[发明专利]一种LED控制驱动芯片级联信号单线传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件之间数字信号的串行传输的编码方法，尤其涉及一种LED控制驱动芯片级联信号单线传输装置。

背景技术

近几年来，随着人们对半导体发光材料研究的不断深入，LED制造工艺的不断进步和新材料的开发和应用，各种颜色的超高亮度LED取得了突破性进展，其发光效率提高了近1000倍，色度方面已实现了可见光波段的所有颜色，广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等显示领域。

目前国内外大多数大型LED显示系统中，LED 控制电路与驱动电路构成的通信系统的主体，往往采用各种总线协议来实现信号的传输。一般情况下，可用于LED显示系统中的总线包括4根或者更多根串接传输线。例如，多个LED驱动电路通过数据线、片选信号、时钟信号线和锁存信号线来实现数据和指令的传输，该通信方法要求 4 条传输线上的信号之间保证严格的时序配合关系，一旦时序配合不准确，数据信号就不能正确传输，整个LED显示系统的串接信号也就无法正确传输，造成整个LED 显示系统的瘫痪。然而由于实际生产中，由于传输线上的阻抗不匹配、传输先延时不一致、驱动端驱动能力不足以及外界电磁干扰的问题存在，数字信号在传输过程中会出现各种信号变形、时序关系混乱，导致传输失败。为了这些解决这些问题，LED显示系统的生产设计方，需要投入高额的资金和大量人力来保证产品的合格。

因此，现有技术存在缺陷，有待于进一步改进和发展。

发明内容

本发明的目的是实现LED级联芯片间级联信号的单线传输，使级联信号位宽减少，传输过程中抗时序干扰的能力加强，并提高传输速度和距离。

本发明为实现上述目的采用以下技术方案：

一种LED控制驱动芯片级联信号单线传输装置，其特征在于：包括串联的N个LED芯片，每个LED芯片包括：

能识别灰度数据，并对级联信号中的数据进行采集，在多片级联时，将本级的灰度数据提取出来，将后续所有级的灰度数据整形后送出的数据解码模块；

用于识别RESET信号，且在检测到RESET信号后将数据解码模块提取到的灰度数据送入LED显示的RESET检测模块；

在所述LED芯片组成的级联系统中，级联信号以帧为格式进行传输，LED芯片接收到的数据帧包含以下内容：以上升沿作为指示数据到来的同步信号；以归零码表示的LED芯片所驱动LED的灰度数据，归零码是以两种不同占空比的数字电平信号来分别表示0和1的编码；在一组数据传输完成之后的一段低电平时间Treset表示RESET信号。

所述数据解码模块包含同步采样时钟生成模块、RC振荡器、数据采集模块和串并转换模块。同步采样时钟生成模块对RC振荡器的输出进行处理，在每一位同步信号到来时，产生一个宽为RC振荡器周期的采样时钟脉冲，该脉冲的上升沿与同步信号间隔1.5个RC振荡器周期；数据采集模块利用同步采样时钟脉冲对数据信号进行采集，将归零码转换成普通二进制码，并经过串并转换模块后得到该级LED芯片的灰度数据。

所述 RESET检测模块至少包含RC振荡模块和计数模块。RC振荡模块，产生周期为Treset/4的时钟信号，计数模块在有数据输入时，将内部计数器清零，输出状态复位；在无数据时，计数器工作，并在正常工作Treset时间后，将输出状态反向。

本发明具有以下有益效果：

提供了一种LED控制驱动芯片级联信号单线传输装置，该设计要求级联信号只需进行简单的串行编码，简化了传输过程的信号量，提高信号单线传输的速度、质量和成功率。与现有的级联信号总线传输相比，不必考虑总线信号间的时序配合，提高了传输的稳定性；降低了线缆使用量，节约了成本。与其它领域中的单线传输相比，编码简单，易于应用；各实现模块，逻辑简洁，时序稳定明确，产品合格率高。

附图说明

图1为归零码和RESET信号逻辑示意图。

图2为应用本发明实现的LED芯片单线传输示意图。

图3为3片式LED芯片级联时级联信号帧示意图。

图４为应用本发明实现的LED芯片内部部分原理示意图。

图５为应用本发明实现的LED芯片内部时序关系图。

具体实施方式

下面结合一个具体的采用本发明的LED芯片级联实例，辅以相关的附图，作进一步的说明。