LED显示屏显示控制装置及其控制方法
技术领域
本发明属于LED显示屏显示控制装置领域,尤其是一种LED显示屏显示控制装置及其控制方法。
背景技术
显示屏在白天、夜晚、阴天、晴天、早晨、傍晚,以大山、楼宇以及天空为背景,座南朝北和座北朝南等不同的环境下,需要建立不同的亮度、灰度对应关系,从而使显示屏的观看者能获得适合人眼特性的最佳图像灰度层次和亮度对比关系。为了实现上述目的,人们采用了多种方法,比如专利011233281中提出了一种调制电路,该调制电路用于输出根据二进制码的值调制的脉冲信号,它包括用于将从最高有效位到最低有效位的二进制码分成多个二进制码,并以顺序选择和输出由此分割产生的分割二进制码的选择装置,用于接收从选择装置获得的分割二进制码,并以预定周期输出多个具有对应于分割二进制码的脉冲宽度和电平的脉冲信号的脉冲输出装置。该调制电路虽然能够在一定程度上提高LED显示屏的显示效果,但是存在的问题是电路结构复杂,运行成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、使用方便的LED显示屏显示控制装置。
本发明的另一目的是提供一种LED显示屏显示控制装置的控制方法。
本发明的技术方案是:LED显示屏显示控制装置,包括扫描板控制电路,其特征是还包括时序控制电路、数据移位寄存器、数据锁存器、灰度数据读取电路、亮度调整电路、亮度控制电路、颜色校正电路、非线性校正电路、数据比较器电路、数据并行输出电路以及时钟计数器,扫描板控制电路与时序控制电路、数据移位寄存器、数据锁存器相连,数据锁存器与数据移位寄存器、灰度数据读取电路、亮度调整电路相连,灰度数据读取电路、亮度调整电路与亮度控制电路相连,亮度控制电路与颜色校正电路相连,-颜色校正电路与非线性校正电路相连,非线性校正电路与数据比较器相连,数据比较器电路与并行输出电路相连。
所述的数据移位寄存器、数据锁存器、灰度数据电路、亮度调整电路、颜色校正电路,非线性校正电路,亮度控制电路、数据比较电路和并行输出电路均为n组输出,其中n=0,1,2,…,每组输出为8*2N路数据,其中N的取值范围为N=0,1,2,…,每路输出数据在控制装置内对应为k位二进制数据,其中k为大于或等于8的整数。
LED显示屏显示控制装置的控制方法,其特征是包括下列步骤:(1)时序控制电路产生时序关系严格满足级联要求的信号,时序控制电路同时也产生锁存信号,数据比较时钟信号,以上信号控制并行输出电路产生有效的占空比时序;(2)经过设定的串行移位时钟后,待显示数据串入移位寄存器,在同步输入锁存时钟LATIN信号控制下,数据锁存器截留本控制电路显示数据,在同步输入锁存时钟LATIN信号结束以后,串行数据移位寄存器可串入下一组待显示数据;(3)每一路输出的锁存器中截留的显示数据经亮度调整电路、亮度控制电路、数据比较电路,颜色校正电路,非线性校正电路最终以占空比的形式在并行输出端显示灰度信息。
同步输入锁存时钟信号LATIN上升沿完成以下动作:(1)将串行数据移位寄存器中的数据,并行锁存到数据锁存器;(2)内部比较时钟计数器清零。
并行输出端在同步输入锁存时钟信号LATIN上升沿信号清零后设为高阻或高电平,当第一个串行输入移位时钟信号CLKIN上升沿到达时开始变为低电平,低电平持续多少个移位时钟,由串入的k位数据值决定,经过设定的时钟后,输出自动设置为高阻或高电平。
控制电路从串行输入移位时钟信号CLKIN第一个上升沿开始串行移入显示数据,在传送时,先传送最后一点数据,每点则先传送高数据位后传送低数据位,在设定的时钟后即传送完数据。
串行移位时钟信号CLKIN的上升沿对准数据信号有效电平部分的中部,级联输出移位时钟信号CLKOUT的上升沿对准输出数据信号有效电平部分的中部,级联移位时钟信号CLKOUT、级联输出锁存时钟信号LATOUT、级联输出同步输出数据信号DATAOUT相位关系与串行输入移位时钟信号CLKIN、同步输入锁存时钟信号LATIN、同步输入数据信号DATAIN相位关系一致。
本发明的效果是:LED显示控制电路包含n组8*2N路共n*8*2N个列输出控制信号,每个列输出控制信号可输出2I级占空比信号,列输出控制信号为低电平有效;每个列输出的占空比关系,可以由行控制器电路控制,通过传入的kbit数据的不同,产生不同的占空比,显示像素点之间的LED发光亮度差别可以调整,显示屏的全屏亮度可以调整。
目前,初步定为256级灰度级至4096级非线性对应关系。16级单点亮度调整能力,单点高度调整范围峰值亮度的50%。在无单点亮度调整时,整屏在256级灰度级至1024级非线性对应关系下亮度可调整为峰值亮度的1/8。全屏亮度可调级别为32级。
采用本显示控制电路,无需外围驱动串行级联,支持多种扫描显示方式(16行扫描至全静态锁存),具有结构简单、运行方便的特点。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
附图说明
附图是本发明的电路结构图。
具体实施方式
如图所示,LED显示屏显示控制装置,包括扫描板控制电路,其特征是还包括时序控制电路、数据移位寄存器、数据锁存器、灰度数据读取电路、亮度调整电路、颜色校正电路,非线性校正电路、亮度控制电路、数据比较器电路、数据并行输出电路以及时钟计数器。扫描板控制电路与时序控制电路、数据移位寄存器、数据锁存器相连,数据锁存器与数据移位寄存器、灰度数据读取电路、亮度调整电路相连,灰度数据读取电路、亮度调整电路与亮度控制电路相连,亮度控制电路与颜色校正电路相连,颜色校正电路与非线性校正电路相连,非线性校正电路与数据比较器相连,数据比较器电路与并行输出电路相连。所述的数据移位寄存器、数据锁存器、灰度数据电路、亮度调整电路、颜色校正电路,非线性校正电路,亮度控制电路、数据比较电路和并行输出电路均为n组8*2N路。其中n=0,1,2,…,N的取值范围为N=0,1,2,…。,每路输出数据在控制装置内对应为k位二进制数据,其中k为大于或等于8的整数。
LED显示屏显示控制装置的控制方法,包括下列步骤:(1)时序控制电路产生时序关系严格满足级联要求的信号,时序控制电路同时也产生锁存信号,数据比较时钟信号,以上信号控制并行输出电路产生有效的占空比时序;(2)经过设定的串行移位时钟后,待显示数据串入移位寄存器,在同步输入锁存时钟LATIN信号控制下,数据锁存器截留本控制电路显示数据,在同步输入锁存时钟LATIN信号结束以后,串行数据移位寄存器可串入下一组待显示数据;(3)数据锁存器中截留的显示数据经亮度调整电路、亮度控制电路、颜色校正电路,非线性校正电路、数据比较电路,最终以占空比的形式在并行输出端显示灰度信息。
同步输入锁存时钟信号LATIN上升沿完成以下动作:(1)将串行数据移位寄存器中的饿数据,并行锁存到数据锁存器;(2)内部比较时钟计数器清零。
并行输出端在同步输入锁存时钟信号LATIN上升沿信号清零后设为高阻或高电平,当第一个串行输入移位时钟信号CLKIN上升沿到达时开始变为低电平,低电平持续多少个移位时钟,由串入的k位数据值决定,k为大于或等于8的整数,经过2I个时钟后,输出自动设置为高阻或高电平。
控制电路从串行输入移位时钟信号CLKIN第一个上升沿开始串行移入显示数据,在传送时,先传送最后一点数据,每点则先传送高数据位后传送低数据位,在2I个时钟后即传送完数据。
串行移位时钟信号CLKIN的上升沿对准数据信号有效电平部分的中部,级联输出移位时钟信号CLKOUT的上升沿对准输出数据信号有效电平部分的中部,级联移位时钟信号CLKOUT、级联输出锁存时钟信号LATOUT、级联输出同步输出数据信号DATAOUT相位关系与串行输入移位时钟信号CLKIN、同步输入锁存时钟信号LATIN、同步输入数据信号DATAIN相位关系一致。
灰度数据电路和亮度调整电路形成kbit数据,前I位为灰度数据,后J位为亮度调整数据,前I位的灰度数据由扫描板控制电路产生256级至2I级灰度的对应关系,后J位亮度调整由控制电路完成2J级亮度对应关系。以k=16为例,用前12位为灰度数据,用后4位为亮度调整数据,前12位的灰度数据由扫描板控制电路产生256级至4096级灰度的非线性对应关系,后4位亮度调整由控制电路完成16级亮度对应关系。
时序控制电路产生时序关系严格满足级联要求的信号(如:串行移位输出级联时钟信号CLKOUT并行锁存输出信号LATOUT)。时序控制电路同时也产生锁存信号。数据比较时钟信号等,以上信号控制并行输出电路产生有效的占空比时序。经过2I个串行移位时钟,待显示数据串入移位寄存器,在LATIN信号控制下,数据锁存寄存器截留本芯片显示数据(n组*8*2I路),在LATIN信号结束以后,串行数据移位寄存器可串入下一组待显示数据。锁存寄存器中截留的显示数据经亮度调节电路、亮度控制电路、颜色校正电路,非线性校正电路、数据比较电路,最终以占空比的形式在并行输出端显示灰度信息。
本电路可以支持20MHZ的串行数据传送,级联时钟信号在每级都经历了严格的时序调整,级联时钟信号占空比变形小于155PS,多片级联信号无失真并且具有一致的相位关系,显示效果明显提高。