一种用于ＬＥＤ控制和驱动的集成电路制造技术

一种ＬＥＤ控制和驱动集成电路，运用双线级连传输，采用先进的架构，由１６位数据控制内部集成的１６种主流表现模式及方向、速度和０～１０２３位的启动编码等功能。电路包含１６位串行移位寄存器Ａ；１６位数据锁存器Ｂ；１０位（或８位）二进制可预置减数计数器Ｃ；四种输出顺序的时序分配单元Ｄ；四个独立的４位数据锁存器Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４；四个独立的１６模式ＰＷＭ输出模块Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４；两组两级二分频器Ｅ；５０毫秒溢出计数器Ｆ；可控分频器Ｊ；内置的振荡器ＯＳＣ及复位、倒相输出选择等，４像素点输出。应用于城市景观ＬＥＤ灯装饰照明如大厦、桥梁ＬＥＤ轮廓线、广告字、广告牌等。有实现低成本、功能强大、应用简单、编程灵活的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种集成电路，尤其是指一种用于LED控制和驱动的集成电路。
技术介绍
在城市景观LED灯装饰照明工程中，建筑物轮廓线、广告字、广告牌等占 据了主导。其中LED控制驱动集成电路起着至关重要的作用。目前采用的方式 多为SPI总线控制通用串并转换电路，依靠庞大的数据量来时时刷新各LED的 输出占空比，从而实现整体的模式变化。这需要使用大量的硬件程序空间资源 和编程时间才能实现。对此本专利介绍了一种全新构架的LED控制和驱动集成 电路，实现低成本、功能强大、应用简单、编程灵活的特点，促进城市绿色装 饰照明的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于LED控制和驱动的集成电路，采用双线级连 传输及4像素点输出降低硬件成本。采用先进的架构，由16位数据控制内部集 成的16种主流表现模式及方向、速度和0 1023位的启动编码等，可灵活实现 多种整体变化模式。使控制程序简易化并且降低成本。本专利技术LED控制和驱动集成电路，电路包括移位寄存器A、数据锁存器B 和溢出计数器F组成的双线传输的串并转换器提供控制信号；其特征是二进 制可预置减数计数器C进行延时启动由数据控制的时序分配单元D提供输出顺 序，分别控制独立的数据锁存器和独立的PWM输出模块；由引脚S选择数据 锁存器B中的数据输给可控分频器J的控制信号，改变PWM脉宽调制输出模 块的变化速率。通过溢出计数器F产生锁存信号，与串行移位寄存器A及数据锁存器B实 现控制数据的串联与并联转换，并实现数据两线传输功能。数据通过时序分配单元D实现表现模式的四种输出顺序正向、反向、同 时、中间向两边。一种优选的LED控制和驱动集成电路，包括16位移位寄存器A、 16位数 据锁存器B和溢出计数器F组成的双线传输的16位串并转换器提供16位控制 信号；其特征是10位或8位二进制可预置减数计数器C进行延时启动由2位 数据控制的时序分配单元D提供四种输出顺序，分别控制四个独立的4位数据 锁存器G1、 G2、 G3、 G4和四个独立的16模式PWM输出模块H1、 H2、 H3、 H4;由引脚S选择16位数据锁存器B中的数据BIO、 B9输给可控分频器J的 控制信号Y4、 Y5，改变PWM脉宽调制输出模块H1、 H2、 H3、 H4的变化速 率。其中控制信号Y4、 Y5通过可控分频器J输出的Z5决定PWM脉宽调制输 出模块H1、 H2、 H3、 H4的变化速度。数据通过10位或8位二进制可预置减数 计数器C实现模式的可控延时启动。四个独立的4位数据锁存器G1、 G2、 G3、 G4将模式暂存，决定四个独立 的16模式PWM输出模块H1、 H2、 H3、 H4的输出模式。在四个独立的16模 式PWM输出模块H1、 H2、 H3、 H4中，每个PWM输出模块包含"六步全彩循 环"、"七彩跳变循环"、六种"单色拖尾循环"、七种"单色"、灭共16种模式。内 置四个或任意个像素点的输出模块，每个像素点为三路输出。与目前通用的方式相比，本专利技术的优点是相当于在系统中，运用双线传输， 采用先进的架构，由16位数据控制内部集成的16种主流表现模式及方向、速 度和(0~1023)位的启动编码等，可灵活实现多种整体变化模式。简化控制程 序并且降低成本，促进城市绿色装饰照明的发展。 附图说明图1是根据本专利技术LED控制和驱动集成电路的方框图； 具体实施例方式如图l所示16位锁存器分配B1 B8用于预置0 255; B8 B10通过引脚 S选择作为用于预置256-1023或者用于可控分频器J的设置；B11 B12进入D 确定4种时序分配(正向、反向、同时、中间向两边)；B13 B16确定16种模 式(六步全彩循环+七彩跳变循环+六种单色拖尾循环、七种单色+灭)。本专利技术的两线格式和传统SPI三线输入的区别是锁存信号由内部的50毫秒 溢出计数器F产生时基信号(来自OSC)进入F， CLK信号接F的复位端， 高电平时复位；CLK信号的低电平超过50毫秒定时输出锁存信号Z8。16位控制信号DAT通过CLK (脉冲周期小于50毫秒)送入A后，CLK 低电平超过50毫秒后输出锁存信号Z8将16位数据被锁存到锁存器B，锁存结 束CLK重新出现时，C将按照预置数开始作减数计数，Z7作为CP脉冲，是CLK 经过两个两级二分频器E分频得来，保证每16个CLK减一步。上电后锁存器B的输出均为0，默认状态为预置为O (无延时)；输出时 序为(同时)；模式为(六步全彩循环)。四种输出顺序的时序分配单元D是个关键单元:Y1、Y2决定它的分配顺序; Y3使能；Z6决定它的步距。正向Z1 Z4—次性顺序出现4个脉冲，除非Y3改变。 反向Z4~Z1—次性顺序出现4个脉冲，除非Y3改变。 同时Z1 Z4—次性同时出现1个脉冲，除非Y3改变。 中分Z2+Z3 Z1+Z4—次性顺序出现2个脉冲，除非Y3改变。Z1 Z4为一单脉冲，只是提供启动H1 H4和将B13-B16信号锁存到G1 G4 中，渐变的速度由可控分频器(J)通过控制信号Y4、 Y5确定的分频倍率，分 频或倍频后输出的Z5， Z5决定H1 H4公用控制渐变的速度。引脚S内置下拉电阻，默认的状态是将B9-B10传送到可控分频器J的 控制信号Y4、 Y5，此时减数计数器C的高两位无效；引脚S接高电平，B9 B10 将作用于减数计数器C的高两位，此时(J)的控制信号Y4、 Y5的默认状态为 00。控制信号Y4、 Y5确定J对CLK的分频倍率是X2、 XI、 +2、 +4 (Y4、 Y5不受B9、 B10控制时默认为+4)。四个独立的4位数据锁存器G1、 G2、 G3、 G4将B13 B16信号模式暂存输 出，控制四个独立的16模式PWM输出模块H1、 H2、 H3、 H4驱动12路共4 像素点单元，每个像素点为三路输出。四个独立的16模式PWM输出模块H1、 H2、 H3、 H4内置16种模式(六 步全彩循环+七彩跳变循环+六种单色拖尾循环、七种单色+灭)及组合。 *六步全彩循环 正向反向同时飘+整体同步渐变*七彩跳变循环 可以利用控制信号Y4、 Y5控制色段长度參六种单色拖尾循环红、绿、蓝、黄、紫、白，每步128灰度，亮3灭1 比例*八种单色(含(灭))对像素点赋色<table>table see original document page 5</column></row><table><table>table see original document page 6</column></row><table>以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，可以理解，本领域技术人员在不脱 离本专利技术的精神和构思的前提下，可以作出其它改进和变化。权利要求1、一种LED控制和驱动集成电路，包括移位寄存器(A)、数据锁存器(B)和溢出计数器(F)组成的双线传输的串并转换器提供控制信号；其特征是二进制可预置减数计数器(C)进行延时启动由数据控制的时序分配单元(D)提供输出顺序，分别控制独立的数据锁存器和独立的PWM输出模块；由引脚(S)选择数据锁存器(B)中的数据输给可控分频器(J)的控制信号，改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ控制和驱动集成电路，包括移位寄存器（Ａ）、数据锁存器（Ｂ）和溢出计数器（Ｆ）组成的双线传输的串并转换器提供控制信号；其特征是：二进制可预置减数计数器（Ｃ）进行延时启动由数据控制的时序分配单元（Ｄ）提供输出顺序，分别控制独立的数据锁存器和独立的ＰＷＭ输出模块；由引脚（Ｓ）选择数据锁存器（Ｂ）中的数据输给可控分频器（Ｊ）的控制信号，改变ＰＷＭ脉宽调制输出模块的变化速率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李树强，曹力锋，
申请(专利权)人：无锡市爱芯科微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]