顯示控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種顯示控制裝置，用于控制LED顯示屏，其中所述LED顯示屏包括：多個顯示行及多個顯示列，所述顯示控制裝置包括：集成式LED驅動裝置，用于同時向所述多個顯示行輸出控制信號；中央處理器，與所述集成式LED驅動裝置連接，用于根據(jù)所述LED顯示屏配置所述LED驅動裝置；存儲器直接存取控制器，與所述集成式LED驅動裝置連接，用于直接向所述集成式LED驅動裝置傳送顯示數(shù)據(jù)。
【專利說明】顯示控制裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及顯示控制【技術領域】，且特別涉及一種顯示控制裝置。

【背景技術】
[0002] 發(fā)光二極管（LED)點陣屏廣泛用于室內和室外信息顯示，由于像素點的數(shù)量很 多，且每個像素點都單獨控制，因此LED控制器不可能直接控制單個像素點。目前市場上 的LED控制器一般是通過串行端口轉并行端口的方式，通過幾個通用輸入輸出端口將要顯 示的信息輸出到LED控制電路板，在通過電路板上的串口轉并口芯片將控制信號送到每個 LED像素。這個過程既要輸出要顯示的數(shù)據(jù)，也要控制行列的切換，需要中央處理器（CPU) 一直參與控制，并且整屏刷新的速度因此會受到限制，導致無法實現(xiàn)一些復雜的顯示和特 效。
[0003] 在控制大屏LED顯示的過程中，在LED屏顯示特殊效果時刷新率太低，無法達到滿 意的動態(tài)效果。分析影響顯示效果的原因，在于控制器既要一邊計算顯示特效，一邊要控制 通用輸入輸出端口將信號送往LED控制電路板。LED像素過大的情況的，通用輸入輸出端口 串行輸出的時間太長，影響整個系統(tǒng)的性能。


【發(fā)明內容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術中，在控制大屏發(fā)光二極管（LED)顯示的過 程中，在LED屏顯示特殊效果時刷新率太低，無法達到滿意的動態(tài)效果等技術問題。
[0005] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種顯示控制裝置，用于控制LED顯示屏，其 中所述LED顯示屏包括：多個顯示行及多個顯示列，所述顯示控制裝置包括：集成式LED驅 動裝置，用于同時向所述多個顯示行輸出控制信號；中央處理器，與所述集成式LED驅動裝 置連接，用于根據(jù)所述LED顯示屏配置所述LED驅動裝置；存儲器直接存取控制器，與所述 集成式LED驅動裝置連接，用于直接向所述集成式LED驅動裝置傳送顯示數(shù)據(jù)。
[0006] 進一步的，所述集成式LED驅動裝置包括：接口電路、控制器、緩存器、數(shù)據(jù)輸出模 塊；其中，所述接口電路，用于連接所述中央處理器；所述控制器，與所述接口電路及所述 數(shù)據(jù)輸出模塊連接，用于根據(jù)所述中央處理器的配置，控制所述數(shù)據(jù)輸出模塊串行數(shù)據(jù)輸 出或鎖存數(shù)據(jù)輸出；緩存器，與所述接口電路及所述數(shù)據(jù)輸出模塊連接，用于緩存所述LED 顯示屏的顯示內容數(shù)據(jù)。
[0007] 進一步的，所述控制器，包括：計數(shù)器，狀態(tài)機，串行時鐘生成器，鎖存器；其中，所 述計數(shù)器，與所述接口電路、所述狀態(tài)機及所述串行時鐘生成器連接，用于根據(jù)所述中央處 理器的配置，分別控制在串行輸出狀態(tài)下串行時鐘的時鐘頻率或在鎖存輸出狀態(tài)下鎖存及 使能信號的時序；所述狀態(tài)機，分別與所述接口電路、所述計數(shù)器、所述串行時鐘生成器、所 述鎖存器、所述數(shù)據(jù)輸出模塊以及所述緩存器連接，用于控制所述LED驅動裝置的在串行 輸出、鎖存輸出的狀態(tài)切換；所述串行時鐘生成器，與所述計數(shù)器及所述狀態(tài)機連接，用于 在串行輸出狀態(tài)下生成串行時鐘；所述鎖存器，與所述狀態(tài)機連接，用于在鎖存輸出狀態(tài)下 產生鎖存及使能信號。
[0008] 進一步的，所述緩存器與所述存儲器直接存取控制器連接，通過直接內存存取緩 存所述LED顯示屏的顯示內容數(shù)據(jù)。
[0009] 綜上所述，本發(fā)明提供的顯示控制裝置采用的集成式LED驅動裝置，把LED顯示屏 的控制和顯示信號通過一個集成式LED驅動裝置來控制，包括串行時鐘，鎖存，使能信號， LED數(shù)據(jù)總線信號。集成式LED驅動裝置內部根據(jù)寄存器接口的配置，通過計數(shù)器和狀態(tài) 機，由硬件來生成LED屏的控制和顯示信號。所顯示的內容則通過存儲器直接存取自動從 存儲器中抓取，整屏顯示的過程不需要CPU的干預。
[0010] 綜上所述，相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供的集成式LED驅動裝置及LED屏顯示控制 裝置，通過專門的LED驅動接口驅動LED顯示，支持多路串行，自動完成LED顯示數(shù)據(jù)和行 列切換的過程，減輕中央處理器的負擔，使得CPU能完成更復雜的顯示和特效。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1所示為本發(fā)明一實施例提供的顯示控制裝置的功能方塊圖；
[0012] 圖2所示為本發(fā)明一實施例提供的顯示控制裝置的原理圖；
[0013] 圖3所示為本發(fā)明另一具體實施例提供的集成式LED驅動裝置的內部結構示意 圖；
[0014] 圖4所示為本發(fā)明另一具體實施例提供的集成式LED驅動裝置的內部結構示意 圖；
[0015] 圖5所示為本發(fā)明另一具體實施例提供的集成式LED驅動裝置的內部結構示意 圖；
[0016] 圖6所示為本發(fā)明一實施例提供的顯示控制裝置具體應用示意圖。

【具體實施方式】
[0017] 鑒于現(xiàn)有技術中，在控制大屏發(fā)光二極管（LED)顯示的過程中，在LED屏顯示特殊 效果時刷新率太低，無法達到滿意的動態(tài)效果。
[0018] 為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作 進一步的說明。
[0019] 請參見圖1，其所示為本發(fā)明一實施例提供的顯示控制裝置的功能方塊圖。
[0020] 該顯示控制裝置，用于控制LED顯示屏，其中所述LED顯示屏100包括：多個顯示 行110及多個顯示列120,所述顯示控制裝置200包括：集成式LED驅動裝置210,用于同時 向所述多個顯示行110輸出控制信號；中央處理器220 (CPU)，與所述集成式LED驅動裝置 210連接，用于根據(jù)所述LED顯示屏100配置所述LED驅動裝置210 ;存儲器直接存取控制 器230,與所述集成式LED驅動裝置210連接，用于直接向所述集成式LED驅動裝置210傳 送顯示數(shù)據(jù)。
[0021] 為了詳述本發(fā)明，請結合參見圖2,本發(fā)明實施例提供的顯示控制裝置的原理圖， 顯示控制裝置在中央處理器（CPU)的控制下，可以實現(xiàn)LED顯示屏的顯示和刷新。與外部 LED顯示屏所連接的串轉并芯片的數(shù)目是根據(jù)LED屏的大小尺寸決定。串行的數(shù)據(jù)長度，也 就是應用原理圖中的串轉并芯片的數(shù)量，由LED顯示屏的寬度決定，每一個串行輸出通過 串聯(lián)的串口轉并口的芯片，LED驅動裝置能把要顯示的數(shù)據(jù)送到一行的每一個像素。串行 的數(shù)據(jù)寬度，也就是圖2中的DO?Dn的數(shù)據(jù)輸出引腳，由LED顯示屏的高度決定，每個引 腳輸出一行像素的顯示內容。驅動電路另外還產生串行時鐘信號，鎖存信號和輸出使能信 號，作用于每個串口轉并口的芯片。
[0022] 采用本發(fā)明實施例提供的顯示控制裝置，是利用集成式LED驅動裝置，控制顯示 數(shù)據(jù)通過多行數(shù)據(jù)的同時輸出，可以是整屏的刷新間隔減少到原來的1/n。還可以將要顯示 的數(shù)據(jù)通過存儲器直接存取控制器自動把顯示數(shù)據(jù)從內存搬到集成式LED驅動裝置內，數(shù) 據(jù)搬運的過程不需要中央處理器（CPU)的參與。
[0023] 請參見圖3,其所示為本發(fā)明另一具體實施例提供的集成式LED驅動裝置的內部 結構示意圖。
[0024] 所述集成式LED驅動裝置300包括：接口電路310、控制器320、緩存器330、數(shù)據(jù) 輸出模塊340 ;其中，所述接口電路310,用于連接所述中央處理器（CPU)，該接口電路是CPU 和集成式LED驅動裝置之間的接口，CPU能根據(jù)外部LED顯示屏的不同而靈活配置LED驅 動裝置，以達到最大的適用性和CPU的最低干預；所述控制器320,與所述接口電路310及 所述數(shù)據(jù)輸出模塊340連接，用于根據(jù)所述中央處理器的配置，控制所述數(shù)據(jù)輸出模塊340 串行數(shù)據(jù)輸出或鎖存數(shù)據(jù)輸出；緩存器330,與所述接口電路310及所述數(shù)據(jù)輸出模塊340 連接，用于緩存所述LED顯示屏的顯示內容數(shù)據(jù)。
[0025] 請參見圖4,其所示為本發(fā)明另一具體實施例提供的集成式LED驅動裝置的內部 結構示意圖。
[0026] 所述控制器，包括：計數(shù)器，狀態(tài)機，串行時鐘生成器，鎖存器；其中，所述計數(shù)器， 與所述接口電路、所述狀態(tài)機及所述串行時鐘生成器連接，用于根據(jù)所述中央處理器的配 置，分別控制在串行輸出狀態(tài)下串行時鐘的時鐘頻率或在鎖存輸出狀態(tài)下鎖存及使能信號 的時序；所述狀態(tài)機，分別與所述接口電路、所述計數(shù)器、所述串行時鐘生成器、所述鎖存 器、所述數(shù)據(jù)輸出模塊以及所述緩存器連接，用于控制所述LED驅動裝置的在串行輸出、鎖 存輸出的狀態(tài)切換；所述串行時鐘生成器，與所述計數(shù)器及所述狀態(tài)機連接，用于在串行輸 出狀態(tài)下生成串行時鐘；所述鎖存器，與所述狀態(tài)機連接，用于在鎖存輸出狀態(tài)下產生鎖存 及使能信號。
[0027] 在本發(fā)明實施例中，所述緩存器與所述存儲器直接存取控制器連接，通過直接內 存存取緩存所述LED顯示屏的顯示內容數(shù)據(jù)。
[0028] 利用本發(fā)明實施例提供的顯示控制裝置，由于串行時鐘信號，鎖存信號，以及輸出 使能信號也由集成式LED驅動裝置產生，使LED顯示屏在整屏顯示的過程不需要CPU的干 預，減少CPU的工作，讓CPU可以有更多的時間執(zhí)行其他任務。
[0029] 以下是結合圖5,對本發(fā)明提供的具體實施例對顯示控制裝置的運作過程進行詳 細描述。
[0030] 圖5中①部分是寄存器接口，CPU以及DMA的操作都是通過寄存器進行。初始軟 件可以配置寄存器，設置LED屏的相關信息，比如串行時鐘頻率，屏的高度和寬度等，從而 達到最大的靈活性。②部分是計數(shù)器，自動計數(shù)來實現(xiàn)串行時鐘頻率以及串行數(shù)據(jù)長度的 調節(jié)，計數(shù)到需要的值后自動重新或者停止計數(shù)。③部分是狀態(tài)機，控制LED驅動電路的啟 動，停止，串行輸出或者鎖存。這是整個電路的核心控制部分，確保LED驅動電路在各個狀 態(tài)間及時可靠的切換。④⑤⑥部分是LED驅動電路的數(shù)據(jù)輸出模塊。④部分的串行時鐘生 成器根據(jù)寄存器的設置，計數(shù)器的溢出以及狀態(tài)機的串行狀態(tài)輸出固定頻率的時鐘，在串 行時鐘的邊沿，DO?Dn的串行數(shù)據(jù)輸出被串轉并芯片采樣并依次向下傳遞。⑤部分的鎖存 及使能控制模塊在狀態(tài)機的控制下自動生成鎖存和使能信號，不需要CPU的干預。⑥部分 LED數(shù)據(jù)輸出模塊同時輸出多路串行數(shù)據(jù)，并且與串行時鐘滿足數(shù)字邏輯的時序要求。要輸 出的數(shù)據(jù)可以通過CPU或者DMA送到⑦部分的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，由緩沖區(qū)再傳到LED數(shù)據(jù)輸出 模塊。數(shù)據(jù)緩沖區(qū)在空的情況下還會自動產生DMA請求信號，請求DMA傳送下一個要顯示 的數(shù)據(jù)，而不需要中斷CPU的操作。
[0031] 此外，在本發(fā)明的另一實施例中，要驅動更大高度的LED屏，數(shù)據(jù)總線的寬度也要 增加，驅動電路所需要的引腳數(shù)也隨之增加。為了平衡性能和成本的關系，在圖4所示的電 路結構上，增加幾個通用輸入輸出端口，就可以實現(xiàn)分段的LED屏的顯示。用過通用輸入輸 出端口的組合選擇不同的段，只要增加少數(shù)信號，可支持的屏的高度可指數(shù)增加，適用于驅 動細長型的LED屏。
[0032] 為了更加清楚的闡釋本發(fā)明，以下結合具體應用加以詳述。
[0033] 請參見圖6,其所示為本發(fā)明一實施例提供的顯示控制裝置具體應用示意圖。
[0034] 該實施例所提供的LED顯示屏為于一個32x16的顯示屏，利用D0?D15的LED數(shù) 據(jù)總線驅動16個LED行，每個數(shù)據(jù)信號驅動一行。而每一行會串行輸出32個像素，比如D0 數(shù)據(jù)輸出引腳會串行輸出A32?A1的像素，D1數(shù)據(jù)輸出引腳輸出B32?B1的像素。最后 通過鎖存和使能信號是數(shù)據(jù)總線輸出的信息顯示在LED屏上。
[0035] 在現(xiàn)有的LED顯示電路中，需要32x16 = 512個周期才能完成一幀32x16的靜態(tài) 屏的顯示。而通過集成式LED驅動電路，只需要32個周期既能完成一幀靜態(tài)屏的顯示，刷 新率可以達到原來的16倍。
[0036] 這種集成式的LED驅動電路，通過多行數(shù)據(jù)的同時輸出，可以是整屏的刷新間隔 減少到原來的1/n。要顯示的數(shù)據(jù)可以通過DMA(直接內存訪問）自動把顯示數(shù)據(jù)從內存搬 到驅動電路內，數(shù)據(jù)搬運的過程不需要CPU的參與。另外，串行時鐘信號，鎖存信號，以及輸 出使能信號也由LED驅動電路自動產生，整屏顯示的過程不需要CPU的干預，減少CPU的工 作，讓CPU可以有更多的時間執(zhí)行其他任務。
[0037] 綜上所述，相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明實施例提供的顯示控制裝置，用于控制LED顯 示屏，通過集成式LED驅動裝置驅動LED顯示，支持多路串行，自動完成LED顯示數(shù)據(jù)和行 列切換的過程，減輕中央處理器（CPU)的負擔，使得CPU能完成更復雜的顯示和特效。
[0038] 雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術 領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此 本發(fā)明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。
【權利要求】
1. 一種顯示控制裝置，用于控制LED顯示屏，其中所述LED顯示屏包括：多個顯示行及 多個顯示列，其特征在于，所述顯示控制裝置包括： 集成式LED驅動裝置，用于同時向所述多個顯示行輸出控制信號； 中央處理器，與所述集成式LED驅動裝置連接，用于根據(jù)所述LED顯示屏配置所述LED 驅動裝置； 存儲器直接存取控制器，與所述集成式LED驅動裝置連接，用于直接向所述集成式LED 驅動裝置傳送顯示數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的顯示控制裝置，其特征在于，所述集成式LED驅動裝置包括： 接口電路、控制器、緩存器、數(shù)據(jù)輸出模塊；其中， 所述接口電路，用于連接所述中央處理器； 所述控制器，與所述接口電路及所述數(shù)據(jù)輸出模塊連接，用于根據(jù)所述中央處理器的 配置，控制所述數(shù)據(jù)輸出模塊串行數(shù)據(jù)輸出或鎖存數(shù)據(jù)輸出； 緩存器，與所述接口電路及所述數(shù)據(jù)輸出模塊連接，用于緩存所述LED顯示屏的顯示 內容數(shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的顯示控制裝置，其特征在于，所述控制器，包括：計數(shù)器，狀態(tài) 機，串行時鐘生成器，鎖存器；其中， 所述計數(shù)器，與所述接口電路、所述狀態(tài)機及所述串行時鐘生成器連接，用于根據(jù)所述 中央處理器的配置，分別控制在串行輸出狀態(tài)下串行時鐘的時鐘頻率或在鎖存輸出狀態(tài)下 鎖存及使能信號的時序； 所述狀態(tài)機，分別與所述接口電路、所述計數(shù)器、所述串行時鐘生成器、所述鎖存器、所 述數(shù)據(jù)輸出模塊以及所述緩存器連接，用于控制所述LED驅動裝置的在串行輸出、鎖存輸 出的狀態(tài)切換； 所述串行時鐘生成器，與所述計數(shù)器及所述狀態(tài)機連接，用于在串行輸出狀態(tài)下生成 串行時鐘； 所述鎖存器，與所述狀態(tài)機連接，用于在鎖存輸出狀態(tài)下產生鎖存及使能信號。
4. 根據(jù)權利要求2所述的顯示控制裝置，其特征在于，所述緩存器與所述存儲器直接 存取控制器連接，通過直接內存存取緩存所述LED顯示屏的顯示內容數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G09G3/32GK104143314SQ201410271200
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權日:2014年6月18日
【發(fā)明者】張波 申請人:上海靈動微電子有限公司