CN212461110U - 一种多路级联应用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多路级联应用系统，包括控制器、级联芯片和LED灯，所述控制器连接级联芯片，级联芯片与LED灯连接，所述级联芯片上设有E‑fuse存储芯片、指令设置芯片初始地址模块、判断E‑fuse地址和芯片初始地址是否相同模块等，所述级联芯片的E‑fuse存储芯片至少存储有三组E‑fuse存储芯片地址和芯片初始状态。本实用新型通用原有的应用系统，没有增加使用成本，提高了LED显示并联应用系统的应用可靠性、提高了显示刷新率等，安全、有效、正确的使用多路并联LED显示应用系统。

Description

一种多路级联应用系统

技术领域

本实用新型涉及级联应用系统，尤其涉及一种多路级联应用系统。

背景技术

多路LED显示级联应用系统包括控制器和级联芯片等，控制器发送数据，级联芯片接收数据显示并且转发数据等。现有的LED显示级联应用系统分为LED显示串联应用系统和LED显示并联应用系统。

LED显示串联应用系统只需要一个控制器产生发送数据，串联芯片接收数据显示并且转发数据。LED显示串联应用系统，在一般的显示应用效果中，具有成本低的优势(单独的可以随时设置的芯片地址单元和信号放大器等都不需要)；LED显示串联应用系统，在具有成本优势的同时，串联应用系统中某一个芯片损坏，则会导致后续的显示应用错误等，影响整个LED显示串联应用系统的显示效果，导致后续显示效果错误或者维修更换成本增加；现在LED显示串联应用系统中的级联芯片改善为断点续传芯片(使用其中一路传输数据，备用一路以上通讯端口)，能减少应用过程中某几个坏点导致的LED显示串联应用系统显示错误的概率(只要不是连续几个坏点，LED显示串联应用系统就不会显示错误)，但是毕竟不是完全避免，因此在应用要求高的系统中，考虑LED显示并联应用系统。

LED显示并联应用系统，控制器产生发送数据和所有的并联芯片的输入通路连接，通过并联芯片的不同芯片地址，分别从并联数据线上得到本芯片的数据并且显示等。LED显示并联应用系统，具有较高的可靠性，LED显示并联应用系统中某个并联芯片损坏，不会影响LED显示并联应用系统中其它并联芯片的数据采样和显示等；同时LED显示并联应用系统成本较高，不仅需要可以随时设置的芯片地址单元(使用EEPROM芯片，和并联芯片一起封装)，EEPROM芯片和并联芯片之间使用IIC协议通讯，当系统电源不稳(系统上电或者系统错误掉电后重新上电等)，可能导致EEPROM芯片和并联芯片之间的IIC通讯协议错误，导致错误写地址，导致显示异常等；现有的LED显示并联应用系统，使用标准DMX512通讯协议，重新发显示数据都是从地址0开始，假设LED显示并联应用系统有200颗级联芯片，下一次只有后100颗级联芯片显示颜色变化，则显示数据仍然为200颗芯片数据，前面100颗芯片数据为无效数据，降低了显示数据的刷新率；因为传输信号的衰减等，还需要在LED显示并联应用系统增加信号放大器等，对传输信号进行放大，保证LED显示并联应用系统正确采样数据并且正确显示等。

因此，为了兼顾成本和性能，现有的LED显示并联应用系统，考虑把可以设置地址的EEPROM，集成在并联芯片中，减小成本并且提高应用的可靠性；并且把标准DMX512协议优化，增加设置芯片首地址指令，减少系统显示时的无效数据，提高系统显示的刷新率。因为EEPROM和并联芯片工艺不同，所以两者集成在同一芯片中，成本高不划算；同理用多次可擦写器件MOTP代替EEPROM，把MOTP和并联芯片集成在同一芯片中，成本高不划算；现在使用E-fuse模块代替EEPROM，把E-fuse模块和并联芯片集成在一起，减小成本并且提高应用的可靠性。增加设置芯片首地址指令，优化标准DMX512协议，在显示颜色变化不多时可以快速修改颜色变化的并联芯片数据，减少无效数据，提高系统显示的刷新率。在增加最少的成本条件下，提高系统显示的刷新率，提高系统应用可靠性等，同时兼容之前的LED显示并联应用系统。

因此，研发一种多路级联应用系统，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述不足，提供了一种多路级联应用系统。

本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种多路级联应用系统，包括控制器、级联芯片和LED灯，所述控制器连接级联芯片，级联芯片与LED灯连接，其特征在于：

所述级联芯片上设有差分数据接收模块、DMX512译码器、数据存储模块、PWM控制器、振荡电路及复位电路、写码识别模块、E-fuse存储芯片、SRAM存储器、DO输出电路、指令设置芯片初始地址模块、判断E-fuse地址和芯片初始地址是否相同模块、恒流控制模块；所述级联芯片上还设有A端、B端、VDD端、GND端、DO端、PI端、PO端、PT0端、PT1端、PWM端、REXT端、R端、G端、B端、W端；

所述A端、B端连接差分数据接收模块，差分数据接收模块、DMX512译码器、数据存储模块、PWM控制器依次连接，PWM控制器通过输出恒流驱动电路与R端、G端、B端、W端连接；所述VDD端、GND端连接振荡电路及复位电路，振荡电路及复位电路连接差分数据接收模块；所述PI端、PO端连接写码识别模块，写码识别模块连接DMX512译码器和E-fuse存储芯片，DMX512译码器连接E-fuse存储芯片、指令设置芯片初始地址模块和SRAM存储器，SRAM存储器通过DO输出电路连接DO端，E-fuse存储芯片、指令设置芯片初始地址模块共同连接至判断E-fuse地址和芯片初始地址是否相同模块，判断E-fuse地址和芯片初始地址是否相同模块连接至DMX512译码器；所述PT0端、PT1端、PWM端连接PWM控制器，REXT端通过恒流控制模块连接PWM控制器。

进一步地，所述级联芯片的E-fuse存储芯片至少存储有三组E-fuse存储芯片地址和芯片初始状态等。

进一步地，所述控制器设有差分端口PO端、A/D+端、B/D-端和GND端，所述控制器的PO端连接级联芯片的PI端，所述控制器的GND端连接级联芯片的GND端和REXT端，并接地；所述控制器的A/D+、B/D-端分别连接至所有级联芯片的A、B端；所述LED灯与级联芯片的R端、G端、B端、W端连接；所述级联芯片的VLED端连接系统电源。

本实用新型的一种多路级联应用系统的数据处理的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：差分数据接收模块接收数据；

步骤2：判断差分数据为写码指令数据，则写芯片E-fuse模块地址，并且转发下一颗芯片地址数据，否则重新判断差分数据；

步骤3：判断差分数据为设置芯片初始地址指令数据，则设置芯片初始地址，并且接收一组显示指令数据后芯片初始地址加一，否则重新判断差分数据；

步骤4：判断差分数据为显示指令数据，则判断E-fuse地址和芯片初始地址相同与否，相同则采样储存对应地址的显示数据并且PWM输出显示，不同则忽略。

本实用新型与现有技术相比的优点是：本实用新型实现了通用原有的应用系统，没有增加使用成本，提高了LED显示并联应用系统的应用可靠性、提高了显示刷新率等，安全、有效、正确的使用多路并联LED显示应用系统。当然，本实用新型不仅仅适用于多路并联LED显示应用系统，也适用于其它多路级联应用系统等等。

附图说明

图1为市场上通用的级联芯片的内部电路示意框图。

图2为本实用新型的级联芯片的内部电路示意框图。

图3为LED显示并联应用系统示意图。

图4为本实用新型的实施步骤示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步详述。

图1为市场上通用的级联芯片的内部电路示意框图，此时EEPROM芯片和并联芯片使用IIC通讯协议交换数据，当系统电源不稳(系统上电或者系统错误掉电后重新上电等)，可能导致EEPROM芯片和并联芯片之间的IIC通讯协议错误，导致错误写地址，导致显示异常等。同时现有的LED显示并联应用系统，使用标准DMX512通讯协议，重新发显示数据都是从地址0开始，假设LED显示并联应用系统有200颗级联芯片，下一次只有后100颗级联芯片显示颜色变化，则显示数据仍然为200颗芯片数据，前面100颗芯片数据为无效数据，降低了显示数据的刷新率。

图2为本实用新型的级联芯片的内部电路示意框图，此时使用E-fuse模块地址代替EEPROM芯片，增加指令设置芯片初始地址模块，判断E-fuse地址和芯片初始地址相同与否模块等。

图3是LED显示并联应用系统示意图。市场上通用的级联芯片为EEPROM芯片和DMX512并联芯片一起邦定；本实用新型的级联芯片直接使用相同工艺生产(包括E-fuse模块地址和DMX512模块等)。因为封装后都为一颗芯片，并且管脚相同，所以LED显示并联应用系统示意图相同。

结合图2、图3、图4所示，本实用新型的一种多路级联应用系统，包括控制器、级联芯片和LED灯，所述控制器连接级联芯片，级联芯片与LED灯连接，其特征在于：

所述级联芯片上设有差分数据接收模块、DMX512译码器、数据存储模块、PWM控制器、振荡电路及复位电路、写码识别模块、E-fuse存储芯片、SRAM存储器、DO输出电路、指令设置芯片初始地址模块、判断E-fuse地址和芯片初始地址是否相同模块、恒流控制模块；所述级联芯片上还设有A端、B端、VDD端、GND端、DO端、PI端、PO端、PT0端、PT1端、PWM端、REXT端、R端、G端、B端、W端；

所述A端、B端连接差分数据接收模块，差分数据接收模块、DMX512译码器、数据存储模块、PWM控制器依次连接，PWM控制器通过输出恒流驱动电路与R端、G端、B端、W端连接；所述VDD端、6ND端连接振荡电路及复位电路，振荡电路及复位电路连接差分数据接收模块；所述PI端、PO端连接写码识别模块，写码识别模块连接DMX512译码器和E-fuse存储芯片，DMX512译码器连接E-fuse存储芯片、指令设置芯片初始地址模块和SRAM存储器，SRAM存储器通过DO输出电路连接DO端，E-fuse存储芯片、指令设置芯片初始地址模块共同连接至判断E-fuse地址和芯片初始地址是否相同模块，判断E-fuse地址和芯片初始地址是否相同模块连接至DMX512译码器；所述PT0端、PT1端、PWM端连接PWM控制器，REXT端通过恒流控制模块连接PWM控制器。

进一步地，所述级联芯片的E-fuse存储芯片至少存储有三组E-fuse存储芯片地址和芯片初始状态等。

进一步地，所述控制器设有差分端口PO端、A/D+端、B/D-端和GND端，所述控制器的PO端连接级联芯片的PI端，所述控制器的GND端连接级联芯片的GND端和REXT端，并接地；所述控制器的A/D+、B/D-端分别连接至所有级联芯片的A、B端；所述LED灯与级联芯片的R端、G端、B端、W端连接；所述级联芯片的VLED端连接系统电源。

本实用新型的一种多路级联应用系统的数据处理的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：差分数据接收模块接收数据；

步骤2：判断差分数据为写码指令数据，则写芯片E-fuse模块地址，并且转发下一颗芯片地址数据，否则重新判断差分数据；

步骤3：判断差分数据为设置芯片初始地址指令数据，则设置芯片初始地址，并且接收一组显示指令数据后芯片初始地址加一，否则重新判断差分数据；

步骤4：判断差分数据为显示指令数据，则判断E-fuse地址和芯片初始地址相同与否，相同则采样储存对应地址的显示数据并且PWM输出显示，不同则忽略。

结合图2所示，对本实用新型的多路级联应用系统的数据处理的控制方法作进一步详细描述。

步骤1：级联芯片上电，通过差分数据接收模块接收数据，接收校验控制器发送的数据。

步骤2：接收的数据进入模块300，此时级联芯片判断接收差分数据为写码指令数据，则写芯片E-fuse模块地址，并且转发下一颗芯片地址数据，否则重新判断差分数据。写芯片E-fuse地址时，写三组以上的E-fuse数据(防止其中某个E-fuse写地址错误，导致应用时显示错误)，使用E-fuse模块地址时，只有两组以上的E-fuse数据相同，才采样此相同的E-fuse数据，否则报错，重新写码。

步骤3：接收的数据进入模块400，此时级联芯片判断差分数据为设置芯片初始地址指令数据，则设置芯片初始地址，并且接收一组显示指令数据后芯片初始地址加一，否则重新判断差分数据。设置芯片初始地址后，显示数据可以直接赋值给显示颜色变化的级联芯片，减少无效数据，提高系统的显示刷新率。

步骤4：模块300和模块400的数据，进入模块500，级联芯片进行判断E-fuse地址和芯片初始地址相同与否，相同则采样储存对应地址的显示数据并且PWM输出显示，不同则忽略。

使用了本实用新型后，实现了一种多路级联应用系统通用原有的应用系统，没有增加使用成本，提高了LED显示并联应用系统的应用可靠性、提高了显示刷新率等，安全、有效、正确的使用多路并联LED显示应用系统。

本说明书所述的仅是本实用新型的较佳的具体实施方式，用于说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型的限制，凡本领域的技术人员依据本实用新型的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验来对本实用新型做出了一些调整和改变而得到的技术方案，例如应用于多路串联应用LED显示、并联应用LED显示、并联应用工业控制、串联应用工业控制等。仍为本实用新型的要义所在，皆应在本实用新型的范围之内。

Claims (3)

1.一种多路级联应用系统，包括控制器、级联芯片和LED灯，所述控制器连接级联芯片，级联芯片与LED灯连接，其特征在于：

所述级联芯片上设有差分数据接收模块、DMX512译码器、数据存储模块、PWM控制器、振荡电路及复位电路、写码识别模块、E-fuse存储芯片、SRAM存储器、DO输出电路、指令设置芯片初始地址模块、判断E-fuse地址和芯片初始地址是否相同模块、恒流控制模块；所述级联芯片上还设有A端、B端、VDD端、GND端、DO端、PI端、PO端、PT0端、PT1端、PWM端、REXT端、R端、G端、B端、W端；

所述A端、B端连接差分数据接收模块，差分数据接收模块、DMX512译码器、数据存储模块、PWM控制器依次连接，PWM控制器通过输出恒流驱动电路与R端、G端、B端、W端连接；所述VDD端、GND端连接振荡电路及复位电路，振荡电路及复位电路连接差分数据接收模块；所述PI端、PO端连接写码识别模块，写码识别模块连接DMX512译码器和E-fuse存储芯片，DMX512译码器连接E-fuse存储芯片、指令设置芯片初始地址模块和SRAM存储器，SRAM存储器通过DO输出电路连接DO端，E-fuse存储芯片、指令设置芯片初始地址模块共同连接至判断E-fuse地址和芯片初始地址是否相同模块，判断E-fuse地址和芯片初始地址是否相同模块连接至DMX512译码器；所述PT0端、PT1端、PWM端连接PWM控制器，REXT端通过恒流控制模块连接PWM控制器。

2.根据权利要求1所述的一种多路级联应用系统，其特征在于：所述级联芯片的E-fuse存储芯片至少存储有三组E-fuse存储芯片地址和芯片初始状态。

3.根据权利要求1所述的一种多路级联应用系统，其特征在于：所述控制器设有差分端口PO端、A/D+端、B/D-端和GND端，所述控制器的PO端连接级联芯片的PI端，所述控制器的GND端连接级联芯片的GND端和REXT端，并接地；所述控制器的A/D+、B/D-端分别连接至所有级联芯片的A、B端；所述LED灯与级联芯片的R端、G端、B端、W端连接；所述级联芯片的VLED端连接系统电源。

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