CN203644372U - Led显示屏 - Google Patents
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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
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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