CN203644372U - Led显示屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED显示屏及显示控制方法。LED显示屏包括：一个或两个以上相串联的接收模块，以及与每个接收模块并联的多个模组通道，每个模组通道包括一个或两个以上相串联的LED模组；接收模块包括中央控制单元、数据处理单元和读写控制单元；LED模组包括LED点阵单元和存储单元；中央控制单元分别连接数据处理单元和读写控制单元；读写控制单元连接各模组通道中各LED模组的存储单元；数据处理单元连接各模组通道中各LED模组的LED点阵单元。应用本实用新型技术方案，便于模组的安装和维护，并便于功能扩展。

Description

LED显示屏

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别是涉及一种LED显示屏。

背景技术

LED（Light emitting diode，发光二极管）显示屏由于具有亮度高、工作电压低、功耗小、大型化、寿命长、耐冲击、性能稳定等优点，受到广泛关注而迅速发展。LED显示屏的发展前景极为广阔，目前LED显示屏已经广泛应用于体育场馆、商业应用、银行、证券、邮政、码头、商场等不同场所的广告宣传。

传统的LED显示屏一般包括LED模组和控制卡。LED模组只包含LED阵列和相应的驱动电路，在生产、安装及使用过程中，需要标记好各个模组的位置，通过控制卡为各模组提供控制信号，进而控制LED阵列的亮灭，实现图像的显示。由此，传统的LED显示屏安装、使用麻烦，不便于维护，并且实现的功能单一。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种LED显示屏，应用本实用新型提供的LED显示屏，便于模组的安装和维护，并便于功能扩展。

一种LED显示屏，包括：一个或两个以上相串联的接收模块，以及与每个接收模块连接的多个并联的模组通道，每个所述模组通道包括一个或两个以上相串联的LED模组；

所述接收模块包括中央控制单元、数据处理单元和读写控制单元；所述LED模组包括LED点阵单元和存储单元；所述中央控制单元分别连接所述数据处理单元和所述读写控制单元，用于协调所述数据处理单元和所述读写控制单元进行工作；所述读写控制单元连接各模组通道中各LED模组的存储单元；所述数据处理单元连接各模组通道中各LED模组的LED点阵单元；

所述数据处理单元用于接收上位机传输的各LED模组的显示控制参数，并通过所述读写控制单元存储到各LED模组的存储单元中；

所述数据处理单元还用于接收上位机传输的显示数据，通过所述读写控制单元读取各LED模组的存储单元所存储的显示控制参数，对所述显示数据进行处理，产生各LED模组的显示控制信号，并将所述显示控制信号传输给各LED模组的LED点阵单元，进行显示。

在其中一个实施例中，所述LED显示屏具体包括两个以上相互串联的接收模块，以及与每个接收模块连接的多个并联的模组通道，每个所述模组通道中包括两个以上相串联的LED模组；

所述读写控制单元通过串行总线接口连接各模组通道中各LED模组的存储单元，所述读写控制单元通过移位控制芯片连接各模组通道中各LED模组存储单元的片选信号。

在其中一个实施例中，所述串行总线接口通过74HC245D收发器连接各LED模组的存储单元；所述移位控制芯片为74HC74芯片；所述存储单元为W25X40串口高速存储器。

在其中一个实施例中，所述LED显示屏具体包括两个以上相串联的接收模块，以及与每个接收模块并联的多个LED模组。

在其中一个实施例中，所述LED显示屏具体包括一个接收模块，以及与所述接收模块并联的多个LED模组；

所述接收模块具体为FPGA控制芯片，所述FPGA控制芯片通过SPI串行接口并联各LED模组的存储单元，各LED模组的存储单元的片选信号连接所述FPGA控制芯片。

上述LED显示屏，接收模块包括了读写控制单元和数据处理单元，LED模组包括LED点阵单元和存储单元，在显示前，通过数据处理模块接收各LED模组的显示控制参数，并存储到各LED模组的存储单元中，在数据处理模块接收到上位机传输的显示数据后，加载显示控制参数进行处理，产生各LED点阵单元对应的显示控制信号，进而控制LED点阵单元进行显示，相比于传统技术中，LED模组无存储功能，在生产、安装、使用过程中需要标记各LED模组的位置，提高了LED显示屏的安装和维护效率，并且便于在存储单元中写入更多的内容，实现功能上的扩展。

附图说明

图1为一个实施例中的LED显示屏的结构示意图；

图2为一个实施例中的LED显示屏与上位机连接的结构示意图；

图3为一个实施例中LED显示屏中一个模组通道的结构示意图；

图4为一个实施例中的LED显示屏与上位机连接的结构示意图；

图5为一个实施例中接收模块与各LED模组的存储单元连接的结构示意图；

图6为一个实施例中的显示控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1，提供了一种LED显示屏。该LED显示屏包括：一个或两个以上相串联的接收模块102，以及与每个接收模块102连接的多个并联的模组通道104（其中图1示意性地绘出两个接收模块，每个接收模块示意性连接一个模组通道），每个模组通道104包括一个或两个以上相串联的LED模组1040（图1中每个模组通道中只绘出一个LED模组）。

接收模块102包括中央控制单元1022、数据处理单元1024和读写控制单元1026。LED模组1040包括LED点阵单元1042和存储单元1044。中央控制单元1022分别连接数据处理单元1024和读写控制单元1026，用于协调数据处理单元1024和读写控制单元1026进行工作。读写控制单元1026连接各模组通道中各LED模组的存储单元1044。数据处理单元1024连接各模组通道中各LED模组的LED点阵单元1042。

本实施例所提供的LED显示屏，其主要工作原理如下所述：

在LED显示屏进行图像显示前，某一个接收模块102的数据处理单元1024在中央控制单元1022的控制下，接收上位机传输的各LED模组的显示控制参数，如屏幕参数、亮度校正系数、色度校正系数等。数据处理单元1024根据通信协议截取本接收模块所连接的各LED模组的显示控制参数，并通过读写控制单元1026存储到各LED模组的存储单元1044中。数据处理单元1024同时将显示控制参数转发给其它的接收模块，其它接收模块的处理过程与上述过程类似。此外，为实现进一步的功能扩展，例如为了保证数据传输的正确性，也可以向各存储单元中写入校验数据，如CRC（Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验）校验数据，当有数据从存储单元中读出时，将执行CRC校验；又例如可以向各存储单元写入各LED模组的生产信息、维护信息，便于后续各LED模组尤其是LED点阵单元的维护。

LED显示屏在显示时，数据处理单元1024在中央控制单元1022的控制下，从上位机接收显示数据，数据处理单元1024接收到显示数据后会转发给其它接收模块的数据处理单元，各个接收模块的数据处理单元1024根据与接收模块连接的各LED模组，截取显示数据中的对应部分，并通过读写控制单元1026读取各LED模组的存储单元所存储的显示控制参数，对显示数据进行解压、运算处理，产生对应于各LED模组的显示控制信号。

各LED模组的LED点阵单元1042接收数据处理单元1024传输的显示控制信号，进行显示。LED点阵单元可以参照传统技术，包括LED灯珠及其对应的驱动电路。

上述LED显示屏，接收模块包括了读写控制单元和数据处理单元，LED模组包括LED点阵单元和存储单元，在显示前，通过数据处理模块接收各LED模组的显示控制参数，并存储到各LED模组的存储单元中，在数据处理模块接收到上位机传输的显示数据后，加载显示控制参数进行处理，产生各LED点阵单元对应的显示控制信号，进而控制LED点阵单元进行显示，相比于传统技术中，LED模组无存储功能，在生产、安装、使用过程中需要标记各LED模组的位置，提高了LED显示屏的安装和维护效率，并且便于在存储单元中写入更多的内容，实现功能上的扩展。

参见图2，在一个实施例中，提供了一种LED显示屏与上位机200连接的结构示意图。上位机200可以但不限于是通过千兆网卡连接该LED显示屏的一个接收模块。该LED显示屏具体包括两个以上相互串联的接收模块202，以及与每个接收模块连接的多个并联的模组通道，每个模组通道中包括两个以上相串联的LED模组204。本实施中接收模块包括中央控制单元、数据处理单元和读写控制单元，LED模组包括LED点阵单元和存储单元，其具体结构可以参照图1中实施例，此处不再赘述。对于每个模组通道，接收模块与各个LED模组的存储单元的连接关系，如图3所示：

接收模块的读写控制单元通过串行总线接口连接各LED模组的存储单元，具体的，本实施例中，串行总线接口为SPI（Serial Peripheral Interface，串行外设接口）接口，Spi_sck为时钟信号，Spi_sdi为数据写信号，Spi_sdo为数据读信号，并且SPI接口是通过74HC245D收发器300连接各LED模组的存储单元（如LED模组302的存储单元3024和LED模组304的存储单元3044）。本实施例中，各LED模组存储单元可以为W25X40串口高速存储器。此外，读写控制单元通过移位控制芯片（如74HC74）连接各LED模组存储单元的片选信号，具体的，片选信号Ncs_data根据模组选择时钟Ncs_clk信号进行移位，在74HC74输出为低电平时，选择对应的W25X40串口高速存储器。

参见图4，在一个实施例中，提供了另一种LED显示屏与上位机400连接的结构示意图。该LED显示屏具体包括两个以上相串联的接收模块402，以及与每个接收模块并联的多个LED模组404，其中接收模块404和LED模组404的具体结构，可以参照图1中实施例的描述。本实施例所提供的LED显示屏，相对于图2中实施例的LED显示屏，结构相对简单。

参见图5，在一个实施例中，提供了一种LED显示屏。本实施例所提供的LED显示屏，相比于图4实施例中的LED显示屏，结构更为简单，适用于显示要求不高的应用场景。本实施例所提供的LED显示屏，包括一个接收模块500，以及与接收模块并联的多个LED模组（图中只绘出各个LED模组的存储单元），接收模块和LED模组的结构如图1所述。具体的，接收模块500可以是FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）控制芯片，FPGA控制芯片通过SPI串行接口并联各LED模组的存储单元502、504和506等，其中SCK为时钟信号，SDI为数据读信号，SDO为数据写信号。各LED模组的存储单元的片选信号连接FPGA控制芯片，即由FPGA控制芯片的引脚CS1、CS2、CS3等提供存储单元的片选信号，在一般应用场景下，FPGA控制芯片可以连接16个LED模组。

参见图6，在一个实施例中，相应提供了一种显示控制方法。该方法可以应用到如图1实施例中的LED显示屏中。该方法具体包括流程：

步骤602，通过接收模块的数据处理单元接收上位机传输的各LED模组的显示控制参数，并通过读写控制单元存储到各LED模组中的存储单元。

步骤604，数据处理单元接收上位机传输的显示数据，通过读写控制单元加载各LED模组的显示控制参数，对显示数据进行处理，产生各LED模组的显示控制信号。

步骤606，各LED模组的LED点阵单元接收对应的显示控制信号，进行显示。

此外，为实现进一步的功能扩展，数据处理单元在接收上位机传输的各LED模组的显示控制参数时，还可以同时接收上位机传输的CRC校验数据。在读写控制单元加载各LED模组的显示控制参数时，执行CRC校验。

此外，在本实施例中，数据处理单元接收上位机传输的各LED模组的生产信息，并通过读写控制单元存储到各LED模组中的存储单元中，便于后续LED显示屏的维护。

在本实施例中，存储单元可以是flash存储芯片，其扇区的存储内容如表1所示，在flash存储芯片不仅存储了屏幕参数、亮度校正系数等，还预留有64k的备用空间，以供用户进行功能扩展。

表1：flash存储芯片扇区划分表

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种LED显示屏，其特征在于，包括：一个或两个以上相串联的接收模块，以及与每个接收模块连接的多个并联的模组通道，每个所述模组通道包括一个或两个以上相串联的LED模组；

所述接收模块包括中央控制单元、数据处理单元和读写控制单元；所述LED模组包括LED点阵单元和存储单元；所述中央控制单元分别连接所述数据处理单元和所述读写控制单元；所述读写控制单元连接各模组通道中各LED模组的存储单元；所述数据处理单元连接各模组通道中各LED模组的LED点阵单元。

2.根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述LED显示屏具体包括两个以上相互串联的接收模块，以及与每个接收模块连接的多个并联的模组通道，每个所述模组通道中包括两个以上相串联的LED模组；

所述读写控制单元通过串行总线接口连接各模组通道中各LED模组的存储单元，所述读写控制单元通过移位控制芯片连接各模组通道中各LED模组存储单元的片选信号。

3.根据权利要求2所述的LED显示屏，其特征在于，所述串行总线接口通过74HC245D收发器连接各LED模组的存储单元；所述移位控制芯片为74HC74芯片；所述存储单元为W25X40串口高速存储器。

4.根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述LED显示屏具体包括两个以上相串联的接收模块，以及与每个接收模块并联的多个LED模组。

5.根据权利要求1所述的LED显示屏，其特征在于，所述LED显示屏具体包括一个接收模块，以及与所述接收模块并联的多个LED模组；

所述接收模块具体为FPGA控制芯片，所述FPGA控制芯片通过SPI串行接口并联各LED模组的存储单元，各LED模组的存储单元的片选信号连接所述FPGA控制芯片。

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