上的单端信号线，其中一个称为时钟线，另外的1根及以上称为数据线，二者相互配合完成数据传输；还可以是2根差分信号线，此时通过内嵌时钟技术完成超高速数据传输，此时可降低EMI。
优选地，多个LED驱动电路的PIO端口相互连接构成并行通讯线PIO，在物理连接上，为双向三态端口。
继续参考图2，除第一个驱动电路外，剩余每个驱动电路Rx的SDI接口连接前一个驱动电路Rx的SDO接口，第一个驱动电路SDI接口连接到背光控制单元TX的SDO接口上；每个驱动电路Rx的SDO接口连接到其后一个驱动电路Rx的SDI接口，最后一个驱动电路Rx的SDO接口可选择地连接到背光控制单元Tx的SDI接口上，每一路的所有驱动电路Rx的PIO端口并联连接。需要说明的是，LED驱动电路的SDI端口和SDO端口根据数据流方向可配置为输入端口、输出端口和三态端口之一。电流输出通道CH独立连接到各自发光单元mini-LED阵列的阴极上，一串中mini-LED阵列的阳极接在一起，并连接到供电电源VAA_x(x＝1,2,..,m)上，mini-LED的阳极电源可以统一接在一起，也可以每一串的阳极电源各自独立供电，还可以某2个或多个串的阳极接在一起。
需要说明的是，图像处理引擎模块SOC是mini-LED背光系统的数据源头其不属于本申请的驱动系统，仅仅为了描述方便，阐述原理使用。控制单元可以经由通讯总线(SPI、LVDS或VBYONE)与前级图像处理引擎SOC相连接以接收图像数据或亮度数据。
在一个示例中，系统上电后，控制单元TX和LED驱动电路解除复位，前级图像处理引擎SOC根据设定的上电时序，控制单元Tx进行上电初始化动作，待控制单元Tx完成背光系统初始化后，引擎控制模块SOC再通过第一输出端口SPI发送背光数据如亮度数据到控制单元Tx的数据通讯接口SPI，控制单元Tx接收亮度数据经过自身处理后，将亮度数据传输到某一路的第一个LED驱动电路Rx上，第一个LED驱动电路Rx获得本级亮度数据，并将亮度数据转换成对应的电流大小，驱动对应的mini-LED发光器件发光，如根据LED的亮度数据对LED驱动电路的电流驱动端的电流进行占空比调节或幅值调节，可以改变当前LED串上的多个LED的等效电流大小，从而分区调节背光亮度。并且，第一个LED驱动电路将本级亮度数据进行截取后重新打包，并将处理后的数据封包传输给该路的剩余的驱动电路Rx上，剩余的LED驱动电路Rx接收数据封包后，读取亮度数据，并将亮度数据转换成对应的电流大小，驱动对应的mini-LED发光器件发光，从而在背光阵列上显示相对应的数据(图像)。特别地，引擎控制模块SOC还可以通过第一输出端口SPI对背光控制单元Tx进行在线升级功能，完成控制单元Tx功能的出厂后的自动升级动作，改善用户体验。上述以亮度数据为例，在本发明的显示系统中，控制单元Tx发送的其它数据，如配置数据、检测数据等均是先经过第一个驱动电路，之后再通过第一个驱动电路向后级驱动电路传输。
示例地，控制单元TX根据设定的上电时序在上电解除复位(Power On Reset，POR)后，先对LED阵列驱动电路Rx进行地址分配(对应地址数据)，再对阵列驱动电路Rx进行工作参数配置(对应配置数据)，最后将数据通讯接口SPI接收到的背光数据发送到驱动电路(对应显示数据或亮度数据)，从而控制驱动电路Rx的输出电流通道的电流大小，完成整个背光系统每个电流通道所连接的mini-LED发光二极管的受控处理。根据上述的控制过程，该显示系统的通讯装置总体可分为3个阶段：定址阶段、配置阶段和发光阶段。
一个示例中，在定址阶段，控制单元Tx通过输出端口SDO发送定址数据包送给多个驱动电路Rx，对多个驱动电路Rx进行地址分配，定址数据包中至少包括当前驱动电路Rx的地址数据。每个驱动电路Rx将收到的定址数据包中相应的地址数据作为本级驱动电路Rx地址，然后再将本级地址自增或自减一个固定常数数值(通常增加量为1，也可以为任意自然数)作为下一个接收驱动电路Rx的地址，最后组成一个新的地址数据包通过本级的数据输出接口SDO发送出去。
示例地，参考图3所示，定址方式实现过程可以包括如下步骤：
1)控制单元Tx首先发送一个仅包含与控制单元Tx电性相连的驱动电路Rx的地址的定址数据包到SDO输出接口。
2)第一个驱动电路Rx通过SDI接口与SDO接口连接以接收到这个定址数据包。并按如下规则分析从SDI接口进来的数据：
从SDI接口进来的定址数据包，按照地址数据包解析规则，截取出本级地址数据，并存到本级驱动电路的地址寄存器，然后将接收到有效负载地址数据增加或减少一个固定的常数数值(通常增加量为1，也可以为任意自然数)后重新打包成一个新的地址包，再将重组的新地址数据包通过本级的SDO接口发送出去；
该地址数据包包括前导字段、有效净荷和帧校验和CRC，前导字段包括同步标志符SYNC、帧起始定界符SFD，有效净荷包括指令类型CMD、数据长度LENGTH，有效负载地址数据AD。地址数据包的重新打包例如包括对本级地址的有效负载地址数据AD进行累加操作或累减操作以获得后级地址，例如，该累加操作的递增量或累减操作的递减量为1或任意自然数，如图2中SDO_Rx1为AD+1、SDO_Rx2为AD+2，以此类推，以及将地址数据包中的前导字段和后级地址数据重新打包成新的地址数据包。
每个驱动电路Rx针对从SDI进来的地址数据包，按照上述规则，重新打包转发到本级SDO接口传输到下一级LED驱动电路。
3)如此循环，直到最后一个驱动电路Rx，按照步骤2)规则，也取出自己的地址数据，完成一路驱动电路Rx地址的分配。
定址方式除了上述描述外，还可以有如下2种形式，过程和上述步骤2)和3)描述的传输方式类似。
如定址方式二：控制单元Tx拉低或拉高SDO的信号一段时间作为定址启动信号送给与控制单元Tx的SDO接口电性连接的第一个驱动电路Rx，驱动电路Rx收到定址启动信号后，将自身地址固定为某个固定值，地址数据包的数据规则与实施例一相同，然后自增或自减其中的有效负载地址数据AD后重新打包通过驱动电路Rx本级的SDO接口输出下一级LED驱动电路的地址，依此类推，直到最后一个驱动电路Rx完成本级地址的分配。
或者是定址方式三：控制单元Tx通过SDO接口发送包含所有驱动电路Rx地址的定址封包，第一个与控制单元Tx连接的驱动电路Rx截取固定位置的数据作为本级地址，然后将后续的驱动电路Rx的所有地址重新打包，通过SDO接口输出到下一级，后续每级驱动电路Rx都是通过SDI接口接收数据包后，截取固定位置的数据作为本级地址，然后将后续的驱动电路Rx的所有地址重新打包，通过SDO接口输出到下一级。地址数据包的重新打包例如包括从地址数据包中获取本级的有效负载地址数据，以及将地址数据包中的前导字段和后级地址数据重新打包成新的地址数据包。
定址阶段结束后，进入配置阶段：
在配置阶段，控制单元Tx产生一系列的控制命令通过SDO接口发送给各路的驱动电路Rx，对每路的驱动电路Rx进行工作参数的配置，控制命令可以是配置数据发送命令(包括配置数据包)，参考如图3所示的流程图，本发明实施例中的配置过程描述如下：
1)控制单元Tx和驱动电路Rx上电解除复位后，图4中步骤S1，控制单元Tx首先发送一个包含所有驱动电路Rx的配置的数据封包到SDO总线上。该配置数据包包括前导字段、有效净荷和帧校验和CRC，前导字段包括同步标志符SYNC、帧起始定界符SFD、有效净荷包括指令类型CMD、数据长度LENGTH和芯片工作参数配置值。
2)第一个LED驱动电路仅通过数据输入接口SDI接收前级控制单元的配置数据包，但此情况是LED驱动电路的数据接收行为的一种情况，故此可以归一化LED驱动电路的数据包处理流程，图4中步骤S2。归一化后的处理流程如步骤3)。
3)每个驱动电路Rx可通过本级的SDI接口和PIO接口接收到配置数据包，并按如下规则解析从这2个接口进来的数据包：
LED驱动电路RX监控本级PIO和SDI端口数据状况，
从SDI接口进来的数据包，根据本级地址取出属于本级的配置数据，然后将后续的配置数据重新打包，检测本级的SDO接口是否有数据发送，如有，则不对SDO进行任何操作。如没有则同时检查此时本级的PIO接口是否有数据输入，若没有接收数据，再将重组的新数据包同时通过SDO接口和PIO接口发送出去。若PIO接口有数据输入，则不对PIO接口进行任何操作，重组的新数据包仅通过SDO接口发送出去。
从PIO接口进来的数据包，根据本级地址取出属于本级的配置数据，然后将后续的配置数据重新打包。同时检查此时SDO接口是否有数据发送，若没有，则将重新打包的配置数据通过SDO接口发送出去。若SDO接口正在发送数据，则不对SDO接口做任何操作。
这样针对从SDI接口和PIO接口进来的配置数据包，按照上述规则，重新转发到SDO接口或/和PIO接口传输到下一级。图3中步骤S3-S4。
4)如此循环，直到最后一个驱动电路Rx，按照步骤3)规则，取出本级的配置数据。图4中步骤S5。
如此，除第一个驱动电路外，其他每个驱动电路Rx的配置数据，将会有2个链路输入，2路数据输出，即PIO接口输入和SDI接口输入，经驱动电路Rx处理后，从SDO接口输出和PIO接口输出。确保了配置数据不会因为PIO链路或SDI链路损坏导致不能被配置，进而导致驱动电路Rx不受控，从而提高驱动电路Rx的接收数据的可靠性。
此种配置方式通过对驱动电路Rx数据的并发传输和冗余传输，保证数据传输的速度和可靠性。对于上述的冗余传输方式，还可应用到其他的显示系统中，不限于本实施例的LED驱动系统架构，只要能实现配置数据信号两路的输入和输出架构均可运用，如控制单元通过一个并发的数据接口发送配置数据到每一个驱动电路，每一个驱动电路均通过SDI-SDO的链路和PIO并发的链路获得配置数据的双链路传输，引用本发明的数据双链路传输均在本发明的保护范围之内。
在配置阶段，第二个及后级光源驱动电路还可以按如下方式处理接收的数据：
每路LED驱动电路中的第二个及后级LED驱动电路通过串行输入接口和并行接口接收重新打包的数据封包，LED驱动电路选择两者接口先达到的数据封包，即是，若先到达的是串行输入接口进来的数据封包，则对于并行接口后输进来的数据封包不予接收或者是屏蔽该数据封包；若先到达的是并行接口进来的数据封包，则对于串行输入接口后输进来的数据封包不予接收或者屏蔽该数据封包。
之后，根据本级地址取出属于本级的命令或数据，然后将后续的命令或数据重新打包，监测本级的串行输出接口和并行接口数据情况，以将重新打包的新数据包同时通过串行输出接口和并行接口发送出去，转发方式与上述实施例的步骤1-4相同。
配置结束后，进入发光阶段：
在发光阶段，驱动电路Rx根据收到的背光显示数据如亮度数据，再转换成对应电流大小，输出到对应的电流通道上，控制mini-LED的发光。亮度数据的传输和处理过程和配置阶段一致，均是通过双链路传输，在此不再重复描述。同样地，通过双链路传输的亮度数据确保了亮度数据不会因为PIO链路或SDI链路损坏导致不能被传输，从而提高驱动电路Rx的接收数据的可靠性。
进一步地，背光控制单元Tx还可以通过接口SDO发出回读命令，来获取对应路上的某个驱动电路的状态信息(比如驱动电路Rx的open/short状态、温度信息等)。控制单元Tx通过串行总线的输出接口SDOx(x＝1,2,m)下发回读命令，回读命令传输过程和配置数据传输过程相同，这样每个驱动电路Rx都能通过双链路得到这个回读命令，根据回读命令中，驱动电路Rx产生回读数据，回读数据通过驱动电路Rx的串行通讯总线SDO-SDI返回控制单元Tx的SDI端口或回读数据分时通过并行通讯总线PIO返回到最后一个驱动电路RxN，分时复用可以理解为不同时传输显示数据命令和回读命令。最后驱动电路RxN通过PIO接收后，再通过其SDO接口直接返回控制单元Tx的SDI接口，或者回读数据通过驱动电路Rx的SDI-SDO总线反向传输返回到控制单元Tx的SDO端口(此时SDI和SDO端口均为双向端口)。
一种回读实现方式如下：
1)控制单元Tx和驱动电路Rx上电解除复位后，控制单元Tx发送一个包含回读命令的数据包到串行总线SDO上，数据包中至少具有：需要返回数据的驱动电路Rx的设备地址start_id、是否是最后一级驱动电路Rx返回数据以及返回数据的地址。
2)驱动电路Rx接收回读命令数据，回读命令数据包的传输方式和上述的配置数据命令传输的方式相同，即每一个驱动电路均通过SDI-SDO的链路和PIO并发的链路获得配置数据的双链路传输，在此不再重复阐述。
3)如此通过步骤2)的过程，完成所有驱动电路Rx对回读命令数据包中的回读控制字的获取。
4)每个所述LED驱动电路根据本级的地址与回读命令中的需要返回数据的设备地址是否一致以确定是否将本级的回读数据返回至控制单元，
所述多个LED驱动电路将需回读的状态数据，经由所述LED驱动电路的串行输入接口和串行输出接口构成的数据通讯线路和/或所述LED驱动电路的并行接口构成的数据通讯线路传输至最后一个LED驱动电路，
每路LED驱动电路的最后一个驱动电路的串行输出接口将该路的所有LED驱动电路的回读数据进行返回输出。
如此，控制单元Tx发送回读命令的对应地址的回读数据通过SDI-SDO链路向最后一级驱动电路RxN传输或/和通过PIO链路直接到达驱动电路RxN。
5)最后一级的驱动电路RxN接收到回读命令后，拉高等待返回的数据标志信号rb_ind为有效状态，最后一级驱动电路RxN接收到回读数据包后，将回读数据包发送到SDO端口时，并将rb_ind信号变成无效，忽略后续收到回读数据包。
回读数据包通过驱动电路RxN的SDO端口发送到控制单元Tx的SDI端口，控制单元Tx再对回读的数据包解析，完成回读信息的获取。
进一步地，本申请中，为了方便确认每个驱动电路Rx和其它周边互联器件的在生产制造过程中的不良，快速挑拣出不良点，从而加速修改进程，本申请提出了一种检测方案。控制单元Tx只需要发送一次DET1点亮命令就能完成背光系统上所有的坏点检测，能区别不良问题是驱动电路Rx引入的问题还是周围器件引入的问题，以方便快速解决问题，流程图如图5所示，其过程说明如下：
1)控制单元Tx发送仅包含驱动电路Rx1控制数据的DET1点亮命令的数据包到串行通讯总线SDO上。
2)第一个和控制单元Tx电性连接的驱动电路Rx仅将DET1命令转发到本级的PIO接口上，或者直接将PIO接口的信号拉低一段时间，不再转发到SDO接口上。
3)每个驱动电路Rx通过PIO接口都收到DET1命令或者检测到PIO接口信号拉低一段时间，驱动电路Rx调出与DET1命令对应的配置参数，其中，DET1命令对应的配置参数可在配置阶段由控制单元Tx传输到每个驱动电路，主动点亮和驱动电路Rx的电流通道电性连接的LED灯珠。
4)若驱动电路Rx和周围电性连接都是好的，则DET1能点亮所有的LED灯。若有某个或某几个LED灯熄灭，则记录下其位置，DET1完成所有不良点LED位置确定。
此步可根据不亮LED灯是否属于同一个驱动电路Rx，初步判断是驱动电路Rx问题还是周围器件问题：
若属于同一个驱动电路Rx不同电流通道的LED灯有的亮，有的不亮，那么可以确定是周围器件问题。
若是属于同一个驱动电路Rx不同电流通道的所有LED均不亮，可以判断是PIO的链路通道问题或者是驱动电路Rx的问题，则需要DET2命令判断是驱动电路Rx问题还是周围器件问题。
控制单元再发送一次DET2命令，进入下一步检测，流程图如图6所示，过程如下：
5)控制单元Tx发送包括DET2点亮命令的数据包到串行总线SDO上。
6)驱动电路Rx通过SDI接口收到此DET2数据包后，仅将DET2命令转到SDO接口上，不再转发到PIO接口上。本级根据DET2命令调出对应的默认参数点亮。
7)这样可以根据坏点相邻的下一级驱动电路Rx是否点亮，来确定坏点是驱动电路Rx坏还是周围器件坏。如果下一级驱动电路Rx部分灯点亮，则是周围器件坏，如果前一级驱动电路Rx的灯能点亮，下一级驱动电路Rx不能点亮，则是驱动电路Rx问题。
进一步地，参考图7，为依据本发明的第二实施例的通信装置，每个驱动电路包括非易失性存储装置(NVM)，当LED驱动系统在初始生产阶段完成各个链路和功能确认正确后，可以通过控制单元Tx发送设备地址存储命令到每个驱动电路Rx，每个驱动电路单元Rx获得本级的地址数据后，将当前的LED驱动电路的地址烧录到非易失性存储器件(NVM，Non-Volatile Memory)中，由此完成每个驱动电路地址的固化，控制单元Tx给每个驱动电路发送地址存储命令数据包传输方式和上述的配置数据命令下发可以为相同，在此不再重复。
如此，每个驱动电路存储了自身设备的地址，在后续配置数据和亮度数据发送过程中，均通过上述的SDI-SDO链路和PIO链路传输，完成数据的冗余传输，。本实施例在后期串行输入和串行输出总线损坏，也能确保驱动电路的设备地址唯一且可靠，后续的链路冗余传输并行传输的数据包不受故障驱动电路的影响，每个驱动电路都能独立完成配置数据和亮度数据的传输，实现发光功能，并可以方便的检测出故障的驱动电路。
本领域技术还可推知，在LED驱动系统在刚开始第一次使用时，可以根据地址阶段将各个链路和功能确认正确后，将当前的LED驱动电路的地址固定到非易失性存储器件(NVM，Non-Volatile Memory)中，完成设备地址的固化，之后配置数据和显示数据根据固化的地址进行传输和使用。
通过本申请的实施例，这样无论在定址阶段、配置阶段或显示阶段，若某个驱动电路Rx的SDI输入或PIO输入出现故障，那么因为链路的冗余传输和设备地址的存储，都可以通过PIO或SDI至少之一收到相应的数据包，确保数据的可靠传输，从而可以按照本申请的配置方式实现配置数据或显示数据的顺利发送。本申请通过在驱动电路处引入冗余传输通道以及设备地址存储功能从而提高了LED驱动系统的数据传输可靠性，极大地降低产品生命周期中的后期不良对LED驱动系统造成的不良影响。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种用于显示系统的通信装置，包括：
控制单元，其包括发送控制命令或数据的第一输出接口以及回读数据输入接口，所述命令包括配置数据包、亮度数据包、检测数据包、地址数据、设备地址存储数据包、回读命令的至少之一，
至少一路光源驱动电路，每路光源驱动电路包括多个光源驱动电路，每个所述的光源驱动电路包括：串行输入接口，串行输出接口，并行接口，至少一个电流输出接口，
多个光源驱动电路的串行输入接口和串行输出接口彼此级联作为所述控制命令或数据传输的第一通道，多个驱动电路中的每个驱动电路的并行接口彼此耦合在一起，作为控制命令和数据传输的第二通道，其中，第一通道和第二通道同时传输的命令和数据为配置数据包、亮度数据包、检测数据包、回读命令的至少之一。
2.根据权利要求1所述的用于显示系统的通信装置，其中，
所述控制单元通过其第一输出接口将地址数据传输给一路光源驱动电路的第一个驱动电路，
所述第一个驱动电路取出本级需要的地址数据，然后重新打包剩余驱动电路的地址数据，并将重新打包后的数据封包通过所述串行输出接口传输出去，后级光源驱动电路依此传输地址数据。
3.根据权利要求1所述的用于显示系统的通信装置，其中，所述控制单元还包括第二输出接口，
所述控制单元通过其第一输出接口将配置数据包、亮度数据包、检测数据、回读命令的至少之一传输给所述第一个驱动电路，之后，多个光源驱动电路通过串行输入接口和串行输出接口构成得数据传输通道依次向后传输，
并且，所述控制单元通过其第二输出接口将配置数据包、亮度数据包、检测数据、回读命令的至少之一传输给所有光源驱动电路的并行接口。
4.根据权利要求1所述的用于显示系统的通信装置，其中，
所述控制单元通过其第一输出接口将将配置数据包、亮度数据包、检测数据、回读命令的至少之一传输给一路光源驱动电路的第一个驱动电路，
所述第一个驱动电路通过串行输入接口接收所述控制命令或数据后取出本级需要的命令或数据，然后重新打包剩余驱动电路的命令或数据，并将重新打包后的数据封包通过本级的所述串行输出接口和并行接口传输出去；
第二个及后级的驱动电路通过本级的串行输入接口和并行接口接收到命令或数据，取出本级需要的命令或数据，然后重新打包剩余驱动电路的命令或数据，并将重新打包后的数据封包通过本级的所述串行输出接口和并行接口传输出去。
5.根据权利要求1所述的用于显示系统的通信装置，其中，
所述光源驱动电路依次工作在定址阶段、配置阶段和发光阶段，
所述控制单元在定址阶段输出地址数据，在配置阶段输出配置数据在发光阶段输出亮度数据。
6.根据权利要求2所述的用于显示系统的通信装置，其中，
所述控制单元通过输出接口发送设备地址存储命令至每个光源驱动电路，每个光源驱动电路将分配好的地址数据烧录到其存储装置中。
7.根据权利要求3所述的用于显示系统的通信装置，其中，
每路光源驱动电路中的第一个驱动电路串行输入接口耦合至所述控制单元的第一输出接口，剩余每个驱动电路的串行输入接口耦合到前一个驱动电路的串行输出接口，剩余每个驱动电路的并行接口均耦合到所述第一个驱动电路的并行接口，
每路光源驱动电路的最后一个驱动电路串行输出接口连接到所述控制单元的回读数据输入接口。
8.根据权利要求4所述的用于显示系统的通信装置，其中，
每路光源驱动电路中的第一个驱动电路串行输入接口耦合至所述控制单元的第一输出接口，剩余每个驱动电路的串行输入接口耦合到前一个驱动电路的串行输出接口，
每个驱动电路的并行接口均耦合到所述控制单元的第二输出接口，
每路光源驱动电路的最后一个驱动电路串行输出接口连接到所述控制单元的回读数据输入接口。
9.根据权利要求3或4所述的用于显示系统的通信装置，其中，所述多个光源驱动电路的并行接口为双向三态端口。
10.根据权利要求3或4所述的用于显示系统的通信装置，其中，
当控制单元给所述光源驱动电路发送回读命令后，当前接收到回读命令的光源驱动电路根据本级的地址与回读命令中的需要返回数据的设备地址是否一致以确定是否将本级的回读数据返回至控制单元，
所述多个光源驱动电路将需回读的状态数据，经由所述光源驱动电路的串行输入接口和串行输出接口构成的数据通讯线路和/或所述光源驱动电路的并行接口构成的数据通讯线路传输至最后一个光源驱动电路，
最后一个光源驱动电路将所有光源驱动电路的回读数据返回至所述控制器的回读数据输入接口。
11.根据权利要求1所述的用于显示系统的通信装置，其中，所述控制单元通过输出接口发送第一检测命令至第一个驱动电路，所述第一个驱动将第一检测命令转发到本级的并行接口，或者是将并行接口的信号拉低一段时间，
剩余每个驱动电路通过本级的并行接口接收到所述第一检测命令或者检测到并行接口信号拉低一段时间，
每路中所有的驱动电路调出与所述第一检测命令对应的配置参数，点亮和驱动电路的电流输出接口电性连接的LED灯以进行电路的检测。
12.根据权利要求1或11所述的用于显示系统的通信装置，其中，
所述控制单元通过输出接口发送第二检测命令至第一个驱动电路，所述第一个驱动将第二检测命令转发到本级的串行输出接口，
剩余每个驱动电路通过本级的串行输入接口接收到所述第二检测命令
每路中所有的驱动电路调出与所述第二检测命令对应的配置参数，点亮和驱动电路的电流输出接口电性连接的LED灯以进行电路的检测。
13.根据权利要求1所述的用于显示系统的通信装置，其中，所述显示系统包括采用LED提供背光的液晶显示屏和采用LED作为像素单元的LED显示屏的任意一种。
14.一种用于显示系统的光源驱动电路，包括：多个光源驱动电路彼此级联形成一路光源驱动电路，每个光源驱动电路包括串行输入接口、串行输出接口、并行接口以及至少一个电流输出接口，
所述电流输出接口与多个LED灯连接以为其提供驱动电流，
多个光源驱动电路的串行输入接口和串行输出接口彼此级联作为控制命令或数据传输的第一通道，多个驱动电路中的每个驱动电路的并行接口彼此耦合在一起，作为控制命令和数据传输的第二通道，其中，第一通道和第二通道同时传输的命令和数据为配置数据包、亮度数据包、检测数据包、回读命令的至少之一。
15.根据权利要求14所述的光源驱动电路，其中，
每路光源驱动电路中的第一个驱动电路的串行输入接口用于接收控制单元的命令或数据，取出本级需要的地址数据，然后重新打包剩余驱动电路的命令或数据，
所述第一个驱动电路将重新打包后的数据封包通过本级的所述串行输出接口和并行接口同时传输出去。
16.根据权利要求14所述的光源驱动电路，其中，每路光源驱动电路中的第一个驱动电路的串行输入接口用于接收控制单元的命令或数据，取出本级需要的地址数据，然后重新打包剩余驱动电路的命令或数据，所述第一个驱动电路将重新打包后的数据封包通过本级的所述串行输出接口传输出去，
并且，每路光源驱动电路中的所有驱动电路的并行接口用于接收所述命令或数据。
17.根据权利要求15所述的光源驱动电路，其中，
每路光源驱动电路中的第一个驱动电路串行输入接口耦合控制单元的第一输出接口，剩余每个驱动电路的串行输入接口耦合到前一个驱动电路的串行输出接口，
并且剩余每个驱动电路的并行接口均耦合到所述第一个驱动电路的并行接口，
每路光源驱动电路的最后一个驱动电路的串行输出接口耦合至控制单元的回读数据输入接口以用于回读数据的返回输出。
18.根据权利要求16所述的光源驱动电路，其中，每路光源驱动电路中的第一个驱动电路串行输入接口耦合控制单元的第一输出接口，剩余每个驱动电路的串行输入接口耦合到前一个驱动电路的串行输出接口，
并且所有每个驱动电路的并行接口均耦合到控制单元的第二输出接口，
每路光源驱动电路的最后一个驱动电路的串行输出接口耦合至控制单元的回读数据输入接口以用于回读数据的返回输出。
19.根据权利要求14所述的光源驱动电路，其中，
光源驱动电路中通过串行输入接口和并行接口接收传输的打包的数据封包，
根据本级地址取出属于本级的命令或数据，然后将后续的命令或数据重新打包，监测本级的串行输出接口和并行接口数据情况，以将重新打包的新数据包同时通过串行输出接口和并行接口发送出去。
20.根据权利要求14所述的光源驱动电路，其中，
光源驱动电路中路通过串行输入接口和并行接口接收重新打包的数据封包，光源驱动电路选择两者接口先达到的数据封包，
根据本级地址取出属于本级的命令或数据，然后将后续的命令或数据重新打包，监测本级的串行输出接口和并行接口数据情况，以将重新打包的新数据包同时通过串行输出接口和并行接口发送出去。
21.根据权利要求14所述的光源驱动电路，其中，
每路光源驱动电路的第一个驱动电路接收地址数据，所述第一个驱动电路取出本级需要的地址数据，然后重新打包剩余驱动电路的地址数据，并将重新打包后的数据封包通过所述串行输出接口传输出去，后级光源驱动电路依此传输地址数据。
22.权利要求21所述的光源驱动电路，其中，每个驱动电路具有一个非易失性存储器用于存储所述驱动电路的地址数据。
23.权利要求21所述的光源驱动电路，其中，每个所述光源驱动电路从控制单元提供的地址数据包中截取本级的光源驱动电路的地址后再生成后级的光源驱动电路的地址数据包，或者将所述本级的光源驱动电路的有效地址数据进行累加操作或累减操作以获得随后光源驱动电路的地址数据包。
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