JP2007279343A - Lighting display circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LED表示装置の点灯表示回路に係り、特にデュアルポートRAMを用いてその回路構成を簡易化かつ小型化可能とした点灯表示回路に関するものである。 The present invention relates to a lighting display circuit of an LED display device, and more particularly, to a lighting display circuit that uses a dual port RAM to simplify and reduce the circuit configuration.
多数のLED素子を配置して構成したLED表示装置では、処理装置で生成された各LED素子ごとの表示情報を、各LED素子対応に設けられたラッチレジスタへセットし、そのセットされた表示情報に応じて各LED素子が点灯するように制御するための点灯表示回路が設けられている。 In an LED display device configured by arranging a large number of LED elements, display information for each LED element generated by the processing device is set in a latch register provided for each LED element, and the set display information is set A lighting display circuit is provided for controlling each LED element to light in response to the above.
点灯表示回路による点灯表示方法としては、LED表示装置の全LED素子に対応したラッチレジスタを設けてこれらレジスタに対応する表示情報をセットし表示するようにしたスタティック表示を行うものと、全LED素子の1/P個の(P:整数)ラッチレジスタを設け、(全LED素子数/P)個づつのLED素子に対応表示情報をセットして表示する動作を繰り返して全LED素子を走査するようにしたダイナミック表示を行うものがある。 As the lighting display method by the lighting display circuit, there is a method in which a latch register corresponding to all LED elements of the LED display device is provided and static display in which display information corresponding to these registers is set and displayed, and all LED elements are displayed. 1 / P (P: integer) latch registers are provided, and the operation of setting and displaying the display information corresponding to each (total number of LED elements / P) LED elements is repeated to scan all the LED elements. Some of them have dynamic display.
スタティック表示方法の場合には、表示装置を構成する全LED素子数だけのラッチレジスタが必要であり、これに対応して処理装置から出力される表示情報の表示位置を示すアドレス情報を解読して対応ラッチレジスタへセットするためのデコーダも複雑になり、回路規模が大きくなる。更に各LED素子対応にドライバが必要なときはその個数も全LED素子数だけ必要となる。 In the case of the static display method, as many latch registers as the total number of LED elements constituting the display device are necessary, and correspondingly, the address information indicating the display position of the display information output from the processing device is decoded. The decoder for setting the corresponding latch register is also complicated and the circuit scale is increased. Further, when a driver is required for each LED element, the number of drivers is also required for the total number of LED elements.
一方、ダイナミック表示方法の場合には、いま横M×N個のLED素子が表示装置を構成している場合、M個のラッチレジスタとこれらへ表示情報をセットするためのアドレスレコーダを1組用意し、これらを用いてM個づつの点灯表示をN回繰り返すようにする走査手段を設けることで表示が可能となり、全体として回路構成は大幅に簡略化される。ドライバを設ける場合でもその個数はM個ですむ。 On the other hand, in the case of the dynamic display method, when a horizontal M × N LED elements form a display device, a set of M latch registers and an address recorder for setting display information to these are prepared. In addition, display is possible by providing scanning means for repeating M lighting displays N times N times using these, and the circuit configuration as a whole is greatly simplified. Even if a driver is provided, the number is M.
ダイナミック表示方法を用いた点灯表示回路の公知例として特許文献1に開示されたものがある。図2は、この公知例の点灯表示回路を示す回路ブロック図で、表示情報を生成するコンピュータ21、生成された表示情報がその一方のポートから入力されたときこれを保持するデュアルポートRAM22、基本クロック信号に同期して表示制御のための種々のタイミング信号を生成出力するタイミングジェネレータ部23、シフトレジスタ24、シフトレジスタ付ドライバ25、ドライブ側タイミングジェネレータ26、ドライバ27から成っていて、LED表示パネル28の表示制御を行う。
A known example of a lighting display circuit using a dynamic display method is disclosed in
いまLED表示パネル28が横方向にM=64個、縦方向にN=12個で合計768個のLED素子が配列されており、そしてシフトレジスタ24は8ビット構成、シフトレジスタ付ドライバ25はM=64個分から成っているとする。また、各LED素子への表示情報は、それが表示のために読み出される前にコンピュータ21からデュアルポートRAM22へ書き込まれているものとする。基本クロック信号が入力されると、まずタイミングジェネレータ部23の制御によりLED表示パネル28の一番上の横1列(64個)の表示情報読み出しとそのドライバ25へのセットが行われる。このセット動作は、タイミングジェネレータ部23が一番上の右端8個のLED表示パネルへ表示する表示情報を読み出すためのアドレスARをデュアルポートRAMへ入力して、その読み出しデータDR(8ビットパラレル)をシフトレジスタ24へセットパルスsetpulseによりセットし、次にタイミングジェネレータ部23からシフトクロックshiftclockを出力してこのセットデータをシフトレジスタ付ドライバ25へシリアル転送する。次いで一番上の右端8個の左側に続く8個のLED素子へ表示する表示情報読み出しとシフトレジスタ24へのセット、シフトレジスタ付ドライバ25へのシリアル転送を行い、こうした動作を8回繰り返すことによって横1列64個分の表示情報が64個のドライバ25の各々にセットされる。
Now, a total of 768 LED elements are arranged with M = 64 LED display panels 28 in the horizontal direction and N = 12 in the vertical direction, and the shift register 24 has an 8-bit configuration, and the driver 25 with shift register is M. Suppose that it consists of 64 pieces. It is assumed that display information on each LED element is written from the
この横1列分の表示情報セットが終わると、タイミングジェネレータ部23からドライブ信号Drive がドライブ側タイミングジェネレータ26へ送られ、これに応じてタイミングジェネレータ26がドライバ27を介してコモン信号Commonを一番上のLED素子の共通ラインへ出力することでこの1列のLED素子が点灯表示される。以下、同様にして上から2番目、3番目……の横1列ごとの点灯表示を繰り返すことで全LED素子のダイナミック点灯表示が行われる。 When the display information set for one horizontal row is completed, the drive signal Drive is sent from the timing generator unit 23 to the drive-side timing generator 26. In response to this, the timing generator 26 applies the common signal Common first through the driver 27. By outputting to the common line of the upper LED elements, the LED elements in one row are lit up. In the same way, the dynamic lighting display of all the LED elements is performed by repeating the lighting display every second horizontal row from the top in the same manner.
上記した公知の技術によれば、表示情報を該当するラッチレジスタへセットするためのデコード機能はデュアルポートRAMのライト/リードアドレスの制御(メモリマッピング)により実現されており、タイミングジェネレータ部からの読み出しアドレスAR生成が簡単に行えるようにCPU側からの書き込みアドレスALを設定しておけばデコード処理は極めて簡単になり複雑なデコーダICなどは必要ない。また、ラッチレジスタはダイナミック表示であるので横1列分のLED素子数に等しい個数でよく、これらへの表示情報の転送もシリアルとしているので、配線が簡略化でき、装置構成が全体として、小型かつ経済化できる利点がある。 According to the known technique described above, the decoding function for setting display information to the corresponding latch register is realized by the control (memory mapping) of the write / read address of the dual port RAM, and reading from the timing generator unit. If the write address AL from the CPU side is set so that the address AR can be generated easily, the decoding process becomes very simple and a complicated decoder IC is not required. In addition, since the latch register is a dynamic display, the number of LED elements may be equal to the number of LED elements for one horizontal row, and the display information is transferred serially to them, so that wiring can be simplified and the device configuration as a whole is small And there is an advantage that can be made economical.
しかし、上記した公知例の技術では、タイミングジェネレータ部23,ドライバ側タイミングジェネレータ26、ラッチレジスタの機能をもつシフトレジスタ付きドライバ25などが個別回路で構成されているから、部品点数のさらなる低減が望まれる。さらに、個別回路は、LED表示パネル28を構成するLED素子の横、縦方向の個数に対応した構成とする必要があるから、LED表示パネルの構造に対応したものを用意することになる。 However, in the technique of the above-described known example, the timing generator unit 23, the driver side timing generator 26, the shift register driver 25 having a latch register function, and the like are configured by individual circuits. It is. Furthermore, since the individual circuit needs to have a configuration corresponding to the number of the LED elements constituting the LED display panel 28 in the horizontal and vertical directions, a circuit corresponding to the structure of the LED display panel is prepared.
本発明の目的は、所要のIC部品点数をより低減でき、かつLED表示パネルを構成するLED表示パネルの数の違いにも容易に対応できるようにした、安価で構成可能なLED表示装置の点灯表示回路を提供することにある。 An object of the present invention is to illuminate an inexpensive and configurable LED display device that can further reduce the number of required IC components and easily cope with the difference in the number of LED display panels constituting the LED display panel. It is to provide a display circuit.
本発明は、M個のLED素子を横方向に並べた横方向LED素子列を縦方向にN個配置し、同一の横方向LED素子列内の各LED素子のアノードを1つのコモン信号線に接続し、更に縦方向に並ぶN個のLED素子から成るM個の縦方向LED素子列の各々については同一縦方向LED素子列内の各LED素子のカソードを1つのドライブ信号線に接続して構成されたLED表示パネルを点灯表示するための点灯表示回路であって、
各LED素子への表示情報を生成するための処理手段と、この手段により生成された表示情報がその一方のポートから入力されたときにこれを保持するデュアルポートRAMと、このデュアルポートRAMに保持された表示情報を他方のポートから読み出して前記LED表示パネルへ表示するように制御するためのPLDにより構成された表示制御回路を備えると共に、
前記PLDは、周期的にタイミング信号を生成し、1つのタイミング信号ごとに前記LED表示パネルの1つの横方向LED素子列を選択してそのLED素子列に表示する表示情報を前記デュアルポートRAMから読み出し、前記N個のドライブ信号に接続された当該PLD内のN個のレジスタにセットし、かつ前記選択した横方向LED素子列に接続されたコモン信号線をアクティブとすることによって当該横方向LED素子列の点灯表示を行うという動作を、前記選択する横方向LED素子列を前記タイミング信号ごとに変えて繰り返すようにプログラムされて成ることを特徴とする点灯表示回路を開示する。
In the present invention, N horizontal LED element arrays in which M LED elements are arranged in the horizontal direction are arranged in the vertical direction, and the anode of each LED element in the same horizontal LED element array is used as one common signal line. Further, for each of the M vertical LED element arrays composed of N LED elements arranged in the vertical direction, the cathode of each LED element in the same vertical LED element array is connected to one drive signal line. A lighting display circuit for lighting a configured LED display panel,
Processing means for generating display information for each LED element, dual-port RAM for holding display information generated by this means when input from one of the ports, and held in this dual-port RAM A display control circuit configured by a PLD for controlling the display information read out from the other port and displaying it on the LED display panel;
The PLD periodically generates a timing signal, selects one horizontal LED element row of the LED display panel for each timing signal, and displays display information to be displayed on the LED element row from the dual port RAM. Read, set in N registers in the PLD connected to the N drive signals, and activate the common signal line connected to the selected lateral LED element array to activate the lateral LED Disclosed is a lighting display circuit that is programmed to repeat the operation of performing lighting display of an element row by changing the selected horizontal LED element row for each timing signal.
表示制御回路をPLDによって構成することで大幅に部品点数の低減が可能となり、さらにLED表示パネルの構成変化に対してもPLDのプログラミング変更で容易に対応できるという利点がある。 By configuring the display control circuit with a PLD, it is possible to significantly reduce the number of components, and further, it is possible to easily cope with changes in the configuration of the LED display panel by changing the programming of the PLD.
以下、本発明の実施の形態を説明する。図3はLED表示パネルの例を示しており、8個のLED素子を収容した7セグメントLEDが横方向に8個、縦方向に12個配列されていて、横方向が8×8=64個、縦方向が12個で合計768個のLED表示パネルから成る表示パネル5である。横1列64個のLED表示パネルのアノードは全て1つのコモン信号線で結ばれていて、この横1列のLED表示パネル列を上から順に#1〜#12とする。縦方向にはどの位置でも12個のLED素子が配置されていて、これら縦1列12個のLED素子のカソードは同一のドライブ信号線で結ばれている。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 3 shows an example of an LED display panel, in which eight 7-segment LEDs containing eight LED elements are arranged in the horizontal direction and twelve in the vertical direction, and the horizontal direction is 8 × 8 = 64. The
図1は、本発明の点灯表示回路の構成例を示すブロック図で、マイクロプロセッサ等のコンピュータ1,デュアルポートRAM2、1つのPLD(Programmable Logic Device)3、及びクロック源4、から成っている。PLD3は表示制御回路として動作し、その各回路は以下に述べる機能を実現するようにPLD3をプログラミングして実現される。レジスタ群34は横1列分のLED素子の個数に等しい個数のPLD内のレジスタから成り、図3のLED表示パネルの場合は64個である。そしてこれら各レジスタの出力はドライブ信号Driveとしてそれぞれ別の縦1列の各LED素子のカソードへ接続されている。また、コモン信号生成回路35の12個(一般にはLED表示パネルの縦方向のLED表示パネル数)の出力(コモン信号C)は、図3の駆動バッファ6の各々に接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a lighting display circuit according to the present invention, which includes a computer such as a
図1において、コンピュータ1は各LED素子の表示情報を生成し、これをデュアルポートRAM2へ一方のポートから書き込む。この書き込みアドレスは、表示時の読出しアドレス生成が容易となるようにコンピュータ1により制御されるのが好ましい。表示のためのデュアルポートRAM2からの読出しを含む点灯制御動作は、コンピュータ1による書き込み動作とは非同期に行われる。即ち 、コンピュータ1の動作とは非同期なクロック源4からのクロック信号に同期してPLD3内の各回路は動作する。以下、図4のタイミングチャートを参照してこの読出し表示動作を説明する。
In FIG. 1, a
タイミング回路31は、周期Tごとにタイミング信号tgを出力する。読出しアドレス生成回路32は、最初のタイミング信号tg1が入力されるとLED表示パネル5(図3)の一番上の横列(#1列)に配された64個のLED素子への表示情報を読出すための読出しアドレスを順次生成してデュアルポートRAM2へ入力し、こうして読出された表示情報は、各ドライブ信号線に接続されたレジスタ(レジスタ群34内にある)へ分配回路33により順次セットされ、#1列各LED素子のドライブ信号となる。一方これと同時にコモン信号生成回路35はコモン信号C1を生成し、#1列対応の駆動バッファ6を介して#1列全LED素子のアノード側へ供給する。このコモン信号を期間Tの間アクティブとすることで#1列の各LED素子が対応レジスタにセットされた表示情報に応じて点灯する。
The timing circuit 31 outputs a timing signal tg every period T. When the first timing signal tg1 is input, the read address generation circuit 32 displays display information on the 64 LED elements arranged in the top row (# 1 row) of the LED display panel 5 (FIG. 3). Read addresses for reading are sequentially generated and input to the
以下同様にして、次のタイミング信号tg2により#2列LED素子に表示する表示情報をレジスタにセットして#2列へのコモン信号C2をアクティブにすることで#2列の表示点灯を行うという動作を繰り返し、最下行の#12列の表示点灯が終わると次にまた#1列へもどってくる。こうして縦方向の走査を繰り返して行うことにより、ダイナミックな点灯表示を行う。 In the same manner, the display information to be displayed on the # 2 column LED element is set in the register by the next timing signal tg2, and the display of the # 2 column is turned on by activating the common signal C2 to the # 2 column. The operation is repeated, and when the display lighting of the # 12 column in the bottom row is finished, the operation returns to the # 1 column. By repeating the scanning in the vertical direction in this way, dynamic lighting display is performed.
以上に説明したように、デュアルポートRAMを利用してその書込み/読出しアドレスを制御することで表示情報の各LED素子へ分配セット動作を行うので、複雑なICデコーダチップが不要となり、更に表示制御側の諸機能を全て1つのPLDで実現しているので部品点数が少なくてよく、実装面積の縮小、低コスト化がはかれる。さらに、縦、横方向のLED素子の個数が異なるLED表示パネルに対しても、コンピュータによるデュアルポートRAMへの書込みアドレスの制御とPLDのプログラミング変更のみで対応可能であるという利点がある。 As described above, since the display information is distributed and set to each LED element by controlling the write / read address using the dual port RAM, a complicated IC decoder chip is not required, and display control is further performed. Since all the functions on the side are realized by one PLD, the number of parts can be reduced, and the mounting area can be reduced and the cost can be reduced. Furthermore, there is an advantage that it is possible to deal with LED display panels having different numbers of LED elements in the vertical and horizontal directions only by controlling the write address to the dual port RAM by the computer and changing the programming of the PLD.
1 コンピュータ
2 デュアルポートRAM
3 PLD
5 点灯表示回路
31 タイミング回路
32 読出しアドレス生成回路
33 分配回路
34 レジスタ群
35 コモン信号生成回路
1
3 PLD
5 lighting display circuit 31 timing circuit 32 read
Claims (1)
各LED素子への表示情報を生成するための処理手段と、この手段により生成された表示情報がその一方のポートから入力されたときにこれを保持するデュアルポートRAMと、このデュアルポートRAMに保持された表示情報を他方のポートから読み出して前記LED表示パネルへ表示するように制御するためのPLDにより構成された表示制御回路を備えると共に、
前記PLDは、周期的にタイミング信号を生成し、1つのタイミング信号ごとに前記LED表示パネルの1つの横方向LED素子列を選択してそのLED素子列に表示する表示情報を前記デュアルポートRAMから読み出し、前記N個のドライブ信号に接続された当該PLD内のN個のレジスタにセットし、かつ前記選択した横方向LED素子列に接続されたコモン信号線をアクティブとすることによって当該横方向LED素子列の点灯表示を行うという動作を、前記選択する横方向LED素子列を前記タイミング信号ごとに変えて繰り返すようにプログラムされて成ることを特徴とする点灯表示回路。
N horizontal LED element arrays in which M LED elements are arranged in the horizontal direction are arranged in the vertical direction, the anodes of the LED elements in the same horizontal LED element array are connected to one common signal line, and Each of the M vertical LED element arrays composed of N LED elements arranged in the vertical direction is configured by connecting the cathode of each LED element in the same vertical LED element array to one drive signal line. A lighting display circuit for lighting a display panel,
Processing means for generating display information for each LED element, dual-port RAM for holding display information generated by this means when input from one of the ports, and held in this dual-port RAM A display control circuit configured by a PLD for controlling the display information read out from the other port and displaying it on the LED display panel;
The PLD periodically generates a timing signal, selects one horizontal LED element row of the LED display panel for each timing signal, and displays display information to be displayed on the LED element row from the dual port RAM. Read, set in N registers in the PLD connected to the N drive signals, and activate the common signal line connected to the selected lateral LED element array to activate the lateral LED A lighting display circuit, programmed to repeat the operation of performing lighting display of an element row by changing the selected horizontal LED element row for each timing signal.
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