ＬＥＤ扫描控制芯片装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种ＬＥＤ扫描控制芯片装置，该ＬＥＤ扫描控制芯片装置包括输出电流量调节器、恒流源、计数器、同步控制器、十六位位移缓存器、状态缓存器、比较器和缓冲存储器等模块。有益效果：本实用新型专利技术采用一种新型的基于ＦＰＧＡ的扫描控制芯片装置，通过设置同步控制器、计数器、位移缓存器、缓冲存储器及比较器，使得本芯片与外围电路、显示面板及计算机构成的ＬＥＤ大屏幕显示系统，实现ＬＥＤ显示屏的２５６级灰度显示，在简化系统硬件结构的前提下取得清晰稳定的画面显示。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及LED显示屏及半导体芯片领域，尤其涉及一种LED扫描控制芯片装置。
技术介绍
LEDClight emitting diode)显示屏由发光二极管阵列构成。发光二极管(LED)是 一种电流控制器件，具有亮度高、体积小、单色性好、响应速度快、驱动简单、寿命长等优点， 能胜任各种场合的实时性、多样性、动态性的信息发布任务，因此得到了广泛应用。其中， LED大屏幕便是由LED阵列组合在一起，通过一定的控制方式实现文字、图像、画面、视频、 电视等信号的清晰播放，其结构上都采用了标准单元块的形式，即采用8*16、16*16、16*32、 24*24或32*32个显示像素灯管构成一个单元模块，每一模块形成独立的电子扫描功能、控 制功能、存储功能，并以此构成一个独立的子系统，然后再与各个标准源以及通讯驱动部件 连接构成全点阵LED大屏幕，外加一定的计算机控制部件、带有数字化分量输出的多媒体 卡或DVI卡及电源记忆通讯驱动部件后就构成了整个LED显示系统。请参见图1，其中的核心部分是LED扫描控制芯片装置，要想了解清楚其如何控 制，必须知道其灰度扫描原理对于高灰度级LED大屏幕显示而言，灰度的分层方法是视频 控制器设计的关键，由于LED的发光亮度与扫描周期内的发光时间近似成正比，所以灰度 等级的实现通常是由控制LED的发光时间与扫描周期的比值，即采用调制占空比来实现。 假设显示灰度等级数为N，由于灰度级为1的像素在屏体的对应点亮时间为t，因而灰度线 性调制后灰度级为i的数据显示时间为it，灰度级最高的数据显示时间为(N_l)*td。通 常的考虑是在td内完成对存储器一行数据的一次读出，同时以td为周期将读出的一行数 据打入到屏体进行灰度显示。由于共有N个灰度级数，所以帧扫描周期为T=n*t*m，屏体显示效率p=(N—l)*t*m/T=(N—l)/N，设视频数据输入速率为Vi，存储器读 出速率为Vo，由于必须在t时间内完成存储单元内一行数据的一次读出，故有Vo/Vi≥h/ (t*n)，设λ为存储器读出与输入速率的比值，即λ=ν0/νi，λ≥h/(t*n)=h*N*m/(T*n)， 为保证图像的稳定显示，扫描帧频必须足够高，设F≥Fo，则 T (≤To，(To=l/Fo)。Fo为人 眼可接受的扫描帧频(Fo≥60)，λ≥h*N*m/( To*n) ；t= To/(N*m)。对于256级灰度全 屏扫描，高的灰度级数、高扫描帧频与低的存储器读出速率是相矛盾的，要获得高的灰度级 数，就必须提高存储器的读出速率，或者降低帧扫描频率，当灰度级数较高时，以目前的集 成电路实现水平难以达到三者兼顾，解决方法之一是大量采用并行结构，但扫描频率每减 少一倍成本就增加将近一倍，而且电路的复杂程度也会有所增加；另一种方法是适当牺牲 屏体显示效率以求得帧频与速率的折中，采用X=l，t=h/16，即存储器读出速率等于数据输 入速率，显示基本时间单位为行周期的1/16。灰度扫描通过对灰度数据按位分时显示的方 法实现，即计算机屏幕图像以每像素24bit输出(红、绿、蓝各8bit)时，通过给每种颜色的 bit字节的不同位分配不同的显示时间达到灰度显示的目的，如最低位(第八位)对应1/16 行显示时间，第七位对应1/8行显示时间，…，第二位对应4行显示时间，最高位对应8行显示时间。屏体数据更新时间以行周期为单位，最低位对应更新时间为1行时间，其中显示 1/16行时间，其余15/16行时间里，由控制电路产生消隐信号进行消隐，其余位类同。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种基于FPGA的八位并行输入的LED扫 描控制芯片装置，能够实现LED显示屏的256级灰度显示，在简化系统硬件结构的前提下取 得清晰稳定的画面显示效果。为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是提供一种LED扫描控 制芯片装置，包括输出电流量调节器、恒流源、计数器、同步控制器、十六位位移缓存器、状 态缓存器、比较器和缓冲存储器；所述输出电流量调节器具有第一输入端、第二输入端和 输出端，所述计数器具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述同步控制器具有输入端、 第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述十六位位移缓存器具有第一输入端、第二输入 端、第三输入端、第四输入端、第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述缓冲存储器具有 输入端和输出端，所述比较器具有第一输入端、第二输入端和输出端；所述输出电流量调 节器的第一输入端连接用于设定输出电流的外接电阻，所述输出电流量调节器的第二输入 端连接所述状态缓存器的第一输出端，所述输出电流量调节器的输出端连接恒流源的控制 端；所述计数器的第一输入端连接灰阶时钟信号，所述计数器的第二输入端连接同步控制 器的输出端，所述计数器的输出端连接所述比较器的第一输入端；所述同步控制器的输入 端连接数据闪控信号，所述同步控制器的第一输出端连接所述计数器的第二输入端，所述 同步控制器的第二输出端连接所述状态缓存器的第一输入端，所述同步控制器的第三输出 端连接所述十六位位移缓存器第三输入端；所述十六位位移缓存器的第一输入端连接数 据时钟信号，所述十六位位移缓存器的第二输入端输入串行数据，所述十六位位移缓存器 的第三输入端连接同步控制器的第三输出端，所述十六位位移缓存器的第四输入端连接状 态缓存器的第二输出端，所述十六位位移缓存器的第一输出端连接状态缓存器的第二输入 端，所述十六位位移缓存器的第二输出端连接缓冲存储器的输入端，所述十六位位移缓存 器的第三输出端输出串行数据；所述缓冲存储器的输入端连接十六位位移缓存器的第二输 出端，所述缓冲存储器的输出端连接所述比较器的第二输入端；所述比较器的第一输入端 连接计数器的输出端，所述比较器的第二输入端连接缓冲存储器的输入端，所述比较器的 输出端连接恒流源。本技术的有益效果是区别于现有技术的大量采用并行结构其电路复杂且 成本较高的缺陷，或者牺牲芯片性能来求得效果的缺陷，本技术采用一种新型的基于 FPGA (现场可编程门阵列)的扫描控制芯片装置，通过设置同步控制器、计数器、位移缓存 器、缓冲存储器及比较器，使得本芯片与外围电路、显示面板及计算机构成的LED大屏幕显 示系统，实现LED显示屏的256级灰度显示，在简化系统硬件结构的前提下取得清晰稳定的 画面显示效果。附图说明图1是
技术介绍
的LED显示系统结构方框图。图2是本技术实施例的LED扫描控制芯片装置的功能框图。4图3是本技术实施例的LED扫描控制芯片装置的控制电路图。 具体实施方式为详细说明本技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施 方式并配合附图详予说明。请参见图2，本技术LED扫描控制芯片装置，包括输出电流量调节器、恒流源、 计数器、同步控制器、十六位位移缓存器、十六位LED错误数据处理模块、状态缓存器、比较 器和缓冲存储器；所述输出电流量调节器具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述输出电流量 调节器的第一输入端连接用于设定输出电流的外接电阻，所述输出电流量调节器的第二输 入端连接所述状态缓存器的第一输出端，所述输出电流量调节器的输出端连接恒流源的控 制端；所述计数器具有第一输入端、第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ扫描控制芯片装置，其特征在于：包括输出电流量调节器、恒流源、计数器、同步控制器、十六位位移缓存器、状态缓存器、比较器和缓冲存储器；　　所述输出电流量调节器具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述计数器具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述同步控制器具有输入端、第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述十六位位移缓存器具有第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述缓冲存储器具有输入端和输出端，所述比较器具有第一输入端、第二输入端和输出端；　　所述输出电流量调节器的第一输入端连接用于设定输出电流的外接电阻，所述输出电流量调节器的第二输入端连接所述状态缓存器的第一输出端，所述输出电流量调节器的输出端连接恒流源的控制端；　　所述计数器的第一输入端连接灰阶时钟信号，所述计数器的第二输入端连接同步控制器的输出端，所述计数器的输出端连接所述比较器的第一输入端；　　所述同步控制器的输入端连接数据闪控信号，所述同步控制器的第一输出端连接所述计数器的第二输入端，所述同步控制器的第二输出端连接所述状态缓存器的第一输入端，所述同步控制器的第三输出端连接所述十六位位移缓存器第三输入端；　　所述十六位位移缓存器的第一输入端连接数据时钟信号，所述十六位位移缓存器的第二输入端输入串行数据，所述十六位位移缓存器的第三输入端连接同步控制器的第三输出端，所述十六位位移缓存器的第四输入端连接状态缓存器的第二输出端，所述十六位位移缓存器的第一输出端连接状态缓存器的第二输入端，所述十六位位移缓存器的第二输出端连接缓冲存储器的输入端，所述十六位位移缓存器的第三输出端输出串行数据；　　所述缓冲存储器的输入端连接十六位位移缓存器的第二输出端，所述缓冲存储器的输出端连接所述比较器的第二输入端；　　所述比较器的第一输入端连接计数器的输出端，所述比较器的第二输入端连接缓冲存储器的输入端，所述比较器的输出端连接恒流源。...

【技术特征摘要】
1.一种LED扫描控制芯片装置，其特征在于包括输出电流量调节器、恒流源、计数器、 同步控制器、十六位位移缓存器、状态缓存器、比较器和缓冲存储器；所述输出电流量调节器具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述计数器具有第一 输入端、第二输入端和输出端，所述同步控制器具有输入端、第一输出端、第二输出端和第 三输出端，所述十六位位移缓存器具有第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、 第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述缓冲存储器具有输入端和输出端，所述比较器 具有第一输入端、第二输入端和输出端；所述输出电流量调节器的第一输入端连接用于设定输出电流的外接电阻，所述输出电 流量调节器的第二输入端连接所述状态缓存器的第一输出端，所述输出电流量调节器的输 出端连接恒流源的控制端；所述计数器的第一输入端连接灰阶时钟信号，所述计数器的第二输入端连接同步控制 器的输出端，所述计数器的输出端连接所述比较器的第一输入端；所述同步控制器的输入端连接数据闪控信号，所述同步控制器的第一输出端连接所述 计数器的第二输入端，所述同步控制器的第二输出端连接所述状态缓存器的第一输入端， 所述同步控制器的第三输出端连接所述十六位位移缓存器第三输入端；所述十六位位移缓存器的第一输入端连接数据时钟信号，所述十六位位移缓存器的第 二输入端输入串行数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：林洺锋，王伟，赵平林，张春旺，
申请(专利权)人：深圳市洲明科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]