照明供電系統(tǒng)和方法以及控制系統(tǒng)本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?01080060834.1(PCT/US2010/003124)、申請(qǐng)日為2010年12月8日、發(fā)明名稱為“照明供電系統(tǒng)和方法以及控制系統(tǒng)”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及串聯(lián)排列的電子系統(tǒng)領(lǐng)域。特別地，本發(fā)明公開了用于提供電力和控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)串聯(lián)線上的諸如發(fā)光二級(jí)管這樣的電子元件的技術(shù)，但不限于此。

背景技術(shù)：
發(fā)光二級(jí)管(LEDs)是一種非常節(jié)能的電子照明光源。早期的LED發(fā)射具有極小量的亮度的紅光。然而，現(xiàn)代的LED如今能夠生成跨越可見、紫外和紅外波長的光。此外，現(xiàn)代的LED能夠具備大量的電流，使得LED能夠生成用作照明光源的足夠的光。LED呈現(xiàn)出許多超過傳統(tǒng)光源的優(yōu)勢(shì)，包括節(jié)能、更長的壽命、更大的耐用性、小的外形尺寸、以及非?？斓拈_關(guān)速度。這些優(yōu)勢(shì)推動(dòng)了LED在各種各樣的應(yīng)用中的使用。然而，與傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈光源相比，LED的前期成本仍然相對(duì)昂貴。此外，LED通常需要比傳統(tǒng)的光源更精確的電流和熱管理。第一代LED主要用作電子設(shè)備上的指示燈。由于其低能耗和小的外形尺寸，LED對(duì)于便攜式電子設(shè)備來說已經(jīng)是理想的。然而，在最近幾年，新的LED顏色的可用性和亮度的增加允許LED用于許多新的應(yīng)用。LED的小尺寸以及使用數(shù)字控制系統(tǒng)控制LED的開關(guān)的能力允許基于LED的顯示系統(tǒng)的發(fā)展。特別地，單獨(dú)控制的LED的二維陣列能夠用于顯示文字和圖像。因此，LED如今為許多諸如在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館和紐約時(shí)代廣場(chǎng)見到的現(xiàn)代電子記分牌和超大型視頻顯示系統(tǒng)那樣的大型視頻顯示系統(tǒng)提供光源。盡管已經(jīng)證明了基于LED的顯示系統(tǒng)能夠很好地工作，創(chuàng)建這樣的基于LED的視頻顯示系統(tǒng)所涉及的固有的困難和費(fèi)用限制了基于LED的視頻顯示系統(tǒng)的發(fā)展。必須將周密計(jì)量并單獨(dú)控制的電力提供給創(chuàng)建基于LED的視頻顯示系統(tǒng)的LED二維陣列中的每一個(gè)LED。構(gòu)造一個(gè)具有1920×1080像元(像素)分辨率的單色的高清晰度顯示系統(tǒng)需要該系統(tǒng)提供2,073,600個(gè)具有周密受控的電力的單獨(dú)的LED。為了創(chuàng)建一個(gè)多色高分辨率的顯示系統(tǒng)，每個(gè)單獨(dú)的像素需要三種不同顏色(紅色、綠色以及藍(lán)色)的LED，使得6,220,800個(gè)單獨(dú)的LED必須接收周密受控的電力。因此，這種大型的視頻顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造既復(fù)雜又非常昂貴。由于控制如此多的獨(dú)立的LED的挑戰(zhàn)，基于LED的大型的視頻顯示系統(tǒng)花費(fèi)數(shù)百萬美元，使得只有諸如大型的體育場(chǎng)館這樣的非常高端的應(yīng)用能夠購買得起大型的基于LED的視頻顯示系統(tǒng)。用于其它情況的公共的視頻顯示系統(tǒng)通常使用與電視顯示器相關(guān)的較小的常規(guī)顯示技術(shù)，或使用諸如用于顯示球隊(duì)得分和比賽時(shí)間的僅具有有限的預(yù)先排列的LED圖形的大型電子記分牌的簡(jiǎn)單得多的顯示系統(tǒng)。因此，期望簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和構(gòu)造基于LED的顯示和照明系統(tǒng)的任務(wù)。附圖說明在不一定按比例繪制的各附圖中，相同的標(biāo)號(hào)描述貫穿若干視圖的基本上相同的組件。具有不同的字母后綴的相同的標(biāo)號(hào)表示基本相同的組件的不同實(shí)例。各附圖一般以示例而不是限制的方式示出在本申請(qǐng)中討論的各種實(shí)施例。圖1示出了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)示例形式的機(jī)器的圖示，在該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中可執(zhí)行一組用于引起該機(jī)器執(zhí)行在此討論的任一或多個(gè)方法的指令。圖2A示出了本發(fā)明的單線多LED的控制系統(tǒng)的整體架構(gòu)的框圖。圖2B示出了可發(fā)送至各LED單元的示例數(shù)據(jù)包。圖3A示出了具有被調(diào)制為額定電流值的電流斜坡偏差的數(shù)字信息的時(shí)序圖。圖3B示出了具有被調(diào)制為額定電流值的正弦偏差的數(shù)字信息的時(shí)序圖。圖3C示出了具有被調(diào)制為額定電流值的電流跌落(dips)的數(shù)字信息的時(shí)序圖。圖4A示出了第一實(shí)施例的LED線驅(qū)動(dòng)器電路。圖4B示出了第二實(shí)施例的LED線驅(qū)動(dòng)器電路。圖5A示出了使該LED線驅(qū)動(dòng)器打開外部場(chǎng)效應(yīng)晶體管是如何允許線路電流斜升(rampupward)的。圖5B示出了使該LED線驅(qū)動(dòng)器關(guān)閉外部場(chǎng)效應(yīng)晶體管是如何允許線電流斜降(rampdownward)的。圖5C示出了由圖5A和5B的電路調(diào)制后的電流。圖6A示出了理想的對(duì)稱電流脈沖和非理想的電流脈沖。圖6B通過圖表示出了FET開關(guān)時(shí)序計(jì)算機(jī)是如何工作的。圖6C示出了一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)位周期期間各階段的時(shí)間軸。圖6D示出了當(dāng)降低額定電流水平以節(jié)省能源時(shí)，斜坡模式調(diào)制的電流信號(hào)。圖7示出了單獨(dú)可控的LED單元的一個(gè)實(shí)施例。圖8示出了描述了各單獨(dú)可控的LED單元的電力系統(tǒng)是如何運(yùn)作的流程圖。圖9A示出了斜坡模式調(diào)制的數(shù)據(jù)周期錯(cuò)位問題。圖9B示出了跌落模式調(diào)制的數(shù)據(jù)周期錯(cuò)位問題。圖10A示出了使用傳統(tǒng)的脈沖寬度調(diào)制而創(chuàng)建的脈沖。圖10B示出了使用減少閃爍調(diào)制(reducedflickermodulation)系統(tǒng)而創(chuàng)建的脈沖。圖10C示出了減少閃爍調(diào)制系統(tǒng)輸出圖形的創(chuàng)建。圖10D示出了不完善的電流脈沖以及理想的方波脈沖。圖10E示出了在對(duì)脈沖進(jìn)行重排列的各種不同的隨機(jī)化之后，圖10C中的減少閃爍調(diào)制數(shù)據(jù)圖形。圖11A示出了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的第一可能的LED照明系統(tǒng)的框圖。圖11B示出了圖11A的LED照明系統(tǒng)，其中，多LED照明器件由單個(gè)控制器控制。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的第二可能的LED照明系統(tǒng)的框圖。圖13示出了本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其實(shí)現(xiàn)為基于DMX-512A協(xié)議的舞臺(tái)照明系統(tǒng)。圖14示出了一種應(yīng)用，其中，單個(gè)LED線驅(qū)動(dòng)器正驅(qū)動(dòng)已被布置在八乘八陣列中的六十四個(gè)單獨(dú)控制的LED單元。圖15概念性地示出了如何將較小的模塊化的二維陣列(圖14中示出的)進(jìn)行結(jié)合以創(chuàng)建較大的二維顯示系統(tǒng)。圖16示出了彼此平行懸掛以創(chuàng)建二維顯示系統(tǒng)的若干串單獨(dú)控制的LED單元。圖17示出了描述部署、校準(zhǔn)、以及運(yùn)行由多串LED單元?jiǎng)?chuàng)建的顯示系統(tǒng)的方法的流程圖。圖18示出了一種數(shù)據(jù)流圖，該數(shù)據(jù)流圖描述了如何由LED顯示系統(tǒng)模型對(duì)輸入的視頻信號(hào)進(jìn)行解碼和處理以生成驅(qū)動(dòng)顯示系統(tǒng)的控制命令，該顯示系統(tǒng)是使用部署的LED串組創(chuàng)建的。具體實(shí)施例以下的詳細(xì)描述包括對(duì)附圖的引用，各附圖形成該詳細(xì)描述的一部分。各附圖顯示了根據(jù)示例性實(shí)施例的圖解。這些在此稱為“示例”的實(shí)施例描述得足夠詳細(xì)，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，這些示例性實(shí)施例中的具體細(xì)節(jié)不是為了實(shí)施本發(fā)明所需要的。例如，盡管主要參考有效地發(fā)送電力和數(shù)據(jù)以控制發(fā)光二級(jí)管(LED)的系統(tǒng)而公開了這些示例性實(shí)施例，本公開的教導(dǎo)還能夠用于發(fā)送電力和數(shù)據(jù)以控制任意其它類型的電子設(shè)備?？蓪?duì)各示例的實(shí)施例進(jìn)行組合，可使用其它的實(shí)施例，或在不脫離所請(qǐng)求的范圍的情況下可作出結(jié)構(gòu)上的、邏輯上的、以及電氣上的改變。因此，不以限制的意義進(jìn)行以下詳細(xì)的描述，且上述范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物限定。在本文件中，如在專利文件中普遍使用的那樣，詞語“一個(gè)”或“一”包括一個(gè)或多于一個(gè)。在此文件中，詞語“或者”指但是無排他性的“或者”，這樣的話，除非另外注明，“A或者B”包括“是A而不是B”、“是B而不是A”、以及“A和B”。此外，本文件引用的所有出版物、專利、以及專利文件以參考的方式整體并入于此，如同單獨(dú)以參考的方式并入。在本文件和那些以參考的方式并入的文件之間存在不一致的用法的情況下，被并入的參考中的用法應(yīng)作為本文件的用法的補(bǔ)充；對(duì)不可調(diào)和的不一致用法，以本文件中的用法為準(zhǔn)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常用于控制LED照明及顯示系統(tǒng)，本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。圖1示出了一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100示例形式的機(jī)器的圖示，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可用于實(shí)現(xiàn)部分本發(fā)明。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100中，具有一組指令124，該組指令124可被執(zhí)行以用于引起該機(jī)器實(shí)施在此討論的方法中的任一個(gè)或多個(gè)方法。在網(wǎng)絡(luò)化的部署中，該機(jī)器可以客戶機(jī)-服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的服務(wù)器機(jī)或客戶機(jī)的容量運(yùn)行，或作為對(duì)等(或分布式)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的個(gè)別系統(tǒng)。該機(jī)器可為個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、平板PC、機(jī)頂盒(STB)、掌上電腦(PDA)、移動(dòng)電話、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(webappliance)、網(wǎng)絡(luò)路由器、交換機(jī)或網(wǎng)橋、或能夠執(zhí)行一組計(jì)算機(jī)指令(順序或其它)的任意機(jī)器，該組計(jì)算機(jī)指令指定由該機(jī)器采取的動(dòng)作。此外，盡管僅示出了單獨(dú)的機(jī)器，詞語“機(jī)器”也用于包括單獨(dú)或共同執(zhí)行一組(或多組)指令以實(shí)施在此討論的方法中的任意一個(gè)或多個(gè)方法的機(jī)器的任意集合。該示例性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100包括彼此經(jīng)由總線108通信的處理器102(例如中央處理器(CPU))、圖形處理器(GPU)、或兩者兼有)、主存儲(chǔ)器104以及靜態(tài)存器106。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100可進(jìn)一步包括視頻顯示適配器110，其驅(qū)動(dòng)諸如液晶顯示器(LCD)或陰極射線管(CRT)這樣的視頻顯示系統(tǒng)115。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100還包括字母數(shù)字輸入設(shè)備112(例如鍵盤)、光標(biāo)控制設(shè)備114(例如鼠標(biāo)或軌跡球)、磁盤驅(qū)動(dòng)器116、輸出信號(hào)生成設(shè)備118以及網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備120。該磁盤驅(qū)動(dòng)器116包括機(jī)器可讀介質(zhì)122，在該機(jī)器可讀介質(zhì)122上存儲(chǔ)有用于實(shí)現(xiàn)在此討論的任一或多個(gè)方法和功能，或由在此討論的任一或多個(gè)方法和功能使用的一組或多組計(jì)算機(jī)指令和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(例如也被稱為‘軟件’的指令124)。在由該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100在該主存儲(chǔ)器104和/或該處理器102中執(zhí)行期間，指令124還可完全或至少部分處于該主存儲(chǔ)器104中和/或該處理器102中，該主存儲(chǔ)器104和該處理器102也構(gòu)成機(jī)器可讀媒介。注意：該示例性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100僅示出了一個(gè)可能的示例，且其它計(jì)算機(jī)可能不具有圖1中所示出的所有部件?？蛇M(jìn)一步通過該網(wǎng)路接口設(shè)備120在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)126上傳輸或接收指令124?？墒褂弥T如文件傳輸協(xié)議(FTP)這樣的眾多眾所周知的傳輸協(xié)議中的任一個(gè)協(xié)議進(jìn)行這樣的傳輸。盡管機(jī)器可讀介質(zhì)122在一個(gè)示例性實(shí)施例中顯示為單個(gè)介質(zhì)，詞語“機(jī)器可讀介質(zhì)”應(yīng)采用為包括存儲(chǔ)一組或多組指令的單個(gè)介質(zhì)或多個(gè)介質(zhì)(例如集中式或分布式數(shù)據(jù)庫，和/或相關(guān)聯(lián)的高速緩存和服務(wù)器)。詞語“機(jī)器可讀介質(zhì)”還可采用為包括能夠存儲(chǔ)、編碼或攜帶一組用于由該機(jī)器執(zhí)行且引起該機(jī)器實(shí)施在此討論的方法中的一個(gè)或多個(gè)方法的指令的任意介質(zhì)，或能夠存儲(chǔ)、編碼或攜帶由這樣的一組指令利用或與這樣的一組指令相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。因此，詞語“機(jī)器可讀介質(zhì)”應(yīng)采用為包括固態(tài)存儲(chǔ)器、光學(xué)媒體、以及磁性媒體，但不限于此。為了本說明書的目的，詞語“模塊”包括可識(shí)別的代碼部分、可計(jì)算或可執(zhí)行指令、數(shù)據(jù)或可計(jì)算的對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)特定的功能、運(yùn)行、處理、或程序。模塊不需要以軟件形式實(shí)現(xiàn)；模塊可以軟件、硬件/電路、或軟件和硬件的組合的形式實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可包括非常小的微控制器系統(tǒng)。微控制器可包括單個(gè)集成電路，該集成電路包含以下四個(gè)用于創(chuàng)建計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要部件：算術(shù)邏輯單元(ALU)、控制單元、存儲(chǔ)系統(tǒng)、以及輸入和輸出系統(tǒng)(統(tǒng)稱為I/O)。微控制器是非常小且低成本的集成電路，該集成電路常用于數(shù)字電子設(shè)備中。多LED的控制系統(tǒng)綜述為了控制多個(gè)發(fā)光二級(jí)管(LED)或任意其它可控的電子設(shè)備(諸如其它類型的電子光源)，本文件公開了一種用于多個(gè)耦合至該串聯(lián)的單元的單線串聯(lián)組織的(single-wireseries-organized)電力和控制系統(tǒng)。特別地，在一個(gè)實(shí)施例中，控制各LED的單獨(dú)控制的電子單元布置在一個(gè)串聯(lián)配置中，該串聯(lián)配置由位于該串聯(lián)中的控制單元驅(qū)動(dòng)。分開的單獨(dú)控制的電子設(shè)備的串聯(lián)可稱為照明設(shè)備的“線”(line)或“串”。由于該控制單元提供驅(qū)動(dòng)線或串上的所有單獨(dú)控制的電子單元的電力和控制信號(hào)，用于為該串聯(lián)提供電力和數(shù)據(jù)的該控制單元可稱為“線驅(qū)動(dòng)器”、“串驅(qū)動(dòng)器”、或“前端控制器”。盡管本發(fā)明關(guān)注于控制各LED或其它光源，本發(fā)明的教導(dǎo)可用于控制諸如音響系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳感器、照相機(jī)、液晶顯示器(LCD)等等的任意類型的電子設(shè)備。圖2A示出了使用本發(fā)明的教導(dǎo)而建立的單線多LED單元控制系統(tǒng)的整體架構(gòu)的框圖。LED線驅(qū)動(dòng)器電路220處于單獨(dú)控制的LED單元(250-1至250-N)的串聯(lián)中。在圖2A的示例性實(shí)施例中，LED線驅(qū)動(dòng)器電路220接收來自外部電源電路210的電力，在本文件中將隨后詳細(xì)描述該外部電源電路210。該LED線驅(qū)動(dòng)器電路220還接收來自主LED控制器系統(tǒng)230的LED控制數(shù)據(jù)。(注意：盡管本文件將涉及一種‘LED線驅(qū)動(dòng)器電路’，該線驅(qū)動(dòng)器電路能夠用于向耦合至驅(qū)動(dòng)線的其他類型的電路發(fā)送電力和數(shù)據(jù)，該驅(qū)動(dòng)線執(zhí)行運(yùn)行而不是控制各LED)。該主LED控制器系統(tǒng)230提供用于描述在該串上的該單獨(dú)控制的各LED單元(250-1至250-N)上的各種LED如何上電或斷電以及每個(gè)上電的LED的亮度的詳細(xì)的控制數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)單獨(dú)控制的LED單元250具有多個(gè)不同顏色的LED，使得該主LED控制器系統(tǒng)230供應(yīng)顏色值和亮度。該主LED控制器系統(tǒng)230可以是向LED線驅(qū)動(dòng)器電路220提供適當(dāng)格式的LED控制數(shù)據(jù)的任意類型的數(shù)字電子系統(tǒng)。該主LED控制器系統(tǒng)230可以從以協(xié)調(diào)的方式驅(qū)動(dòng)許多LED串的簡(jiǎn)單的單片微控制器到復(fù)雜的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。例如，在比較簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，由微控制器實(shí)現(xiàn)的主LED控制器系統(tǒng)230、該電源210、以及該LED線驅(qū)動(dòng)器220這些部件可結(jié)合為一個(gè)單獨(dú)的LED驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)239，其控制LED單元250串。在一個(gè)更復(fù)雜的實(shí)施例中，能夠?qū)χT如圖1中示出的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)那樣的外部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行編程，從而使用信號(hào)生成設(shè)備118或任意其它合適的數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)向LED線驅(qū)動(dòng)器電路220輸出適當(dāng)?shù)腖ED控制數(shù)據(jù)信號(hào)。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，眾所周知的串行外設(shè)接口(SPI)用于向LED線驅(qū)動(dòng)器電路220提供來自該主LED控制器系統(tǒng)230的LED控制數(shù)據(jù)231。以這種方式，許多LED串能夠耦合至諸如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100這樣的單獨(dú)的主LED控制器系統(tǒng)230，并由其控制。然而，在可選的實(shí)施例中，任意其它合適的諸如通用串行總線(USB)、以太網(wǎng)、或IEEE1394接口(火線)這樣的數(shù)字通信系統(tǒng)可用于向LED線驅(qū)動(dòng)器電路220提供LED控制數(shù)據(jù)。在一個(gè)針對(duì)舞臺(tái)燈光應(yīng)用的實(shí)施例中，可對(duì)該數(shù)據(jù)接口編程，從而處理用于控制舞臺(tái)燈光的眾所周知的DMX512-A協(xié)議。在這樣的實(shí)施例中，多LED線驅(qū)動(dòng)器設(shè)備能夠耦合于一個(gè)用于控制多個(gè)單獨(dú)控制的LED單元串的菊花鏈布置中。使用自該電源210接收的電力211以及來自該主LED控制器系統(tǒng)230的LED控制數(shù)據(jù)231，該LED線驅(qū)動(dòng)器電路220驅(qū)動(dòng)電流回路(由始于221并返回到229的線組成)上的電信號(hào)，該電流回路向整個(gè)單獨(dú)控制的LED單元(250-1至250-N)的串提供電力以及控制數(shù)據(jù)。這種提供單線上的電力和控制數(shù)據(jù)的系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化了LED照明和顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造。此外，單獨(dú)的線攜帶電力和控制信號(hào)的使用顯著較少了構(gòu)造這樣的多LED的顯示或照明系統(tǒng)的成本。對(duì)于所公開的系統(tǒng)，該單獨(dú)的電流回路(也稱為驅(qū)動(dòng)線)可為串上的各單獨(dú)控制的LED單元提供以下七種或更多不同功能：(1)LED單元250的電力，(2)至各LED單元的控制以及配置命令，(3)LED輸出數(shù)據(jù)，(4)用于生成本地時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘參考值，(5)用于校準(zhǔn)輸出至各LED的電流的電流參考值，(6)散熱，以及(7)支持各單獨(dú)控制的LED單元(250-1至250-N)的具體結(jié)構(gòu)。將在本文件隨后的章節(jié)中提供各功能的細(xì)節(jié)。圖2B示出了可被調(diào)制到連接該單獨(dú)控制的LED單元(250-1至250-N)的該驅(qū)動(dòng)線上的數(shù)據(jù)幀的一個(gè)實(shí)施例。該數(shù)據(jù)幀的幀頭是同步字節(jié)291。由于沒有發(fā)送至各LED單元250的單獨(dú)的時(shí)鐘信號(hào)，該同步字節(jié)由各LED單元250用于幫助鎖定該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，并確定每個(gè)新數(shù)據(jù)幀是從何處開始的。接著，命令字段292指定由接收方LED單元250執(zhí)行的特定的命令。地址字段293指定具體的地址(或地址組)，以選擇哪個(gè)LED單元(250-1至250-N)將響應(yīng)該命令。該地址字段293之后是包含有效載荷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字段294。最后，可選的循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)碼295可用于幫助確保數(shù)據(jù)的完整性。再次參考圖2A，多個(gè)單獨(dú)控制的LED單元(250-1至250-N)以串聯(lián)布置的形式耦合至該驅(qū)動(dòng)線(始于221并在229處返回)。每個(gè)單獨(dú)控制的LED單元250包括一個(gè)或多個(gè)LED、一個(gè)LED控制電路、以及完成該單獨(dú)控制的LED單元250所需要的任意附加組件。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)LED單元250需要附加電子部件僅為電容器，用于存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)LED控制電路和該單獨(dú)控制的LED單元250上的各LED的電能儲(chǔ)備。在處理更大量的電流的其它實(shí)施例中，除了存儲(chǔ)電能的該電容器外，可使用外部二極管和小的散熱器。當(dāng)耦合至單獨(dú)控制的LED單元250的LED不止一個(gè)時(shí)，在LED單元250上的每個(gè)不同的LED稱作該LED單元250上的LED“通道”。在一些實(shí)施例中，不只一個(gè)電容器可用于存儲(chǔ)運(yùn)行該獨(dú)立控制的LED單元250的電力。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，具有用于存儲(chǔ)不同的LED的電力的多個(gè)不同的電容器。由于不同顏色的LED運(yùn)行于不同的電壓水平，且通過將各電容器與每個(gè)不同顏色LED匹配運(yùn)行，這是可以實(shí)現(xiàn)的，各電容器能夠用于只存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)該特定顏色的LED的適量的電壓。以這樣的方式，向需要較高的電壓量的各LED供給較高的電壓量，但向那些需要較低的電壓量的各LED供給適當(dāng)?shù)妮^低的電壓量。這防止了能夠簡(jiǎn)單地消耗掉多余的廢熱電壓的降壓電路的低效利用。每個(gè)單獨(dú)控制的LED單元(250-1至250-N)上的關(guān)鍵部件為LED控制器電路。該LED控制器電路執(zhí)行為了智能地控制在單獨(dú)控制的LED單元250上的各種LED所需要的大部分任務(wù)。這些任務(wù)包括從該驅(qū)動(dòng)線獲得電能并將該電能存儲(chǔ)至用于為該LED單元供電的供電電容、生成所需的調(diào)節(jié)后的電壓從而為該LED控制器電路提供電能、解調(diào)制被調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線上的數(shù)據(jù)信號(hào)、解碼被解調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)以提取數(shù)據(jù)幀、執(zhí)行在該數(shù)據(jù)幀中接收到的命令、以及驅(qū)動(dòng)各種LED至指定的亮度水平。將在該單獨(dú)控制的LED單元的章節(jié)中呈現(xiàn)這些功能中的每個(gè)功能的細(xì)節(jié)。LED線驅(qū)動(dòng)器如在上一節(jié)所述的，圖2A中的該LED線驅(qū)動(dòng)器電路220負(fù)責(zé)向以串聯(lián)形式耦合至始于221并在229返回的驅(qū)動(dòng)線上的該LED線驅(qū)動(dòng)器電路220的所有的單獨(dú)控制的LED單元(250-1至250-N)提供電力和LED控制信號(hào)。為了使LED照明及顯示系統(tǒng)簡(jiǎn)單且構(gòu)造成本低廉，該LED線驅(qū)動(dòng)器電路220向單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)線上的所有LED單元250提供電力和控制數(shù)據(jù)。由于那些單獨(dú)可控的照明元件可布置在具有將每個(gè)照明元件耦合在一起的單線的簡(jiǎn)單的菊花鏈中，該單線驅(qū)動(dòng)線大大地簡(jiǎn)化了使用大量單獨(dú)可控的照明元件的照明和顯示系統(tǒng)的構(gòu)造。為了向單獨(dú)控制的LED單元250提供電力，該LED線驅(qū)動(dòng)器電路220起到驅(qū)動(dòng)單個(gè)驅(qū)動(dòng)線上的直流(DC)信號(hào)的電流源的作用。在一些實(shí)施例中，該DC信號(hào)以額定的恒定水平被驅(qū)動(dòng)。然而，主要目標(biāo)是為每個(gè)LED單元250提供能夠鎖定的數(shù)據(jù)信號(hào)以及足以向各LED單元250提供電力的電流。每個(gè)以串聯(lián)布置耦合至該驅(qū)動(dòng)線的單獨(dú)控制的LED單元(250-1至250-N)將解調(diào)制來自該直流信號(hào)的數(shù)據(jù)，并從該驅(qū)動(dòng)線上驅(qū)動(dòng)的直流信號(hào)中抽拉所需的運(yùn)行電力。為了向串上的所有單獨(dú)控制的LED單元250提供LED控制數(shù)據(jù)，該LED線驅(qū)動(dòng)器電路220將數(shù)據(jù)調(diào)制到在該驅(qū)動(dòng)線上驅(qū)動(dòng)的電流上。可使用各種不同的數(shù)據(jù)調(diào)制方法。本文件描述已使用的兩種不同的方法，然而，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠想到的，可實(shí)現(xiàn)其它數(shù)據(jù)調(diào)制系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該線驅(qū)動(dòng)器電路通過使用自額定的電流水平的小的上、下電流斜坡將數(shù)據(jù)調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線上。在這樣的實(shí)施例中，每個(gè)數(shù)據(jù)位周期可分解為兩個(gè)周期，包括跟隨有負(fù)電流斜坡的正電流斜坡或跟隨有正電流斜坡的負(fù)電流斜坡。這兩個(gè)不同的數(shù)據(jù)圖形用于表示數(shù)字通信系統(tǒng)的一(“1”)或零(“0”)。圖3A示出了形象地描繪了當(dāng)數(shù)據(jù)被調(diào)制到該電流上時(shí)，由LED線驅(qū)動(dòng)器電路220控制的驅(qū)動(dòng)線上的電流。在圖3A的示例中，邏輯零(“0”)由跟隨有負(fù)電流斜坡的正電流斜坡表示，并且一(“1”)由跟隨有正電流斜坡的負(fù)電流斜坡表示。注意：每個(gè)數(shù)據(jù)周期的內(nèi)容包含正電流斜坡和負(fù)電流斜坡兩者，這使得該線上的平均電流值保持在額定電流水平310。圖3B示出了使用與該額定電流水平310相關(guān)的正弦電流變化的類似的實(shí)施例。對(duì)數(shù)據(jù)編碼的其它手段包括使用曼徹斯特編碼以及不歸零曼徹斯特編碼。還可使用將數(shù)據(jù)調(diào)制到電流上的其它手段。例如，在一個(gè)可選的實(shí)施例中，第一電流水平可用于標(biāo)示邏輯零(“0”)并且第二電流水平可用于標(biāo)示邏輯一(“1”)。以這樣的方式，可由兩個(gè)電流水平之間的切換來對(duì)數(shù)據(jù)位流進(jìn)行編碼。圖3C示出了被稱為“跌落模式”調(diào)制的另一種數(shù)據(jù)調(diào)制系統(tǒng)。在圖3C中示出的該跌落模式調(diào)制系統(tǒng)中，每個(gè)數(shù)據(jù)位周期被分為第一半周期和第二半周期。然后，該調(diào)制系統(tǒng)通過在數(shù)據(jù)位周期的第一半周期或第二半周期內(nèi)發(fā)生電流跌落來調(diào)制數(shù)據(jù)。在圖3C的特定的實(shí)施例中，零(“0”)數(shù)據(jù)位由在該第一半周期內(nèi)具有電流跌落來表示，并且一(“1”)由在該第二半周期內(nèi)具有電流跌落來表示。將分別呈現(xiàn)圖3A和3C中示出的斜坡模式和跌落模式的數(shù)據(jù)調(diào)制系統(tǒng)的示例性調(diào)制電路。使用斜坡模式的第一LED線驅(qū)動(dòng)器實(shí)施例圖4A例示了LED線驅(qū)動(dòng)器電路425的內(nèi)部的框圖，該LED線驅(qū)動(dòng)器電路425用于使用圖3A示出的系統(tǒng)來調(diào)制數(shù)據(jù)的實(shí)施例。圖4A的該LED線驅(qū)動(dòng)器電路425實(shí)現(xiàn)了被稱為“斜坡模式”調(diào)制的電流調(diào)制系統(tǒng)。該斜坡模式調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為低成本實(shí)現(xiàn)，該低成本實(shí)現(xiàn)能夠使用LED線驅(qū)動(dòng)器IC420、場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)、電感器以及少量電阻來調(diào)制數(shù)據(jù)。該LED線驅(qū)動(dòng)器電路425的主要部件是復(fù)雜的LED線驅(qū)動(dòng)器IC(集成電路)420，用于控制該LED線驅(qū)動(dòng)器電路425的整體運(yùn)行。該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420包括時(shí)鐘電路模塊485，用于生成驅(qū)動(dòng)該數(shù)字電路所需要的時(shí)鐘信號(hào)。該時(shí)鐘電路模塊485可接收來自外部時(shí)鐘486(或諧振器)的輸入，以生成各種需要的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)。該時(shí)鐘電路模塊485可包含預(yù)分頻器、若干同步邏輯、以及時(shí)序發(fā)生器，該預(yù)分頻器用于減小來自外部時(shí)鐘486的時(shí)鐘信號(hào)的速度從而生成內(nèi)部核心時(shí)鐘，該同步邏輯用于確保芯片的時(shí)鐘在電源復(fù)位后正常開啟，且該時(shí)序發(fā)生器用于以適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)速率將調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送到該驅(qū)動(dòng)線上。參考圖4A的LED線驅(qū)動(dòng)器IC420的左下角，數(shù)據(jù)接口430接收來自諸如圖2A中示出的該主LED控制器系統(tǒng)230這樣的外部控制器的控制數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)接口430提取輸入的控制數(shù)據(jù)并將該控制數(shù)據(jù)傳遞到命令解析及處理器電路440。在一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420本身可包括用于生成LED控制數(shù)據(jù)圖形的電路，使得不需要外部LED控制器。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，該數(shù)據(jù)接口430實(shí)現(xiàn)眾所周知的串行外設(shè)接口(SPI)協(xié)議。SPI的實(shí)現(xiàn)可包括該串行外設(shè)接口(SPI)協(xié)議常用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入432、數(shù)據(jù)輸出431、數(shù)據(jù)時(shí)鐘(未示出)、以及芯片選擇(未示出)引腳。該SPI系統(tǒng)的運(yùn)行將根據(jù)特定的實(shí)現(xiàn)而變化。在傳統(tǒng)的SPI的實(shí)現(xiàn)中，外部SPI控制(例如圖2A的主LED控制器系統(tǒng)230)向每個(gè)LED線路驅(qū)動(dòng)器IC420上的數(shù)據(jù)輸入432引腳發(fā)送數(shù)據(jù)，并通過激活其各自的LED線驅(qū)動(dòng)器IC上的芯片選擇引腳來指定哪一個(gè)或哪些個(gè)LED線驅(qū)動(dòng)器電路應(yīng)響應(yīng)該數(shù)據(jù)。該SPI協(xié)議是雙向協(xié)議，使得單獨(dú)的LED線驅(qū)動(dòng)器電路能夠回送狀態(tài)信息至該外部SPI控制系統(tǒng)。該LED線驅(qū)動(dòng)器電路的一個(gè)實(shí)施例使用返回?cái)?shù)據(jù)路徑來返回對(duì)諸如校準(zhǔn)信息請(qǐng)求這樣的狀態(tài)查詢的響應(yīng)以及緩沖狀態(tài)。在SPI協(xié)議的另一種實(shí)現(xiàn)中，該數(shù)據(jù)輸出431線可耦合至以菊花鏈布置的另一個(gè)LED線驅(qū)動(dòng)器電路上的數(shù)據(jù)輸入接口，使得LED線驅(qū)動(dòng)器電路的串聯(lián)能夠由單個(gè)主LED控制器系統(tǒng)控制。該命令解析及處理器電路440檢查輸入的控制數(shù)據(jù)，并對(duì)該輸入的控制數(shù)據(jù)做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420處理三種主要類型的輸入命令：配置請(qǐng)求、狀態(tài)請(qǐng)求、以及沿驅(qū)動(dòng)線向耦合至該驅(qū)動(dòng)線的各單獨(dú)控制的LED單元傳遞數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。配置請(qǐng)求可指導(dǎo)LED線驅(qū)動(dòng)器IC420對(duì)控制及狀態(tài)寄存器模塊441中指定的控制寄存器進(jìn)行設(shè)置。配置請(qǐng)求還可指導(dǎo)該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420燃燒LED線驅(qū)動(dòng)器IC420上的非易失性配置熔斷器，使得可將永久的配置信息編程到該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420上。輸入狀態(tài)請(qǐng)求可請(qǐng)求來自該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420的狀態(tài)信息，例如其緩沖狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)以及電流配置?？赏ㄟ^獲取來自該控制及狀態(tài)寄存器441的信息并將響應(yīng)回傳給該數(shù)據(jù)輸出線431上的該主控制器，由此處理被發(fā)送至LED線驅(qū)動(dòng)器IC420的這種狀態(tài)請(qǐng)求。從主LED控制器被發(fā)送至該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420以沿該驅(qū)動(dòng)線將數(shù)據(jù)傳遞至各單獨(dú)控制的LED單元的請(qǐng)求通常構(gòu)成了至LED線驅(qū)動(dòng)器IC的大部分通信。該命令解析及處理器電路440通過將該LED控制數(shù)據(jù)傳送至線數(shù)據(jù)傳輸模塊450來處理這些LED控制數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求。該線數(shù)據(jù)傳輸模塊450將該控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到幀緩沖器中。在圖4A的實(shí)施例中，該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420包含兩個(gè)幀緩沖器(451和452)，使得該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420可將來自該主LED控制器輸入的LED控制數(shù)據(jù)接收到第一幀緩沖器中，同時(shí)將LED控制數(shù)據(jù)從該第二幀緩沖器調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線上。該幀緩沖器(451和452)暫時(shí)存儲(chǔ)將發(fā)往耦合至該驅(qū)動(dòng)線的一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)控制LED單元(470-1至470-N)的LED控制數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，各LED單元470可返回與該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420通信。例如，在指定的時(shí)隙期間，LED單元470能夠通過打開或關(guān)閉其分流晶體管來將信號(hào)返回至該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420，使得該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420能夠檢測(cè)到效應(yīng)。在這樣的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)輸入432上的輸入的狀態(tài)請(qǐng)求消息可從耦合至該驅(qū)動(dòng)線的單獨(dú)控制的各LED單元470請(qǐng)求狀態(tài)。然后，該命令解析及處理器電路440將此LED單元狀態(tài)請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為第二狀態(tài)請(qǐng)求消息，接著，將該第二狀態(tài)請(qǐng)求消息提供給該線數(shù)據(jù)傳輸模塊450并將其調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線上。然后，當(dāng)接收到來自LED單元470的響應(yīng)時(shí)，該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420可將相應(yīng)的響應(yīng)消息發(fā)送到該數(shù)據(jù)輸出線431上。該線數(shù)據(jù)傳輸模塊450負(fù)責(zé)將LED控制數(shù)據(jù)(在一些實(shí)施例中包括狀態(tài)請(qǐng)求)傳輸?shù)礁鱈ED單元470的驅(qū)動(dòng)線上。該線數(shù)據(jù)傳輸模塊450接受從該命令解析及處理器電路440傳送到其處的控制數(shù)據(jù)(或狀態(tài)請(qǐng)求)，并且填充下一個(gè)可用的幀緩沖器。在一個(gè)實(shí)施例中，該線數(shù)據(jù)傳輸模塊450能夠計(jì)算可選的幀循環(huán)冗余校驗(yàn)字節(jié)，如果控制寄存器441指定應(yīng)該這樣進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)該線數(shù)據(jù)傳輸模塊450具有待調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線上的LED控制數(shù)據(jù)(或狀態(tài))時(shí)，然后，該線數(shù)據(jù)傳輸模塊450將理想的數(shù)據(jù)幀調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線上。所有單獨(dú)控制的LED單元470將忽略該理想的數(shù)據(jù)幀，但是該理想的數(shù)據(jù)幀將有助于那些單獨(dú)控制的LED單元470保持與正被調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線上的數(shù)據(jù)流同步。該線數(shù)據(jù)傳輸模塊450將具有一定格式的數(shù)據(jù)幀從該幀緩沖器(451或452)傳遞至電流調(diào)制模塊490。該電流調(diào)制模塊490負(fù)責(zé)將(額定的)恒定直流電流信號(hào)調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線上，以向該驅(qū)動(dòng)線上的各LED單元470提供數(shù)據(jù)流。特別地，為了沿該驅(qū)動(dòng)線傳輸LED控制信號(hào)以控制各LED單元470，該電流調(diào)制模塊490通過感應(yīng)出較小的電流劇增和劇減來調(diào)制電流。在一個(gè)實(shí)施例中，該電流調(diào)制模塊490通過控制一外部晶體管來完成此目標(biāo)，該外部晶體管偏置該驅(qū)動(dòng)線上的電感器。在更詳細(xì)地討論該電流調(diào)制模塊490之前，電源的綜述是有用的。大多數(shù)電子電路使用電壓源作為向該電子電路供電的電源構(gòu)造。理想的電壓源是能夠在指定的電壓水平下生成無窮大的電流以驅(qū)動(dòng)負(fù)載電路并且具有零內(nèi)阻的概念數(shù)學(xué)模型。當(dāng)然，諸如電池以及DC電源這樣的現(xiàn)實(shí)世界的電壓源不可能生成無窮大的電流并具有非零內(nèi)阻。然而，只要由現(xiàn)實(shí)世界的電壓源供電的負(fù)載電路不超過現(xiàn)實(shí)世界的電壓源的電流容量，且增加與負(fù)載電路串聯(lián)的非零內(nèi)阻，理想的電壓源能夠用于模擬電壓源的電路。當(dāng)設(shè)計(jì)電子電路時(shí)，很少使用電流源作為模擬電源的方法。理想的電流源是具有無窮大的內(nèi)阻且能夠在指定的電流水平下生成無窮大的電壓以驅(qū)動(dòng)負(fù)載電路的電源的數(shù)學(xué)模型。此外，現(xiàn)實(shí)世界不存在能夠提供無窮大的電壓的電流源，也不會(huì)存在具有無窮大的內(nèi)阻的電流源。但是，只要由現(xiàn)實(shí)世界的電流源驅(qū)動(dòng)的該負(fù)載電路沒有過高的總電阻，現(xiàn)實(shí)世界的電流源可以被模型化為具有與該理想的電流源并聯(lián)的、非無窮大的內(nèi)阻的理想的電流源(被稱為諾頓等效電路的電路)。本發(fā)明使用電流源作為電源模型。特別地，該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420的電流調(diào)制模塊490以及支持外部電路可用于以指定的、在運(yùn)行期間可調(diào)的額定水平來驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)線上的電流。此外，如前面圖3A至3C中所述的，該電流調(diào)制模塊490可關(guān)于一指定的額定電流值而變化電流水平，當(dāng)用于將數(shù)據(jù)調(diào)制到電流上的該額定電流值發(fā)生小的增加和減小時(shí)。再次參考圖4A，外部電源410生成沿驅(qū)動(dòng)線穿過各LED單元470而傳輸?shù)碾娏?。位于該?qū)動(dòng)線的前端的該外部電源410的輸出電壓(標(biāo)注為V供應(yīng)411)的電勢(shì)高于該驅(qū)動(dòng)線上的所有LED單元470所需要的總和。在通過串上的所有LED單元470之后，該電流通過電感器462和場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)461至地。該電流調(diào)制模塊490通過使用FET461控制該電感器462來周密地調(diào)制該驅(qū)動(dòng)線上的電流水平，以創(chuàng)建圖3A中示出的調(diào)制后的電流圖形。注意：由于該FET461必須能夠處理在普通的CMOS半導(dǎo)體中不能處理的較高的電勢(shì)，該FET461通常從該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420向外部實(shí)現(xiàn)。再次參考圖3A中的電流圖，該驅(qū)動(dòng)線上的電流被調(diào)制為：在額定的恒定電流值310附近具有高于或低于該額定的恒定電流值310的、小的、向上和向下的電流變化，該額定的恒定電流值310用于將數(shù)據(jù)調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線上。圖5A、5B和5C示出了該LED線驅(qū)動(dòng)器如何使用FET561來控制電感器562，以在指定的額定電流值310附近調(diào)制該電流。注意：可使用其他電流控制電路來代替FET。在穩(wěn)態(tài)直流(DC)電路中，電感器起到短路作用且對(duì)該電路沒有影響。然而，當(dāng)改變狀態(tài)時(shí)，電感器抵抗電流水平的變化。因此，當(dāng)通過電感器的電流增加時(shí)，該電感器將通過將能量存儲(chǔ)于磁場(chǎng)中來減緩電流的增加。同樣地，當(dāng)通過電感器的電流減小時(shí)，該電感器將通過將該能量存儲(chǔ)到該磁場(chǎng)中來抵抗電流的減小，以補(bǔ)充減緩的電流。參考圖5A，當(dāng)LED線驅(qū)動(dòng)器425初始打開時(shí)，該LED線驅(qū)動(dòng)器將打開FET561，以允許電流從V供應(yīng)511向下流動(dòng)通過該串上所有的LED單元570，通過電感器562，通過FET561(控制該電流)，并且最后通過電阻564到達(dá)該電源的地565。從該外部電源的V供應(yīng)511到該外部電源的地565的該電氣路徑被稱為電流回路。注意：在電感器562之后，具有從外部電源通過二極管563到達(dá)第二電壓源V鉗位512的電路分支。然而，由于V鉗位512將具有高于地565的電勢(shì)，當(dāng)該FET561打開時(shí)，電流將不會(huì)流向V鉗位512。當(dāng)FET561初始打開時(shí)，如圖5C中示出的，在該驅(qū)動(dòng)器上的電流將增加。然而，這種電流的增加將被電感器562減緩，該電感器562通過將能量存儲(chǔ)到磁場(chǎng)中來抵抗快速的電流增加。因此，如圖5C中示出的，在啟動(dòng)階段521期間，該驅(qū)動(dòng)線上的電流將斜升。注意：在圖5A上的“+”和“-”符號(hào)所表示的時(shí)間期間，電感器562兩端將會(huì)有壓降。該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420將在啟動(dòng)階段521期間保持該FET561打開，從而允許該驅(qū)動(dòng)線上的電流水平增加，直至該電流以指定的量超出期望的額定電流水平510。如圖5B中所描繪的，一旦在該驅(qū)動(dòng)線上流動(dòng)的電流以指定的量超出該期望的額定電流水平510，該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420將關(guān)閉FET561，使得該電流不再能通過FET561流向該電源的地565。然而，該電感器562將抵抗電流中的立即的改變，并作為替代的方式，其引起該電流如圖5C中的電流下降531所示出的那樣開始斜降。如描繪了當(dāng)該FET561已關(guān)閉時(shí)的電流的圖5B中所示出的，由于該電流不再能通過FET561流至地565，作為替代的方式，該減緩的電流將流動(dòng)至該支路電路中，通過二極管563流向V鉗位512。由于電感器562將使用其磁場(chǎng)中的能量繼續(xù)驅(qū)動(dòng)電流，即便V鉗位512處于比V供應(yīng)511更高的電壓，這也會(huì)發(fā)生。盡管由于該FET561已關(guān)閉的事實(shí)，該電流將開始斜降，且僅由于關(guān)閉了該FET561，向下的斜坡將相對(duì)緩。(相對(duì)于該FET561打開時(shí)的向上的電流斜坡來說是緩的，從而產(chǎn)生該上電流斜坡和下電流斜坡之間的不對(duì)稱)。為了加速電流的向下的斜降并因此引起該向上和向下的電流斜坡大致匹配，V鉗位512設(shè)置為具有比V供應(yīng)511高的電勢(shì)，使得反向偏壓(如圖5B中“+”和“-”符號(hào)所表示的)將置于電感器562兩端，從而加速電流的斜降。參考圖5C，一旦電流531下降超過指定的量，低于期望的額定電流值510，該LED線驅(qū)動(dòng)器將打開該FET561(回到圖5A的狀態(tài))，以允許如電流上升532示出的電流回斜升。該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420不允許該驅(qū)動(dòng)線上的電流達(dá)到最終的穩(wěn)態(tài)直流。作為替代的方式，其將不斷地打開和關(guān)閉該FET561，以保持該驅(qū)動(dòng)線上的電流位于該期望的額定電流水平510附近。通過打開和關(guān)閉該FET561，該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420能夠?qū)⒃擈?qū)動(dòng)線上流動(dòng)的電流量調(diào)制到相對(duì)穩(wěn)定的向上和向下斜坡中。通過以與控制數(shù)據(jù)相關(guān)的方式打開和關(guān)閉該FET561，該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420能夠依照如圖5C的數(shù)據(jù)階段522示出的電流圖形，將控制數(shù)據(jù)調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線上。注意：當(dāng)LED線驅(qū)動(dòng)器IC420缺少任何必須傳輸?shù)臄?shù)據(jù)時(shí)，該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420接著會(huì)將空包調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線上。以這樣的方式，該驅(qū)動(dòng)線上的各種LED單元將能夠保持與被該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420調(diào)制的數(shù)據(jù)流同步。再次參考圖4A，該電流調(diào)制模塊490接收來自該線數(shù)據(jù)傳輸模塊450的數(shù)據(jù)幀，以依照電流斜坡的圖形調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線上。如上面所述的，該電流調(diào)制模塊490可通過打開外部FET461(通過允許電流傳遞至該電源410的地465來允許電流斜升)或關(guān)閉外部FET461(通過對(duì)電感器462兩端施加反向偏置來使電流斜降)來完成此任務(wù)。在一個(gè)使用該驅(qū)動(dòng)線上的電流作為電流參考值的特定的實(shí)施例中，該電流調(diào)制模塊490負(fù)責(zé)確保：即使感應(yīng)至該驅(qū)動(dòng)線上以調(diào)制數(shù)據(jù)的電流發(fā)生變化，電流平均值輸出仍為適當(dāng)?shù)钠谕念~定直流(DC)水平。以這樣的方式，耦合至該驅(qū)動(dòng)線的各LED單元可檢測(cè)該驅(qū)動(dòng)線上的平均電流水平，并使用該電流水平作為電流參考值。特別地，當(dāng)產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)耦合至該LED單元的各LED的電流時(shí)，耦合至該驅(qū)動(dòng)線的各LED單元可使用該驅(qū)動(dòng)線上的平均電流值作為電流參考。該電流調(diào)制模塊490可通過控制其自身的內(nèi)部FET493來控制該外部FET461。在一個(gè)實(shí)施例中，為了能夠?qū)χ苯迂?fù)責(zé)控制該驅(qū)動(dòng)線上的電流的、大的外部FET461進(jìn)行控制，該內(nèi)部FET493被設(shè)計(jì)用于處理10伏的波動(dòng)。將數(shù)據(jù)調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線電流上并不是個(gè)瑣碎的過程。該驅(qū)動(dòng)線上的各種LED單元470的運(yùn)行將使該LED線驅(qū)動(dòng)器電路425難于一致地控制該驅(qū)動(dòng)線上的電流。特別地，參考圖5A，各種LED單元570將抽拉電流以對(duì)本地電容器(引起LED單元兩端大的壓降)充電或分路該線電流(僅引起LED單元兩端小的壓降)，使得V供應(yīng)511和V線514之間的壓降根據(jù)各LED單元是否分路而變化。其結(jié)果是，電感器562兩端的電壓也將發(fā)生變化，使得(當(dāng)該FET561打開時(shí))電流的向上的斜坡不會(huì)總處于相同的斜率。同樣的問題適用于電流的向下的斜坡期間。特別地，參考圖5B，各LED單元570兩端的變化的壓降意味著該電感器兩端自V鉗位512至V線514的反向偏壓不會(huì)總是一樣的，使得向下的電流斜坡的斜率發(fā)生變化。為了減少這樣的問題，各種LED單元570應(yīng)限制其合流(unshunting)至數(shù)據(jù)位的邊緣附近的時(shí)段。然而，各LED單元570在數(shù)據(jù)位邊緣附近的分流和合流仍將影響調(diào)制和解調(diào)數(shù)據(jù)的任務(wù)。理想地，該LED線驅(qū)動(dòng)器425會(huì)生成電流斜坡，該電流斜坡總是開始于該額定電流值610并結(jié)束于該額定電流值610，且在位周期的每個(gè)半周期期間完美地對(duì)稱，并且如圖6A上以虛線畫出的理想電流斜坡所示出的。然而，該驅(qū)動(dòng)線上的變化的條件使得無法總是能得到這樣的理想電流斜坡。例如，如果在該驅(qū)動(dòng)線上的累積的各LED單元570兩端具有相當(dāng)?shù)偷膲航?，那么，電感?62兩端的較高的電壓會(huì)引起電流比圖6A中的該理想電流斜坡(如虛線示出的)更迅速地增加(如由實(shí)線示出的)。注意：如果其比可被檢測(cè)到所需的閾值量要大，那么電流斜坡的峰值的確切高度不是那么重要。作為補(bǔ)償，該向下的電流斜坡應(yīng)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間開始(通過考慮預(yù)期的向下的斜率來確定)，使得該電流水平在該數(shù)據(jù)周期的中段跨過該額定電流水平610。在圖6A的示例中，預(yù)測(cè)到該向下的電流斜率與理想中的相比將不那么陡，使得該向下的階段比通常更早地開始，從而使該電流斜坡產(chǎn)生稍微左移的峰值。通常，如果在斜坡的第一部分期間的斜率的絕對(duì)值大于斜坡的第二部分期間的斜率的絕對(duì)值，那么該峰值將更早地(向時(shí)間線圖上的左方)移動(dòng)，并且，如果在斜坡的第一部分期間的斜率的絕對(duì)值小于斜坡的第二部分期間的斜率的絕對(duì)值，那么該峰值將稍后(向時(shí)間線圖上的右方)移動(dòng)。為了周密地創(chuàng)建該電流斜坡，該LED線驅(qū)動(dòng)器電路425的該電流調(diào)制模塊490可創(chuàng)建該電流特性的模型，以估計(jì)改變?cè)撏獠縁ET461的合適時(shí)間?？墒褂枚喾N不同的方法來對(duì)該電流斜坡建模。在一個(gè)特定的實(shí)現(xiàn)中，為了確定何時(shí)打開和關(guān)閉該FET，該電流調(diào)制模塊490使用模擬計(jì)算機(jī)對(duì)該電流斜坡建模。參考圖4A，該電流調(diào)制模塊490具有標(biāo)注為斜坡A491和斜坡B492的兩個(gè)大致相同的模擬計(jì)算機(jī)電路。該電流調(diào)制模塊490以以下的交替方式使用這兩個(gè)模擬計(jì)算機(jī)電路：在數(shù)據(jù)周期的第一半周期內(nèi)，使用一個(gè)模擬計(jì)算機(jī)，并且在數(shù)據(jù)周期的第二半周期內(nèi)使用另一個(gè)模擬計(jì)算機(jī)。兩個(gè)模擬計(jì)算機(jī)電路中的每一個(gè)都使用模擬斜坡電路來估計(jì)何時(shí)打開或關(guān)閉該場(chǎng)效應(yīng)管(FET)493的柵極信號(hào)(實(shí)際上將打開或關(guān)閉更大的外部晶體管461)，以使得電流斜坡在一個(gè)位周期的一半結(jié)束時(shí)最終回到該額定線電流值。在一個(gè)實(shí)施例中，這些模擬的斜坡電路建立了這樣的模型：如果立即切換該FET493，在剩余的位周期的一半周期內(nèi)，電流會(huì)發(fā)生多少改變。在向上的斜坡的情況下，如果立刻切換該FET493，該模型指定：電流會(huì)從其當(dāng)前的量下降多少。這樣會(huì)從大量的電流下降(當(dāng)在一個(gè)位周期結(jié)束時(shí)切換該FET493時(shí))改變?yōu)榱汶娏髯兓?如果在一個(gè)位周期的一半的起始時(shí)切換該FET493)。如更早之前所述的，電流變化的速度取決于該電感器462兩端的電壓。為了確定電感器462兩端的電壓，向該電流調(diào)制電路490提供三種電壓值：V線414、V鉗位412以及Vfetsrc417。當(dāng)該FET461打開時(shí)，確定電感器462兩端的電壓為從V線414到Vfetsrc417的壓差(減去FET461兩端的小的壓降)。當(dāng)該FET461關(guān)閉時(shí)，確定電感器462兩端的電壓為從V線414到V鉗位412的壓差(減去二極管463兩端的小的壓降)。使用這些電壓值，能夠估計(jì)電流變化的速率(由斜率描繪)，且該電流變化的速率能夠用于確定切換該FET461的合適的時(shí)間。注意：實(shí)際上，這些電壓值可解讀為通過電阻的電流，然而，根據(jù)歐姆定律，該電流與該電壓是成比例的。該模擬計(jì)算機(jī)電路(斜坡A491和斜坡B492)可實(shí)現(xiàn)為具有斜坡電路和乘法器電路。該斜坡電路用于生成始于一個(gè)固定的滿刻度值并在一個(gè)位周期的一半結(jié)束的時(shí)候斜降至零的斜坡信號(hào)。然后，在該模擬乘法器電路中，將此斜坡信號(hào)乘以用于確定電流變化的速率(圖示為斜率)的壓差值。如果該FET493現(xiàn)在打開，那么，將該斜坡信號(hào)乘以與V線414-V鉗位412相關(guān)的量，因?yàn)橐坏┰揊ET493重新打開，將該斜坡信號(hào)乘以與V線414-V鉗位412相關(guān)的量即為該電感器462兩端的電壓。模擬斜坡電路的輸出與該驅(qū)動(dòng)線上的電流的當(dāng)前時(shí)間值(或者該電流的估計(jì))結(jié)合。如果當(dāng)前電流與額定電流水平的差值的絕對(duì)值等于(將如該斜坡電路所預(yù)測(cè)的而發(fā)生的)電流的變化量，則該FET461的狀態(tài)發(fā)生改變。根據(jù)歐姆定律，由于該驅(qū)動(dòng)線上的電流將等于Vfetsrc417電壓除以電阻器464的電阻，當(dāng)該FET461打開時(shí)，該驅(qū)動(dòng)線上的電流能夠由該Vfetsrc417電壓值確定。當(dāng)該FET461關(guān)閉時(shí)，線電流估計(jì)電路495能夠通過使用最后獲知的電流值以及由V線414和V鉗位412確定的該電感器462兩端的電壓來估計(jì)當(dāng)該FET461關(guān)閉時(shí)該驅(qū)動(dòng)線上的電流。為了更好地描述該斜坡電路的運(yùn)作，在此參照?qǐng)D6B提供一些示例。在一個(gè)數(shù)據(jù)周期開始時(shí)，對(duì)其中一個(gè)斜坡電路充電，并對(duì)其乘以該電感器兩端的電壓差，以生成相當(dāng)于立即切換該FET493時(shí)將發(fā)生的電流變化的量的值。此電流變化的量在該位周期的一半結(jié)束時(shí)將下降至零(假設(shè)其適當(dāng)充電)。這在圖6B中概念性地示為用于區(qū)分該電感器兩端的電壓值而作出的線651、652和653。如果立即切換該FET，則每條線始于相對(duì)于該額定電流水平610而言最大的電流下降量，并且在該位周期的一半結(jié)束的時(shí)候，在點(diǎn)691處下降至零電流變化。不同的線651、652和653的斜率表示：根據(jù)該電感器兩端的電壓，該電流有望變化得有多快。為了使用模擬計(jì)算機(jī)的輸出，將當(dāng)前電流值(相對(duì)于該額定電流水平610)與預(yù)測(cè)到的該斜坡電路在該位周期的剩余的一半周期內(nèi)發(fā)生的電流下降作比較。當(dāng)當(dāng)前電流值超過預(yù)測(cè)到的電流下降的量時(shí)，切換該FET493。在圖6B的圖中，出現(xiàn)了三種不同的示例。在第一個(gè)示例中，電流增加661比預(yù)測(cè)到的電流下降速率651快，使得該系統(tǒng)必須在中點(diǎn)631之前切換該FET493，從而引起電流斜坡的峰值略微向左偏移。注意：電流上升速率和電流下落速率均受到該電感器兩端的電壓的影響，使得每個(gè)不同的示例性電流上升速率具有不同的電流下落預(yù)測(cè)速率。在另一個(gè)示例中，電流增加663比預(yù)測(cè)到的電流下落速率653慢，使得該系統(tǒng)必須在中點(diǎn)631之后切換該FET493，從而引起該電流斜坡的峰值略微向右偏移。當(dāng)電流增加速率662大致等于預(yù)測(cè)到的電流減低速率652時(shí)，將產(chǎn)生中心在中點(diǎn)631的理想的斜坡。然而，只要該電流斜坡的峰值在中點(diǎn)631的合理距離之內(nèi)，解調(diào)制邏輯將毫無問題地正確確定電流斜坡。如之前所述的，當(dāng)該FET493關(guān)閉時(shí)，如圖5中示出的，由于電流暫時(shí)向V鉗位512轉(zhuǎn)移，將難于確定通過該驅(qū)動(dòng)線的電流。因此，由于沒有電流通過電阻464生成電壓，不能使用通過測(cè)量圖4中的Vfetsrc417的電壓來確定電流的技術(shù)。作為替代方式，另一個(gè)斜坡電路，線估計(jì)電路495可用于估計(jì)向下的斜坡期間的電流。因此，再次參考圖6B，如預(yù)測(cè)線680示出的，線電流估計(jì)電路495可用于預(yù)測(cè)該驅(qū)動(dòng)線上的電流。注意：電流變化的速率將再次與該電感器兩端的壓降有關(guān)。同樣地，如果立即切換該FET493，斜坡電路(491或492)中的一個(gè)將用于預(yù)測(cè)位周期的剩余的一半的電流提升量。當(dāng)兩個(gè)預(yù)測(cè)電路輸出相等的絕對(duì)值(相對(duì)于該額定線路電流)時(shí)，切換該FET493。電流調(diào)制模塊490的內(nèi)部邏輯可以各種不同的方式實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)該FET493打開時(shí)，該系統(tǒng)使用Vfetsrc417電壓測(cè)量方法以數(shù)字方式確定線中的電流。然后，數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)將該數(shù)字電流值轉(zhuǎn)換為模擬電流值，以將其與由模擬斜坡生成器(491或492)輸出的、預(yù)測(cè)到的模擬電流下降值作比較。當(dāng)這兩個(gè)值相等時(shí)，該系統(tǒng)切換FET493(實(shí)際上會(huì)打開或關(guān)閉更大的外部晶體管461)。參考圖6C，其示出了一個(gè)包括跟隨有向下的電流斜坡的向上的電流斜坡的完整的數(shù)據(jù)周期。在時(shí)間周期620內(nèi)，對(duì)模擬斜坡電路中的一個(gè)(例如斜坡A491)充電以有助于確定過渡時(shí)間。在時(shí)間621處，該FET461打開(如果還未打開)以開始電流的增加，并且該被充電的模擬斜坡A電路491開啟(以生成這樣的表征：當(dāng)該FET關(guān)閉時(shí)，有多少電流會(huì)下降)。在時(shí)間周期622內(nèi)，如果該FET493關(guān)閉，將(如由Vfetsrc417電壓值計(jì)算得到的)該驅(qū)動(dòng)線上的電流與用于預(yù)測(cè)在位周期的剩余的一半期間有多少電流會(huì)下降的模擬斜坡A電路的輸出作比較。當(dāng)兩個(gè)值大致相等(在彼此的閾值中)時(shí)，那么在時(shí)間周期624內(nèi)，該電流調(diào)節(jié)模塊490打開該FET461，以允許電流水平向下降回到該額定電流值610。由于傳播延遲，系統(tǒng)可確定該FET461的狀態(tài)發(fā)生改變的時(shí)間與系統(tǒng)可在該FET461檢測(cè)到該變化的影響的時(shí)間是不相等的。特別地，在比較器電路中具有延遲，在激活內(nèi)部驅(qū)動(dòng)FET493時(shí)有延遲，且激活外部FET461時(shí)有延遲。為了補(bǔ)償這些傳播延遲，在這兩個(gè)值相等之前，調(diào)整因子可用于使斜坡電路(491或492)作出略微改變?cè)揊ET的狀態(tài)的請(qǐng)求。在一個(gè)實(shí)施例中，可通過向該比較器電路的輸入施加固定偏移來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，其使比較器更早激發(fā)。因此，當(dāng)兩個(gè)值(電流值以及預(yù)測(cè)到的電流下降值)相等時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)將該FET的狀態(tài)改變?yōu)樵诒舜讼薅ǖ拈撝盗績?nèi)。以這樣的方式，當(dāng)兩個(gè)值(電流值以及預(yù)測(cè)到的電流下降)不相等時(shí)，該FET將比確切時(shí)間更早一點(diǎn)切換?？衫瞄]環(huán)系統(tǒng)來確定對(duì)該比較器的固定偏移調(diào)整的合適值。在時(shí)間周期624內(nèi)，該驅(qū)動(dòng)線上的電流將向下降回到該額定電流值610。如果該系統(tǒng)精確地預(yù)測(cè)到該電流的行為，那么該電流水平將在該數(shù)據(jù)位周期的中點(diǎn)625處通過該額定電流值610。在下降的時(shí)間周期624內(nèi)，(由于在該數(shù)據(jù)周期的第一半周期內(nèi)使用了斜坡A491)該電流調(diào)制模塊490將改變另一個(gè)模擬斜坡電路(例如斜坡B492)，以估計(jì)如果重新開啟該FET493將提升的電流的量。并且，在一種實(shí)施例中，在向下的電流斜坡期間預(yù)測(cè)而不是測(cè)量該驅(qū)動(dòng)線上的電流，該系統(tǒng)還對(duì)用于預(yù)測(cè)下落時(shí)的電流水平預(yù)測(cè)值的線電流估計(jì)電路495充電。在數(shù)據(jù)周期中點(diǎn)625處，被充電的模擬斜坡B電路492以及充被電的線電流估計(jì)電路495啟動(dòng)。另外，可對(duì)該數(shù)據(jù)周期中點(diǎn)625處的電流水平進(jìn)行采樣，以查看該系統(tǒng)是否已適當(dāng)?shù)卮_定了將該電流水平返回至該額定電流水平610所需要的過渡時(shí)間。如果沒有可用的電流采樣，那么，將對(duì)該數(shù)據(jù)位周期中點(diǎn)625處的斜坡電路的最終輸出進(jìn)行測(cè)試。如果該中點(diǎn)625處的電流水平低于該額定電流水平610，那么，可調(diào)整用于使用該模擬斜坡A電路的參數(shù)，以使其不太突出(aggressive)(減少預(yù)測(cè)到的電流下降的速率)。另一方面，如果該中點(diǎn)625處的(實(shí)際的或預(yù)測(cè)的)電流水平超過該額定電流水平610，那么，可調(diào)整用于使用該模擬斜坡A電流的參數(shù)，以使其更突出(增加預(yù)測(cè)到的電流下降的速率)。在該數(shù)據(jù)周期的第二半周期的階段626期間，將估計(jì)到的該驅(qū)動(dòng)線上的電流(如使用線電流估計(jì)電路495所估計(jì)到的)與該模擬斜坡B電路492的輸出進(jìn)行比較，其預(yù)測(cè)：如果該FET493立即打開，在剩余的位周期的一半周期內(nèi)，電流將會(huì)提升多少。當(dāng)該比較值在點(diǎn)627處的特定的閾值內(nèi)時(shí)，該FET493關(guān)閉，以允許電流水平開始提升。另外，傳播延遲調(diào)整因子(例如閾值)可用于在兩個(gè)值相等的稍早前作出打開該FET493的請(qǐng)求。在該FET493已經(jīng)再次被打開之后，在時(shí)間周期628期間，該電流水平提升，直至該數(shù)據(jù)周期在點(diǎn)629處結(jié)束。在時(shí)間周期628內(nèi)，該電流調(diào)制電路490將為了下一數(shù)據(jù)周期的使用而對(duì)另一個(gè)模擬斜坡電路(此示例中的斜坡A491)充電。在該數(shù)據(jù)周期的端點(diǎn)629處，該電流調(diào)制電路490將對(duì)該電流水平采樣，以確定該系統(tǒng)是否適當(dāng)?shù)仡A(yù)測(cè)了該電流水平返回至該額定電流水平610的過渡時(shí)間。如果在該端點(diǎn)629處的電流水平低于該額定電流水平610，那么，將調(diào)整用于使用該模擬斜坡B電路的參數(shù)，使其更突出。另一方面，如果該端點(diǎn)629處的電流水平超過該額定電流水平610，那么，將調(diào)整用于使用該模擬斜坡B電路的參數(shù)，以使其不太突出。在圖4A中示出的該特定的實(shí)施例中，該電流調(diào)制電路490使用模擬斜坡電路(491和492)作為模擬計(jì)算機(jī)，以創(chuàng)建切換該FET461時(shí)線電流行為的預(yù)測(cè)模型，從而估計(jì)切換FET461的時(shí)間。由用于測(cè)試每次使用后的結(jié)果的數(shù)字系統(tǒng)來校準(zhǔn)該模擬斜坡電路(491和492)，以確定是否需要調(diào)整用于該斜坡電路的參數(shù)，從而形成閉環(huán)系統(tǒng)。然而，在各種替代的實(shí)施例中，為了在一個(gè)位周期的一半結(jié)束時(shí)將該電流水平返回至該額定電流水平，數(shù)字系統(tǒng)可用于預(yù)測(cè)在何時(shí)切換該FET461。在這樣的系統(tǒng)中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將用于采樣各種相關(guān)值，并且然后，諸如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)這樣的數(shù)字計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將確定何時(shí)切換該FET。在這樣的實(shí)施例中，如果已切換該FET461，該數(shù)字計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可用于對(duì)該驅(qū)動(dòng)線上的電流的未來特性進(jìn)行建模。同樣地，當(dāng)不能輕易地對(duì)電流采樣時(shí)，該數(shù)字計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還能夠估計(jì)線中的電流。然而，實(shí)現(xiàn)這樣的數(shù)字系統(tǒng)將需要高速的模數(shù)轉(zhuǎn)換器和實(shí)現(xiàn)數(shù)字化處理的更多的芯片面積，并消耗比上面公開的模擬系統(tǒng)更多的電力。在該電流調(diào)制電路490的大不相同的實(shí)施例中，電流鏡可用于驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)線上的合適的電流。然而，已發(fā)現(xiàn)，對(duì)于控制該驅(qū)動(dòng)線上的電流，這樣的實(shí)現(xiàn)比所公開的用于控制電感器462的晶體管461的組合效率更低。再次參考圖4A，該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420包括電力系統(tǒng)電路模塊480。該電力系統(tǒng)電路模塊480接收來自外部電源410的電力，并使用該電力生成需要的功率信號(hào)，以運(yùn)行該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420。在一個(gè)實(shí)施例中，該電力系統(tǒng)電路模塊480接收用于驅(qū)動(dòng)該電流調(diào)制模塊490中的該FET493的相當(dāng)高(10伏左右)的電壓源。所需的其它電壓水平由輸入電壓源生成，以創(chuàng)建用于該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420中的其它電路的電壓源。該電力系統(tǒng)電路模塊480使用帶隙電壓參考電路來創(chuàng)建各種電壓水平。在一個(gè)實(shí)施例中，該高壓輸入用于生成指定的用于驅(qū)動(dòng)模擬電路的5伏電源以及用于向該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420中的數(shù)字電路提供電力的3伏電源。在一個(gè)實(shí)施例中，來自該電力系統(tǒng)電路模塊480的該3伏電源和/或5伏電源具有額外的電流生成能力，使得該3伏電源和/或5伏電源能夠用于向小的外部設(shè)備供電。例如，來自該電力系統(tǒng)電流模塊480的該3伏電源和/或5伏電源可用于向諸如耦合至該LED線驅(qū)動(dòng)器425的微控制器設(shè)備這樣的小的主LED控制系統(tǒng)供電。該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420可實(shí)現(xiàn)用于安全和規(guī)范的接地故障斷路器(GFCI)系統(tǒng)。特別地，該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420的電力系統(tǒng)480可接收來自該外部電源410的、關(guān)于有多少電流正沿始于點(diǎn)V供應(yīng)411的該驅(qū)動(dòng)線傳輸?shù)男畔ⅰＡ硗?，該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420可以諸如使用電流傳感器這樣的本領(lǐng)域眾所周知的一些方式來檢測(cè)此電流。然后，可將此源電流量與在該驅(qū)動(dòng)線的末端處的電流(輸出電流)量進(jìn)行比較。例如，可通過測(cè)量點(diǎn)Vfetsrc417處的電壓來檢測(cè)到達(dá)該驅(qū)動(dòng)線的末端處的電流的量。(注意：一些電流還可朝向該V鉗位412位置傳遞，使得還需要考慮通過該位置的電流)。如果該源電流顯著地不同于該輸出電流，那么，一些電流將在除該驅(qū)動(dòng)線的末端處的該電源410的地465之外的位置泄露至地。如果有電流泄露至除Vfetsrc417點(diǎn)和V鉗位412點(diǎn)之外的位置，那么，可能發(fā)生某種類型的潛在的危險(xiǎn)故障。作為回應(yīng)，該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420可關(guān)閉該系統(tǒng)，并停止驅(qū)動(dòng)沿該驅(qū)動(dòng)線的電流。在一些實(shí)施例中，該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420可停止一段時(shí)間，并且然后，在隨后的時(shí)間重試運(yùn)行，以確定該問題是否為誤診，或該問題是否只是暫時(shí)性的問題。不管是檢測(cè)到了暫時(shí)性的問題還是檢測(cè)到了嚴(yán)重的問題，該LED線驅(qū)動(dòng)器IC420都可使用數(shù)據(jù)輸出431向上傳輸錯(cuò)誤或診斷信息至控制系統(tǒng)。使用跌落模式的第二LED線驅(qū)動(dòng)器實(shí)施例如更早之前所述的，存在用于將數(shù)據(jù)調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線上的各種不同的方法。圖4B示出了LED線驅(qū)動(dòng)器電路425的第二實(shí)施例，其中使用了將數(shù)據(jù)調(diào)制到電流上的不同類型的電流調(diào)制模塊490以及不同的外部電路。特別地，該電流調(diào)制模塊490以及相關(guān)聯(lián)的外部電路實(shí)現(xiàn)了“跌落模式”的調(diào)制系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用如圖3C的時(shí)序圖中示出的電流跌落來將數(shù)據(jù)調(diào)制到額定電流上。參考圖4B，該LED線驅(qū)動(dòng)器電路425使用了兩個(gè)外部場(chǎng)效應(yīng)管(FET)(481和482)以及一個(gè)雙繞組電感483。該電流調(diào)制模塊490使用第一FET481，利用該電感器483的初級(jí)繞組來維持標(biāo)準(zhǔn)的正向轉(zhuǎn)換器配置中的驅(qū)動(dòng)線回路上的額定電流。該電流調(diào)制模塊490使用第二FET482來驅(qū)動(dòng)該電感器483的次級(jí)繞組，使得當(dāng)?shù)诙﨔ET482啟用時(shí)，該回路電流快速下降至0。電流的此下降稱為“電流跌落”，并且該電流調(diào)制模塊490使用這種電流跌落將數(shù)據(jù)調(diào)制到該線上。該電流調(diào)制模塊490包括回路電流感應(yīng)電路496，其通過僅測(cè)量接地465的電阻494上的電壓來監(jiān)視該驅(qū)動(dòng)線上的電流。在一個(gè)實(shí)施例中，該電流調(diào)制模塊490通過調(diào)節(jié)電流下降的時(shí)間來將數(shù)據(jù)調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線上。以這樣的方式，耦合至該驅(qū)動(dòng)線的各LED單元可通過檢測(cè)電流下降并確定不同電流下降之間的相對(duì)時(shí)間來解調(diào)制數(shù)據(jù)。例如，在圖3C的時(shí)序圖中，該線驅(qū)動(dòng)器以電流下降1/4的方式將零(“0”)數(shù)據(jù)位調(diào)制到數(shù)據(jù)位時(shí)間周期中，并以電流下降3/4的方式將數(shù)據(jù)一(“1”)調(diào)制到數(shù)據(jù)位時(shí)間周期中。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)為具有兩個(gè)不同的電感器，而不是使用一個(gè)單獨(dú)的雙繞組電感器。第一電感器可用于維持該驅(qū)動(dòng)線上的電流。第二電感器可用于利用該第二電流跌落驅(qū)動(dòng)器FET482來創(chuàng)建電流下降。在這樣的實(shí)施例中，可利用該FET的接地的源端中的電容器來感應(yīng)該回路電流，當(dāng)回路電流達(dá)到合適的值時(shí)，關(guān)閉該電流維持FET481，并且當(dāng)該第二FET482調(diào)制了一個(gè)位且該電流下降至低于該合適的值時(shí)，再次打開該FET481?；谀芰啃枨蟮目烧{(diào)電流在本發(fā)明的系統(tǒng)中，用于耦合到該驅(qū)動(dòng)線上的各單元的驅(qū)動(dòng)電路的電流從在該驅(qū)動(dòng)線上驅(qū)動(dòng)的電流解耦。特別地，每個(gè)耦合至該驅(qū)動(dòng)線的單獨(dú)的單元在電容器中創(chuàng)建其自身的本地能源儲(chǔ)備，并利用該本地能源儲(chǔ)備運(yùn)行。由于這樣的原因，可在每個(gè)單元上生成本地電流(諸如用于驅(qū)動(dòng)LED的電流)，該電流顯著大于該驅(qū)動(dòng)線上的電流。然而，一個(gè)驅(qū)動(dòng)線上的所有的單獨(dú)節(jié)點(diǎn)的總平均功率不能超過由該線驅(qū)動(dòng)器電路施加到該驅(qū)動(dòng)線上的總平均。因此，由于使用了充當(dāng)能量儲(chǔ)備的本地電容器，單獨(dú)的各單元的峰值功率的使用可暫時(shí)超過該驅(qū)動(dòng)線上的可用功率。當(dāng)耦合至一個(gè)驅(qū)動(dòng)線上的所有單獨(dú)的單元的累計(jì)功率使用顯著下降至該驅(qū)動(dòng)線電流上的可用功率之下時(shí)，來自該驅(qū)動(dòng)線電流的一些功率將被浪費(fèi)。特別地，該驅(qū)動(dòng)線上各種電阻元件，諸如每個(gè)單獨(dú)的單元上的分流器以及驅(qū)動(dòng)線本身，將浪費(fèi)與I2R成比例的功率，其中，I為該驅(qū)動(dòng)線上的電流，且R是該驅(qū)動(dòng)線上的電阻元件的累積電阻。為了防止這樣的不必要的能量損耗，當(dāng)已知該驅(qū)動(dòng)線上的各單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)需要較少的功率的時(shí)候，線驅(qū)動(dòng)器反而可減少施加到該驅(qū)動(dòng)線上的電流的量。例如，如果該驅(qū)動(dòng)線上的各單獨(dú)的單元是用于構(gòu)造戶外數(shù)字LED標(biāo)識(shí)的LED單元，那么，在晚上，那些單獨(dú)的LED單元將需要大幅減少的功率。在晚上，人類的瞳孔會(huì)擴(kuò)張，使得更多的光進(jìn)入眼睛，使得將需要更少的能量來使該標(biāo)識(shí)可見。因此，當(dāng)數(shù)字LED標(biāo)識(shí)在晚上運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行該標(biāo)識(shí)將需要更少的功率。這樣會(huì)改善該標(biāo)識(shí)的外觀并節(jié)約能量?？紤]到這一事實(shí)的優(yōu)勢(shì)，該LED線驅(qū)動(dòng)器能夠?qū)⒃擃~定電流量減少至較低的水平：其仍提供足夠的功率以運(yùn)行所有單獨(dú)的LED單元。該線上的各單獨(dú)的LED單元仍將以合適的電流量驅(qū)動(dòng)每個(gè)本地LED，但是減小的占空比將用于減少各LED的亮度。由于減小的占空比需要更少的功率，各單獨(dú)的LED單元將從該驅(qū)動(dòng)線吸收更少的功率。因此，該線驅(qū)動(dòng)器能夠減小該驅(qū)動(dòng)線上的該額定電流水平。因?yàn)榫売诩纳娮璧墓β蕮p失與電流的平方(I2R的功率損耗)成比例，減少該額定的電流能夠顯著地節(jié)約大量能量。注意：由于該主控制系統(tǒng)提供了用于控制各LED的亮度的數(shù)據(jù)，主控制系統(tǒng)將知道何時(shí)降低該線驅(qū)動(dòng)器輸出的電流水平是合適的。因此，主控制系統(tǒng)將確定各種線驅(qū)動(dòng)器應(yīng)該在何時(shí)降低(和提升)該額定電流水平。圖6D示出了當(dāng)其從日間運(yùn)行模式改變至夜晚運(yùn)行模式時(shí)，由線驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的電流信號(hào)的時(shí)序圖，其中，能量需求減少了。該線驅(qū)動(dòng)器緩慢地降低該額定的電流水平610。持續(xù)將數(shù)據(jù)調(diào)制到該額定的電流水平附近。只要該線路上的各單獨(dú)的LED單元中的每一個(gè)都能夠追蹤到該額定電流水平在何處，則每個(gè)LED單元都能夠?qū)⑵渥陨碚{(diào)整至逐步改變的額定電流水平610?？蛇x擇的電流線驅(qū)動(dòng)器盡管本文件中所公開的主要的實(shí)施例主要描述了直流DC供電的實(shí)施例，也可創(chuàng)建交流的實(shí)施例。直流實(shí)施例具有這樣的優(yōu)勢(shì)：集成電路利用直流自然地運(yùn)行。然而，耦合至AC線的單元可包括額外的電路，以創(chuàng)建用于向該單元上的集成電路供電的本地直流。具有若干種用于創(chuàng)建交流電運(yùn)行的系統(tǒng)的不同方法。第一種方法讓一個(gè)AC線驅(qū)動(dòng)器單元向兩個(gè)不同的串供電。該線驅(qū)動(dòng)器上的二極管將用于利用正脈沖使一個(gè)串運(yùn)行，并利用負(fù)脈沖使另一個(gè)串運(yùn)行。在另一個(gè)實(shí)施例中，二極管可用于各單獨(dú)的線單元，使得每個(gè)線單元運(yùn)行于半波整流。利用本地二極管，各單獨(dú)的線單元芯片可配置為只看到一個(gè)電流方向。各單獨(dú)的單元的一半可配置為看到正脈沖上的電流，并且各單獨(dú)的單元的另一半可配置為看到負(fù)脈沖上的電流。在一種更昂貴的實(shí)施例中，耦合至該驅(qū)動(dòng)線的每個(gè)線單元可包括一個(gè)全波整流系統(tǒng)，以最大化電流利用。各種不同的系統(tǒng)可用于將數(shù)據(jù)調(diào)制到具有AC電流的驅(qū)動(dòng)線上。該調(diào)制系統(tǒng)可使用相位、頻率、占空比或運(yùn)行長度編碼。其具有這樣的優(yōu)勢(shì)：可利用交流電AC實(shí)現(xiàn)電流回路的驅(qū)動(dòng)。例如，交流允許變壓器耦合，使得可在該驅(qū)動(dòng)線上的每個(gè)單元處使用比現(xiàn)成的半導(dǎo)體能夠生成的電壓更高的回路電壓。單獨(dú)控制的LED單元如前面章節(jié)中所述的以及圖2A中所示出的，該LED線驅(qū)動(dòng)器電路220驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)線221上的被調(diào)制的電流源，該驅(qū)動(dòng)線221耦合至一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)可控的LED單元(250-1至250-N)。與LED單元250電接觸的唯一手段是通過該單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)線221。因此，LED單元250必須接收其需要從該單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)線221運(yùn)行的所有資源。為了完成這一點(diǎn)，該驅(qū)動(dòng)線221為各LED單元250提供多種功能。各LED單元(250-1至250-N)中的每一個(gè)從驅(qū)動(dòng)線221上的電流抽拉其所需的運(yùn)行電力。每個(gè)LED單元還解調(diào)制由LED線驅(qū)動(dòng)器電路220調(diào)制到該電流上的LED控制數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)LED單元250還使用該單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)線221上驅(qū)動(dòng)的額定電流水平作為電流參考值。此章節(jié)更詳細(xì)地描述了該LED單元250的內(nèi)部。圖7示出了單獨(dú)可控的LED單元750的一個(gè)實(shí)施例的框圖。在圖7中示出的該特定的實(shí)施例中，該LED單元750由一個(gè)LED控制器760、四個(gè)發(fā)光二級(jí)管(LED)781、以及供電電容器729組成。該供電電容器729捕獲、存儲(chǔ)并將運(yùn)行電力供應(yīng)至該LED單元750。該LED控制器760可以是提供該LED單元750的大部分功能的集成電路。該LED單元750耦合至通過驅(qū)動(dòng)線輸入721、由上游LED線驅(qū)動(dòng)電路(例如圖4A中示出的LED線驅(qū)動(dòng)器425)驅(qū)動(dòng)的串。特別地，該驅(qū)動(dòng)線輸入721向該LED控制器760上的電力系統(tǒng)720提供調(diào)制過的電流源。將參考圖8描述該電力系統(tǒng)720的運(yùn)行。當(dāng)一行LED單元以正常的運(yùn)行模式運(yùn)行時(shí)，極少的LED單元會(huì)同時(shí)試圖從該驅(qū)動(dòng)線抽拉電荷，使得耦合至該線的所有LED單元兩端的累加下降會(huì)非常大。例如，如果一條驅(qū)動(dòng)線具有48個(gè)LED，其中，每個(gè)LED單元在充電時(shí)抽拉4伏，但是在任意特定的時(shí)間，僅1/4的LED單元會(huì)試圖充電，然后，該電源僅需要提供總共48個(gè)單元*4伏/單元*1/4或48伏。然而，當(dāng)線驅(qū)動(dòng)器最初開始運(yùn)行時(shí)，該線驅(qū)動(dòng)器必須激活該驅(qū)動(dòng)線上的所有LED單元。最初，同一驅(qū)動(dòng)線上的每個(gè)LED單元會(huì)全部試圖同時(shí)充電，以開始運(yùn)行。在啟動(dòng)階段，如果僅有來自該電源的48伏可用，那么將會(huì)導(dǎo)致LED單元中的每個(gè)單元被充電至大約1伏(48伏/48個(gè)LED單元)，并且然后卡在非運(yùn)行狀態(tài)處。因此，一旦整個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)初始化，盡管特定的電源電壓量足以運(yùn)行一行LED單元，同樣的電源電壓將難于啟動(dòng)耦合至該驅(qū)動(dòng)線的所有LED單元。為了解決此潛在的問題，每個(gè)LED控制器芯片上的電力系統(tǒng)包括一個(gè)模擬自舉(boot-strap)電源電路，該電路使得該LED控制器芯片將電流拉至特定的、相當(dāng)?shù)偷碾妷合拗?，并且然后，該自舉電源系統(tǒng)隨著電壓的增加而關(guān)閉。因此，當(dāng)LED控制器760在斷電狀態(tài)開啟時(shí)，如之前階段805中所述的，該模擬自舉電源系統(tǒng)開始被激活。在階段807中，該模擬自舉電源系統(tǒng)抽拉增加的電流，測(cè)試其是否超過特定的低電壓閾值(在一個(gè)實(shí)施例中，大約為1.3伏)。當(dāng)該模擬自舉電源系統(tǒng)達(dá)到該特定的閾值電壓值時(shí)，該模擬自舉電源系統(tǒng)關(guān)閉，并且該主電源系統(tǒng)720被激活。在階段810中，該主電力系統(tǒng)720將開始從該驅(qū)動(dòng)線抽拉電荷以對(duì)本地供電電容器729充電。該本地供電電容器729的此充電過程將增加從該驅(qū)動(dòng)線輸入721到該驅(qū)動(dòng)線輸出722的LED控制器760兩端的壓降。因此，該LED控制器760兩端的增加的壓降意味著：同一線上的另一個(gè)LED控制器具有更少的電壓，使得該另一個(gè)LED控制器不會(huì)達(dá)到開始充電的閾值。當(dāng)LED控制器完成充電時(shí)，該LED控制器的電力系統(tǒng)720將對(duì)直接從該驅(qū)動(dòng)線輸入721到該驅(qū)動(dòng)線輸出722的電流進(jìn)行分流，并以來自該本地供電電容器729的本地電力運(yùn)行，從而顯著地減少該LED控制器760兩端的壓降。這允許同一線上的其它LED控制器接收增加的電壓，使得其它的LED控制器中的一個(gè)將超過該閾值電壓值，并開始充電。一旦該LED控制器芯片已經(jīng)充完電，為了該啟動(dòng)系統(tǒng)能適當(dāng)?shù)毓ぷ?，LED控制器芯片的平均電壓必須下降。因此，該LED控制器芯片的運(yùn)行電流除以該關(guān)閉閾值乘該電流抽拉(currentdraw)的乘積的商不得超過該回路的啟動(dòng)電流。為了滿足此要求，該LED控制器芯片設(shè)計(jì)為抽拉極小的電流，直至該串上的線驅(qū)動(dòng)器判定該回路上的所有LED單元已全部啟動(dòng)，并發(fā)送命令以開始正常運(yùn)行。在一個(gè)實(shí)施例中，該LED控制芯片具有1.3伏@15毫安的啟動(dòng)閾值電壓以及2.4毫安@3.5伏的初始運(yùn)行電流。由于2.4*(3.5/1.3)不超過15毫安，滿足該啟動(dòng)條件。因此，唯一的線驅(qū)動(dòng)器需要能夠生成1.3乘以該線上的LED控制器芯片的數(shù)量伏，以確保耦合至該線的所有LED單元的合適的驅(qū)動(dòng)。再次參考圖8，在階段720中，當(dāng)LED控制器超過該閾值電壓之后，該電力系統(tǒng)720將對(duì)該外部供電電容器729充電，直至在階段815中該電力系統(tǒng)720確定該外部供電電容器729足以為激活該LED控制器710(包括該電力系統(tǒng)720)中的該邏輯電路供電。該外部供電電容器729實(shí)質(zhì)上充當(dāng)了為該LED單元750上的LED控制器760供電的小電池。該電力系統(tǒng)720將周期性地合流以抽拉來自該驅(qū)動(dòng)線721的電流，從而根據(jù)電力需要指示對(duì)該供電電容器729重充。一旦在外部電容器729中存儲(chǔ)了足以開始運(yùn)行的電力，在步驟820中，該LED控制器760中的電路將接著進(jìn)入啟動(dòng)模式，其中，僅激活電路的一個(gè)子集。例如，該LED驅(qū)動(dòng)器電路780還未被激活。在啟動(dòng)模式期間，該LED控制器760中的控制電路將執(zhí)行一組啟動(dòng)動(dòng)作，其中，該LED控制器760根據(jù)熔斷器模塊741中的非易失性熔斷器的狀態(tài)來配置其自身。然后，在階段825中，該LED控制器760將等待開始正常運(yùn)行的命令。在此等待階段825中，在不在該驅(qū)動(dòng)線上生成高累加電壓的前提下，為了對(duì)同一驅(qū)動(dòng)線上的其它LED單元充電并進(jìn)入該啟動(dòng)模式，該LED控制器不會(huì)激活任何LED，并且將抽拉極小的功率。主要地，在該等待階段825期間，該LED控制器將僅鎖定該驅(qū)動(dòng)線數(shù)據(jù)流，以監(jiān)聽命令并不時(shí)地抽拉功率以繼續(xù)運(yùn)行。在該線路驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)確定了整個(gè)回路已經(jīng)啟動(dòng)之后，該線路驅(qū)動(dòng)器將發(fā)送出各種命令，以控制該LED單元配置各LED單元并允許各LED單元進(jìn)入正常運(yùn)行。發(fā)送用于配置各LED單元的該命令包括：將在隨后的章節(jié)中描述的電流調(diào)整、校準(zhǔn)、亮度比、地址、以及驅(qū)動(dòng)電路路由命令。根據(jù)接收到的合適的命令，該LED控制器760將在步驟840中進(jìn)入正常運(yùn)行模式。在正常運(yùn)行840期間，為了運(yùn)行該LED控制器760，該電力系統(tǒng)720將監(jiān)視該供電電容器中的充電狀態(tài)，并根據(jù)需要從線分流切換到為電容器充電，以確保在該外部電容器729中有充足的電荷可用。特別地，當(dāng)需要電力時(shí)，該分流器將關(guān)閉，電荷會(huì)聚集在該外部電容器729中。當(dāng)該電容器被視為充滿時(shí)，該電力系統(tǒng)720停止充電并分流該線電流，使得輸入到驅(qū)動(dòng)線輸入721的電流以較小的壓降、通過電力系統(tǒng)720流向驅(qū)動(dòng)線輸出722。流出該驅(qū)動(dòng)線輸出722的電流將驅(qū)動(dòng)后面的下游LED單元，并最終回流到該LED線驅(qū)動(dòng)器電路，以完成該電路。除了在電容器中維持運(yùn)行所需要的電荷，該電力系統(tǒng)720還可用于在階段845中仔細(xì)地監(jiān)視該LED控制器760的功率需要，使得可相應(yīng)調(diào)整存儲(chǔ)于電容器中的電荷的量。例如，當(dāng)LED控制器760首先打開了一些藍(lán)色的LED時(shí)，該LED控制器760的功率需要可增加，使得該系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行到階段850，以指示驅(qū)動(dòng)各藍(lán)色的LED而額外需要的功率。如果該LED控制器760隨后關(guān)閉各藍(lán)色的LED并打開低功率消耗的紅色的燈，那么，該LED控制器760可繼續(xù)進(jìn)行到步驟860，以指示驅(qū)動(dòng)各LED所需要的更少的功率。以這樣的方式，由于在該外部電容器729中僅維持了運(yùn)行該LED單元750所需要的最小的電壓，該LED控制器760以非常有效的方式使用功率。如果在一個(gè)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)線上具有大量的LED單元750，那么，串聯(lián)的多個(gè)LED單元750(其中，每個(gè)LED單元750都試圖對(duì)本地電容器充電)的累加電壓可以是很高的。在最壞的情況下，一個(gè)驅(qū)動(dòng)線上的每個(gè)LED單元750可同時(shí)試圖抽拉電荷，使得該線上的累加壓降為該線上的LED單元的數(shù)量乘以每個(gè)LED單元在充電時(shí)兩端的壓降。對(duì)于具有許多LED單元的驅(qū)動(dòng)線，由于合規(guī)性和電源限制，此累加壓降會(huì)成為問題。為了防止該最壞的情況，可增加該驅(qū)動(dòng)線上的電流，并指示同一驅(qū)動(dòng)線上的多個(gè)LED單元750以同樣的方式抽拉電荷。例如，可僅允許受限數(shù)量的LED單元750合流，以同時(shí)對(duì)該本地電容器充電。通過利用該線上增加的電流量，該線上的每個(gè)LED單元750將能夠以較快的速率對(duì)其供電電容器充電。通過增加線電流并限制可同時(shí)抽拉電流的單元的數(shù)量，該線的整體電壓能夠保持為不超過固定的范圍。一種協(xié)調(diào)不同的LED單元750的分流的方法是以逐位(bitbybit)為基礎(chǔ)的?？蓪?duì)數(shù)據(jù)幀中的每個(gè)數(shù)據(jù)位分配從零到N-1中的一個(gè)號(hào)，其中，N是數(shù)據(jù)幀中位的數(shù)量。然后，可指示每個(gè)LED單元750僅合流每X個(gè)位，其中，X是由該LED線驅(qū)動(dòng)器選擇的數(shù)字。例如，如果選擇數(shù)字4作為X，那么，第一組LED單元750僅當(dāng)位數(shù)模4＝0(位0、4、8等)時(shí)合流。第二組LED單元750僅當(dāng)位數(shù)模4＝1(位1、5、9等)時(shí)合流。第三組LED單元750僅當(dāng)位數(shù)模4＝2(位2、6、10等)時(shí)合流。并且第四組LED單元750僅當(dāng)位數(shù)模4＝3(位3、7、11等)時(shí)合流。通過在逐位(bitbybit)基礎(chǔ)上(與較長時(shí)間周期相反)進(jìn)行協(xié)調(diào)，在獲得使該LED單元能夠從該驅(qū)動(dòng)線抽拉更多的電荷的額外時(shí)間之前，每個(gè)LED單元750將不必等待非常長的時(shí)間。該電力系統(tǒng)720可包括模擬電路部分，該模擬電路部分生成帶隙參考電壓，并具有將指定的電壓設(shè)置為以如上面所述的、僅允許所有的本地LED打開的合適的量的能力。該電力系統(tǒng)720監(jiān)視壞的(短路或斷路)LED輸出，并試圖將該電壓調(diào)節(jié)為上電的LED工作所需要的最小的電壓水平。根據(jù)該線上的數(shù)據(jù)對(duì)該線電流執(zhí)行所有分流/合流運(yùn)行的改變，使得所有LED芯片同時(shí)轉(zhuǎn)變。完成協(xié)調(diào)，以最小化潛在的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。該電力系統(tǒng)720的模擬部分包含一個(gè)帶隙參考，該帶隙參考用作各電力系統(tǒng)的四個(gè)主要的電力相關(guān)的功能中的三個(gè)的電壓參考。第一，該帶隙參考用于生成核心數(shù)字電路的電壓源(大約2.8至3.2伏)。第二，該帶隙參考是采樣該LED驅(qū)動(dòng)器供應(yīng)并將其與該帶隙參考做比較的數(shù)字化控制的電壓驅(qū)動(dòng)電路的參考。最后，帶隙參考電壓可用于過壓/過濾檢測(cè)器。該過壓檢測(cè)器使用周密匹配的多晶硅電阻來檢測(cè)該LED驅(qū)動(dòng)器供應(yīng)上的過高的電壓，以及測(cè)量線路電流。該過壓檢測(cè)器能夠在該電容器729充電時(shí)的任意時(shí)間開啟。如果具有不足尺寸的電容器，使得檢測(cè)到過壓條件，那么，該芯片將立即過渡，以保護(hù)該芯片。該電力系統(tǒng)720的第四個(gè)功能是由線分流器和線電流整流器部分執(zhí)行的線分流操作，該線分流器和線電流整流器部分是數(shù)字化設(shè)定的，以向驅(qū)動(dòng)線輸出722分流線電流或?qū)υ摴╇婋娙萜?29充電。在正常運(yùn)行中，該電力系統(tǒng)720將周期性地合流該線電流，使得引導(dǎo)該電流對(duì)該供電電容器729重充電。此合流可以與耦合至同一驅(qū)動(dòng)線的其它LED單元相同的方式執(zhí)行，使得不會(huì)有太多的LED單元同時(shí)試圖抽拉來自該驅(qū)動(dòng)線的功率電流。由于需要對(duì)該供電電容器充電以獲得運(yùn)行該LED控制器760所需要的電功率，對(duì)于該LED控制器76來說，該電力系統(tǒng)720合流該驅(qū)動(dòng)線721以用于對(duì)該電容器729充電的這一功能是重要的。同樣地，由于在該供電電容器729充滿時(shí)，如果該電力系統(tǒng)720未能快速地將該電流分流至該輸出驅(qū)動(dòng)線722，那么該LED控制器760會(huì)因擊穿該LED控制器760的集成電路的過高的電壓而發(fā)生故障，因此在對(duì)供電電容器充電之后，該驅(qū)動(dòng)線721的分流也是非常重要的。因此，該輸入驅(qū)動(dòng)線721的分流和合流是需要由電力系統(tǒng)720周密控制的任務(wù)。幸好，需要周密平衡的這種情況提供了非常合理的方式，以這種方式，在驅(qū)動(dòng)線上，與其它LED控制器串聯(lián)的、發(fā)生故障的LED控制器可不顯著影響同一驅(qū)動(dòng)線上的其它LED控制器。特別地，如果發(fā)生故障的LED控制器760中的電路以某種方式故障，在該方式下該電力系統(tǒng)720不再對(duì)該外部供電電容器729充電，而是保持永久分流的狀態(tài)，那么該電力系統(tǒng)729起到(通常分流器兩端具有輕微的壓降)短路的作用，使線電流通過。因此，同一驅(qū)動(dòng)線上的其它單獨(dú)的LED控制器將只需接收來自該線驅(qū)動(dòng)器的電流。另一方面，如果發(fā)生故障的LED控制器760中的電路以不同的方式故障，該電力系統(tǒng)720在該方式下卡在合流的狀態(tài)，從而持續(xù)地對(duì)該外部供電電容器(且未能進(jìn)入將電流引導(dǎo)至該外部供電電容器附近的分流狀態(tài))充電，那么，該電力系統(tǒng)720起到斷路的作用，這將影響同一驅(qū)動(dòng)線上的其它LED控制器。然而，進(jìn)入該LED控制器760的所有電流將增加該LED控制器760的電力系統(tǒng)720兩端的電壓，直至電力系統(tǒng)720兩端的電流最終引起集成電路的擊穿(與穩(wěn)壓二極管或可能僅與短路一樣)。一旦這樣的損壞發(fā)生，該驅(qū)動(dòng)線電流將再次從該驅(qū)動(dòng)線輸入721通過該故障的LED控制器760并從該驅(qū)動(dòng)線輸出722流出。然后，穿過該故障的LED控制器760的電流將允許同一驅(qū)動(dòng)線(721和722)上的其它LED控制器繼續(xù)正常地運(yùn)行。對(duì)于額外的保護(hù)，需要比該LED控制器760正常表現(xiàn)出的電壓更高的電壓的擊穿設(shè)備(例如穩(wěn)壓二極管或類似設(shè)備)可與LED控制器760并聯(lián)。以這樣的方式，如果該LED控制器760以斷路方式發(fā)生故障，該電壓將增加，直至達(dá)到激活該擊穿設(shè)備所需要的較高的電壓，由此形成圍繞該故障的LED控制器760的電氣路徑。為了防止該LED控制器760的損壞，溫度系統(tǒng)可監(jiān)視該LED控制器760集成電路的溫度。如果該溫度超過危險(xiǎn)閾值，該電力系統(tǒng)可進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)，以防止該LED控制器760的任何損壞。在一個(gè)實(shí)施例中，該電力系統(tǒng)720可進(jìn)入這樣的狀態(tài)：其中，該電力系統(tǒng)720進(jìn)入永久性分流的狀態(tài)，使得輸入至該驅(qū)動(dòng)線輸入721的電流直接通過到達(dá)該驅(qū)動(dòng)線輸出722。以這樣的方式，同一驅(qū)動(dòng)線上的其它LED單元能夠繼續(xù)正常運(yùn)行。如果特定的LED控制器760重復(fù)地進(jìn)入這樣的關(guān)閉狀態(tài)，需要替換該LED控制器760。在另一個(gè)實(shí)施例中，該LED控制器760可進(jìn)入精簡(jiǎn)功能狀態(tài)，其中只有電子設(shè)備的子集繼續(xù)運(yùn)行，且其僅很少地合流以獲得額外的功率。以這樣的方式，該LED控制器760能夠周期性地重測(cè)溫度，并在溫度降低時(shí)自重啟?？捎稍撾娏ο到y(tǒng)720提供的兩個(gè)非功率相關(guān)的功能為：電流參考值的創(chuàng)建以及用于數(shù)據(jù)提取的電流副本的創(chuàng)建。為了以最一致的光輸出特性來驅(qū)動(dòng)LED，應(yīng)使恒定的電流量通過該LED。當(dāng)通過使通過該LED的電流量變化來控制LED的亮度時(shí)，由該LED發(fā)出的顏色頻譜可隨著通過該LED的電流的量而變化。由于一致的顏色頻譜是理想目標(biāo)，調(diào)制電流量的技術(shù)不提供期望的性能。此外，LED的亮度與電流強(qiáng)度具有非線性關(guān)系，使得難于利用電流方差來精確控制LED亮度。作為利用電流強(qiáng)度來控制單獨(dú)的LED的亮度的替代方式，通常通過控制恒定電流量的定時(shí)開/關(guān)占空比來控制LED的亮度。由于在確定的時(shí)間周期內(nèi)，該LED的亮度與恒定電流強(qiáng)度脈沖的寬度成比例，一種眾所周知的實(shí)現(xiàn)此技術(shù)的用于控制功率的系統(tǒng)通常稱為“脈沖寬度調(diào)制”。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)使用不同的技術(shù)，其中，在確定的時(shí)間周期內(nèi)調(diào)制恒定電流脈沖的數(shù)量以及那些恒定電流脈沖的寬度，以獲得期望的亮度。這樣的可選擇的系統(tǒng)叫做“減少閃爍調(diào)制”，且將在隨后的覆蓋LED驅(qū)動(dòng)器電路780的章節(jié)中充分地對(duì)其進(jìn)行描述。作為可選的LED輸出性能，用于在每個(gè)恒定的電流脈沖期間驅(qū)動(dòng)各LED781的電流的量應(yīng)盡可能一致。因此，需要恒定的電流參考值?？墒褂酶鞣N不同的方法來創(chuàng)建電流參考值。在此提供使該電力系統(tǒng)720創(chuàng)建參考電流值的兩種不同的系統(tǒng)。使該電力系統(tǒng)720創(chuàng)建恒定的電流參考值的第一種方法是使用電壓參考值。特別地，恒定的電流參考值可通過以下的方式創(chuàng)建：使用帶隙參考電流生成恒定的電壓參考值，然后使該恒定的電壓參考值通過電阻，由此創(chuàng)建期望的恒定的電流參考值。然后，可將此電流參考值提供至該LED驅(qū)動(dòng)器電路780，該電路將使用該電流參考來創(chuàng)建用于以同樣的方式驅(qū)動(dòng)各LED781的恒定的電流.在另一個(gè)實(shí)施例中，該電力系統(tǒng)720可通過采樣該驅(qū)動(dòng)線上的電流來創(chuàng)建電流參考。特別地，該電力系統(tǒng)720可從該驅(qū)動(dòng)線721采樣該驅(qū)動(dòng)線電流，以確定一個(gè)平均驅(qū)動(dòng)線電流值(如圖3A中示出的額定線電流)。然后，此平均線電流值可用作該LED驅(qū)動(dòng)器電路780的電流參考值。僅在該電力系統(tǒng)720分流該驅(qū)動(dòng)線時(shí)對(duì)該驅(qū)動(dòng)線電流平均進(jìn)行更新/確定。由該電力系統(tǒng)720執(zhí)行的其它非功率相關(guān)的功能是用于數(shù)據(jù)提取的線電流副本的創(chuàng)建。為了開啟被調(diào)制到驅(qū)動(dòng)線721的線電流上的數(shù)據(jù)恢復(fù)，該電力系統(tǒng)720向該數(shù)據(jù)提取模塊730提供分流電流感應(yīng)或合流(或二極管)電流感應(yīng)的縮減尺寸的副本。當(dāng)該電力系統(tǒng)720處于分流模式時(shí)，提供分流電流檢測(cè)，并且當(dāng)該電力系統(tǒng)720對(duì)該外部供電電容器729充電的時(shí)候，提供合流電流檢測(cè)。時(shí)鐘及數(shù)據(jù)提取模塊730接收來自該電力系統(tǒng)720的驅(qū)動(dòng)線電流的副本，并負(fù)責(zé)解調(diào)制已經(jīng)由圖4A的LED線驅(qū)動(dòng)器電路425調(diào)制到驅(qū)動(dòng)線電流上的數(shù)據(jù)(例如LED控制配置命令以及實(shí)際的LED控制數(shù)據(jù))。為了解調(diào)制來自該驅(qū)動(dòng)線電流的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)提取模塊730必須首先生成其自身的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)，然后使用數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL)將其自身與該調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線電流上的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速率同步，并最終適當(dāng)?shù)厥褂帽徽{(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線電流上的電流斜坡來調(diào)整其本身，以提取該數(shù)據(jù)。為了生成內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)，該時(shí)鐘及數(shù)據(jù)提取模塊730的數(shù)字部分實(shí)現(xiàn)快速的環(huán)形振蕩器，并具有以該快速的環(huán)形振蕩器的速率運(yùn)行的、與數(shù)字邏輯相關(guān)的分段。此快速的振蕩器速率的數(shù)字邏輯分段提供若干僅具有快速的時(shí)鐘速率的功能。第一，該快速的時(shí)鐘部分提供數(shù)字支持，以確保位于電流斜坡的中心的定心邏輯正確地集中在線電流數(shù)據(jù)流上。第二功能是快速自由運(yùn)行的環(huán)形振蕩器時(shí)鐘的N分頻計(jì)數(shù)器(dividebyNcounter)。該N分頻計(jì)數(shù)器僅在核心時(shí)鐘邊界上更新，以有助于防止小故障。來自快速時(shí)鐘部分的N分頻計(jì)數(shù)器值用于幫助實(shí)現(xiàn)數(shù)字鎖相環(huán)電路DPLL，其鎖定被調(diào)制到該驅(qū)動(dòng)線721上的數(shù)據(jù)。然后，利用該數(shù)字鎖相環(huán)電路獲取的該驅(qū)動(dòng)線上的數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率被用于創(chuàng)建核心時(shí)鐘信號(hào)，其用于驅(qū)動(dòng)LED控制器760的大部分。在一個(gè)實(shí)施例中，該核心時(shí)鐘信號(hào)以八倍(8X)于驅(qū)動(dòng)線的數(shù)據(jù)速率的速率運(yùn)行。在一個(gè)實(shí)施例中，該時(shí)鐘邏輯最初在該N分頻計(jì)數(shù)器中設(shè)置一個(gè)固定值，并計(jì)算該分流A/D轉(zhuǎn)換器的交叉，以生成數(shù)據(jù)時(shí)鐘頻率值的初步估計(jì)。然后，該時(shí)鐘邏輯將此初步估計(jì)的頻率值加載到該數(shù)字鎖相環(huán)電路中，并且該數(shù)字鎖相環(huán)電路嘗試鎖定該驅(qū)動(dòng)線數(shù)據(jù)速率。如果在特定的時(shí)間周期內(nèi)，該時(shí)鐘邏輯未能獲取來自該數(shù)字鎖相環(huán)電路的時(shí)鐘信息，其進(jìn)入重同步模式，在該模式中，該時(shí)鐘邏輯重新啟動(dòng)時(shí)鐘頻率測(cè)量程序。該時(shí)鐘及數(shù)據(jù)提取模塊730的主要部分以利用該數(shù)字鎖相環(huán)電路而生成的核心時(shí)鐘速率運(yùn)行。該時(shí)鐘及數(shù)據(jù)提取模塊730的主要部分的大部分包括用于(在來自該快速時(shí)鐘部分的幫助下)實(shí)現(xiàn)數(shù)字鎖相環(huán)電路的電路。除了該數(shù)字鎖相環(huán)之外，該時(shí)鐘及數(shù)據(jù)提取模塊730的主要部分包括數(shù)據(jù)提取邏輯，用于從驅(qū)動(dòng)線信號(hào)中提取實(shí)際的數(shù)據(jù)。因?yàn)樵摂?shù)字鎖相環(huán)可鎖定數(shù)據(jù)位邊緣過渡而不是數(shù)據(jù)位中心，該數(shù)據(jù)提取邏輯負(fù)責(zé)識(shí)別數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)邊緣過渡。特別地，參考圖9A，合適的數(shù)據(jù)位時(shí)間921中的斜坡模式信號(hào)看起來幾乎與錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)位時(shí)間922中的信號(hào)相同，在該錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)位時(shí)間922中，該DPLL已鎖定了數(shù)據(jù)位邊緣過渡而不是數(shù)據(jù)位中心。為了防止此問題，由于適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)位將總是以這樣的方式出現(xiàn)，該數(shù)據(jù)提取邏輯尋找數(shù)據(jù)位中心變得不同之前的信號(hào)，而不是數(shù)據(jù)位中心之后的信號(hào)。特別地，錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)位時(shí)間925示出了在931之前和932之后的錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)中心(實(shí)際的數(shù)據(jù)邊緣)的信號(hào)看起來是如何相同的。這樣告知了該數(shù)據(jù)提取邏輯：該數(shù)字鎖相環(huán)已鎖定了數(shù)據(jù)位邊緣過渡，而不是數(shù)據(jù)位中心。如果在之前和之后過于頻繁地具有同樣的值，該數(shù)據(jù)提取邏輯使隊(duì)列(alignment)移動(dòng)1/2個(gè)位周期，以正確地與該數(shù)據(jù)位周期對(duì)齊。圖9B示出了以跌落模式調(diào)制的信號(hào)中同樣的問題。參考圖9B，合適的數(shù)據(jù)位時(shí)間971中的跌落模式的信號(hào)看起來幾乎與錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)位時(shí)間周期970中的跌落模式信號(hào)相同。為了防止不適當(dāng)?shù)劓i定錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)位周期，定心電路確保該數(shù)據(jù)位周期的第一半周期和第二半周期不相同。因此，如果如時(shí)周期期975中示出的，該位時(shí)周期期不包含跌落，或者如時(shí)周期期976中示出的，該位時(shí)周期期包含兩個(gè)跌落，那么，該定心邏輯將確定其鎖定了錯(cuò)誤的時(shí)周期期。再次參考圖7，在獲得合適的鎖定數(shù)據(jù)速率并正確地與數(shù)據(jù)位中心對(duì)齊后，該時(shí)鐘及數(shù)據(jù)提取模塊730將解調(diào)制后的數(shù)據(jù)流傳遞至該數(shù)據(jù)處理核心740。該數(shù)據(jù)處理核心740是用于處理輸入的LED控制數(shù)據(jù)的數(shù)字邏輯模塊。在一個(gè)實(shí)施例中，該數(shù)據(jù)處理核心740負(fù)責(zé)識(shí)別單獨(dú)的數(shù)據(jù)幀；解析數(shù)據(jù)幀以獲取LED控制器配置命令、LED控制命令、以及LED參數(shù)數(shù)據(jù)；并且然后，執(zhí)行從該LED控制數(shù)據(jù)提取的命令。在一個(gè)實(shí)施例中，由該數(shù)據(jù)處理核心740在輸入的LED控制數(shù)據(jù)上執(zhí)行的第一動(dòng)作是數(shù)據(jù)流的解擾。被編碼到驅(qū)動(dòng)線721上的該數(shù)據(jù)流可因各種不同的原因而加擾。加擾的一個(gè)原因是為了防止該LED單元鎖定錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)幀信號(hào)。如果重復(fù)發(fā)送至特定的LED單元750的LED控制數(shù)據(jù)值恰好與幀同步頭的值相同，那么，該LED控制器可能鎖定了錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)流位置，并且再也看不到有效的數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)的加擾防止了這種情況，這是因?yàn)?，即便?shù)據(jù)有效載荷是固定的值，數(shù)據(jù)加擾使其在驅(qū)動(dòng)線上的每一個(gè)數(shù)據(jù)幀上都不同。因此，數(shù)據(jù)加擾大大減小了在數(shù)據(jù)流中構(gòu)建錯(cuò)誤的幀圖形的可能性。由于數(shù)據(jù)的加擾擴(kuò)展了能量，加擾數(shù)據(jù)的另一個(gè)原因是減少電磁干擾問題。為了處理加擾的數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)處理核心740中的解擾單元742最初通過查找?guī)綐?biāo)記來處理輸入的數(shù)據(jù)，并且然后解擾該加擾的數(shù)據(jù)幀以獲得該數(shù)據(jù)幀中實(shí)際的數(shù)據(jù)命令。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，如圖2B中示出的，一個(gè)LED控制數(shù)據(jù)幀由40字節(jié)組成。下表示出了圖2B中示出的示例性數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)。表1-示例性數(shù)據(jù)幀參考前面的表，第一字節(jié)是用于指示一個(gè)數(shù)據(jù)幀的起始的幀頭。該幀頭字節(jié)不加擾，且剩余的三十九(39)個(gè)字節(jié)可利用v.34通信協(xié)議自同步加擾。該解擾單元742的數(shù)據(jù)幀檢測(cè)邏輯搜索輸入數(shù)據(jù)，在一個(gè)數(shù)據(jù)流中查找重復(fù)的幀頭。該解擾單元742試圖鎖定該圖形。如果在一定時(shí)間量后，沒有發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀，那么，該解擾單元742將該問題告知給該鎖定及數(shù)據(jù)提取模塊730。然后，該鎖定及數(shù)據(jù)提取模塊730可切換到一個(gè)新頻率并主張一個(gè)重新同步的信號(hào)。此動(dòng)作將重置任意可能的已經(jīng)開始的幀鎖定，并啟動(dòng)該解擾單元742的幀檢測(cè)邏輯，再次搜索數(shù)據(jù)幀。當(dāng)該解擾單元742的幀檢測(cè)邏輯檢測(cè)到數(shù)據(jù)幀圖形時(shí)，該解擾單元742將主張一個(gè)有效的幀信號(hào)回到該鎖定及數(shù)據(jù)提取模塊730，以指明有效數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，在該數(shù)據(jù)解析模塊743獲取有效數(shù)據(jù)以確保該解擾單元742已經(jīng)鎖定了輸入數(shù)據(jù)流并具有適當(dāng)?shù)妮敵鰯?shù)據(jù)之前的至少一幀處，該解擾單元742是活躍的。這樣確保了該解擾單元742已經(jīng)與輸入數(shù)據(jù)流同步。一旦該解擾單元742實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸入數(shù)據(jù)的合適的鎖定，并完成了解擾處理，該解擾單元742向用于處理數(shù)據(jù)幀內(nèi)容的數(shù)據(jù)解析器743傳遞解擾的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)解析器743解析各數(shù)據(jù)幀。該數(shù)據(jù)解析器743識(shí)別在該數(shù)據(jù)幀中的命令(LED控制器配置命令或LED控制命令)，并對(duì)數(shù)據(jù)幀的有效載荷(LED控制器配置參數(shù)或LED控制數(shù)據(jù)參數(shù))解碼。在一個(gè)實(shí)施例中，該數(shù)據(jù)解析器743將執(zhí)行可選的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼校驗(yàn)，并且，如果該數(shù)據(jù)是好的，該數(shù)據(jù)解析器向該數(shù)據(jù)處理核心740中的執(zhí)行邏輯傳遞已解碼的命令和參數(shù)數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，該數(shù)據(jù)解析器743具有多個(gè)不同的像素尋址模式，用于確定接收到的特定的數(shù)據(jù)幀是否適用于此特定的LED控制器760。標(biāo)準(zhǔn)的尋址模式將特定的LED單元地址置于一個(gè)數(shù)據(jù)幀的地址字段中。在一個(gè)實(shí)施例中，該地址指定了數(shù)據(jù)字段中LED控制數(shù)據(jù)的起始地址。在該地址字段中已確定的該特定的LED單元將根據(jù)該LED控制數(shù)據(jù)的寬度而使用該有效載荷字段中的LED控制數(shù)據(jù)的第一項(xiàng)。按順序?qū)ぶ返南乱粋€(gè)LED單元將根據(jù)該LED控制數(shù)據(jù)的寬度而使用該數(shù)據(jù)有效載荷字段中的LED控制數(shù)據(jù)的下一項(xiàng)，以此類推。在其它的實(shí)施例中，該地址可指定一個(gè)單獨(dú)的LED單元或特定數(shù)量的連續(xù)的LED單元。注意：在本發(fā)明的系統(tǒng)中，該數(shù)據(jù)有效載荷的大小是288位，使得其可存儲(chǔ)2、4、6、8或12位寬的偶數(shù)倍的數(shù)據(jù)值。在組地址模式(groupaddressmode)中，該數(shù)據(jù)有效載荷中的LED控制數(shù)據(jù)將僅適用于被分配給特定的組的各LED單元。該控制數(shù)據(jù)可能只是適用于該組中的所有LED單元。在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)使用位圖處理引擎，該引擎可檢查該有效載荷中的位圖，以確定應(yīng)改變一組LED單元成員中的哪個(gè)子集或應(yīng)如何改變那些LED單元成員。因此，在標(biāo)準(zhǔn)的線性尋址系統(tǒng)中，每個(gè)LED是可單獨(dú)尋址的，并且每個(gè)LED可被單獨(dú)尋址為指定的組的一部分?？梢愿鞣N不同的方式處理由循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC)校驗(yàn)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。在一個(gè)實(shí)施例中，如果可選的CRC保護(hù)已經(jīng)啟動(dòng)，當(dāng)在大約25個(gè)數(shù)據(jù)幀的窗口期間檢測(cè)到兩個(gè)CRC錯(cuò)誤，該數(shù)據(jù)處理核心740將開始忽略數(shù)據(jù)。此外，在此期間，可關(guān)閉該LED輸出，并且該數(shù)據(jù)處理核心740將不再響應(yīng)新的命令。在一個(gè)實(shí)施例中，該數(shù)據(jù)處理核心740將繼續(xù)檢查輸入的LED控制數(shù)據(jù)幀，直至接收到四個(gè)具有正確的CRC值的數(shù)據(jù)幀。那時(shí)，該數(shù)據(jù)處理核心740將開始處理新的命令。在一個(gè)LED控制器760上可實(shí)現(xiàn)許多不同類型的命令。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，實(shí)現(xiàn)三種主要類型的命令：一個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的更新而不是整體更新、伴隨整體更新的一個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的更新、以及對(duì)LED控制器760中的控制寄存器的寫入。一個(gè)像素更新而不是整體更新將一組用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)LED的參數(shù)存儲(chǔ)到影子寄存器中。然而，不會(huì)立即使用那些LED參數(shù)。然后，當(dāng)接收到一個(gè)整體更新命令(尋址到該LED控制器760或任意其它的LED控制器)時(shí)，使用所存儲(chǔ)的像素?cái)?shù)據(jù)參數(shù)來改變LED驅(qū)動(dòng)器電路780的輸出。以這樣的方式，對(duì)許多像素的改變可以同步，這是運(yùn)行于一系列獨(dú)特地顯示幀的視頻顯示器以及其它顯示系統(tǒng)所需要的。當(dāng)該數(shù)據(jù)處理核心740接收到對(duì)控制寄存器的寫入時(shí)，該數(shù)據(jù)處理核心740將識(shí)別控制寄存器及熔斷器模塊741中的適當(dāng)?shù)目刂萍拇嫫鳎⑾嚓P(guān)的數(shù)據(jù)值寫入該控制寄存器。該控制寄存器的內(nèi)容為控制該LED控制器760中的電路的運(yùn)行的易失性控制位。對(duì)控制寄存器的寫入的特定形式能夠用于激活各種功能，而不是僅設(shè)定特定的控制寄存器的值。除了該易失性控制寄存器外，該控制寄存器及熔斷器模塊741還包含一組非易失性熔斷器。為了指定LED控制器760中的一組參數(shù)配置信息，可燃燒各熔斷器。例如，LED單元750的一個(gè)實(shí)施例利用八個(gè)熔斷器實(shí)現(xiàn)了一個(gè)八位地址值。以這樣的方式，256個(gè)可唯一尋址的LED單元的串可耦合至單獨(dú)的LED線驅(qū)動(dòng)器電路。為了對(duì)該控制寄存器及熔斷器模塊741中的熔斷器進(jìn)行編程，對(duì)特定的控制寄存器地址發(fā)送一種特定形式的寫入。(注意：在那些特定的控制寄存器地址處，可能存在或者實(shí)際上不存在真正的控制寄存器)。當(dāng)發(fā)送對(duì)特定的控制寄存器地址的合適的形式的寫入時(shí)，該數(shù)據(jù)處理核心740將燃燒該控制寄存器及熔斷器模塊741中的特別指定的熔斷器。該控制寄存器及熔斷器模塊741中的熔斷器可由構(gòu)建LED控制器760的制造者和LED控制器760的使用者使用。該使用者可使用該控制寄存器及熔斷器741中的熔斷器，以由同樣的集成電路設(shè)計(jì)構(gòu)建出具有不同的性能特點(diǎn)和能力的多種不同的LED控制器。例如，該控制寄存器及熔斷器模塊741中的熔斷器可用于指定由該LED控制器760控制的LED的數(shù)量，可啟用或禁用LED控制器的精度(在一個(gè)實(shí)施例中為4位、6位、8位、或12位)以及各種其它的LED控制器特性。以這種方式，LED控制器760的制造者可根據(jù)特定的應(yīng)用需要多少特性來劃分LED控制器760的市場(chǎng)。該控制寄存器及熔斷器模塊741中的熔斷器還可用于存儲(chǔ)LED控制器760中的校準(zhǔn)信息。半導(dǎo)體工藝技術(shù)中的缺陷和不一致意味著：沒有兩個(gè)集成電路會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)得完全一樣。對(duì)于純粹的數(shù)字集成電路，由于數(shù)字電路中使用的是離散的量化數(shù)據(jù)值，小的差異不會(huì)影響運(yùn)行。(數(shù)字集成電路設(shè)備的大的制造缺陷將產(chǎn)生應(yīng)丟棄的無法使用的設(shè)備)。對(duì)于該LED控制器760，多個(gè)模擬電路的存在將意味著：制造差異將會(huì)顯著影響不同LED控制器的性能。為了處理這些性能差異，將對(duì)每個(gè)單獨(dú)的LED控制器760進(jìn)行測(cè)試，并且可以通過利用熔斷器存儲(chǔ)用于調(diào)整不同的LED控制器之間的細(xì)微差異的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)來補(bǔ)償不同的LED控制器之間的各種差異。例如，LED的亮度由通過該LED的電流的量來控制。但是，由于集成電路制造中的缺陷，當(dāng)被命令提供完全相同的亮度水平時(shí)，由不同的LED控制器的LED驅(qū)動(dòng)器電路780提供的電流的量可能不一樣。因此，該控制寄存器及熔斷器模塊741中的熔斷器可用于存儲(chǔ)被設(shè)計(jì)為用于校準(zhǔn)由該LED驅(qū)動(dòng)器電路780傳送至LED的電流的電流調(diào)整/整理值。該LED控制器760上的每個(gè)不同的LED通道可接收其自身的單獨(dú)的電流調(diào)整/整理值。注意：各LED本身也可能經(jīng)歷不完善的制造工藝。接收到完全相同的電流量的不同的LED會(huì)輸出不一樣的亮度。因此，在測(cè)試前，通過將各LED781耦合至一個(gè)LED控制器760，該LED控制器760和各LED781中的細(xì)微制造差異能夠由被編程到該LED控制器760中的電流調(diào)整/整理校準(zhǔn)數(shù)據(jù)來補(bǔ)償。由于除了不同的LED驅(qū)動(dòng)器電路780外，電流校準(zhǔn)值還將補(bǔ)償不同的LED，對(duì)由該LED驅(qū)動(dòng)器電路780提供的電流輸出進(jìn)行校準(zhǔn)的這種能力允許該LED控制器760使用沒有經(jīng)過嚴(yán)格的亮度校準(zhǔn)測(cè)試的比較便宜的LED。LED控制器760的使用者可為用戶可用的各種不同的應(yīng)用所特定的性能編程一組用戶可訪問的熔斷器。例如，LED控制器760可設(shè)計(jì)為使用共陽極LED或共陰極LED運(yùn)行。可由熔斷器指定使用CRC值來測(cè)試數(shù)據(jù)幀錯(cuò)誤。并且，如更早之前所述的，設(shè)備地址熔斷器組也可以是用戶可編程的。在個(gè)別情況下，如果集成電路中的各種元件由于熱或其它原因而遷移，已經(jīng)燒盡的熔斷器可稍后顯現(xiàn)為未熔斷。如果發(fā)生這種情況，對(duì)LED控制器760進(jìn)行的熔斷器編程會(huì)崩壞，從而導(dǎo)致設(shè)備的錯(cuò)誤運(yùn)行。為了防止這種情況發(fā)生，一個(gè)實(shí)施例允許使用額外的可燃燒的熔斷器，以實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)碼機(jī)制。因此，如果熔斷器變?yōu)槲慈蹟?，該ECC能夠用于確定哪一個(gè)熔斷器發(fā)生變化，并相應(yīng)地調(diào)整該LED控制器760的運(yùn)行。如更早之前所述的，本發(fā)明系統(tǒng)的一些實(shí)施例可允許LED線驅(qū)動(dòng)器從LED單元請(qǐng)求狀態(tài)，使得該LED單元將以被請(qǐng)求的信息來響應(yīng)該狀態(tài)請(qǐng)求。同樣地，一些實(shí)施例可使各LED單元在接收到命令后提供確認(rèn)。為了響應(yīng)狀態(tài)請(qǐng)求(或提供確認(rèn))，該數(shù)據(jù)處理核心740可請(qǐng)求該電力系統(tǒng)720以可在特定的時(shí)間窗期間被LED線路驅(qū)動(dòng)器檢測(cè)到的方式來運(yùn)行其分流電路。為了確定哪一個(gè)LED單元750正在響應(yīng)，該LED線驅(qū)動(dòng)器可一次只作出一個(gè)請(qǐng)求，或?yàn)槊總€(gè)LED單元750提供其響應(yīng)的不同的時(shí)間窗。向該分流電路發(fā)送信號(hào)的另一種方法是使電力系統(tǒng)執(zhí)行合流和分流操作的高頻爆發(fā)，使得該LED線驅(qū)動(dòng)器能夠檢測(cè)到頻率。再次參考圖7，該LED控制器760的最終電路模塊是包含用于驅(qū)動(dòng)各LED781的LED驅(qū)動(dòng)器電路780的電路模塊。該LED控制器760上的每個(gè)LED輸出具有一個(gè)獨(dú)立的LED驅(qū)動(dòng)器電路。在圖7的實(shí)施例中，具有用于驅(qū)動(dòng)四個(gè)不同的LED781的四個(gè)LED驅(qū)動(dòng)線。然而，其它的實(shí)施例包含用于處理不同數(shù)量的LED781的LED驅(qū)動(dòng)器電路。在圖7中描繪的特定的實(shí)施例中，各LED781以共陰極配置線接。在共陽極配置中，LED符號(hào)將朝向其它方向。每個(gè)獨(dú)立的LED驅(qū)動(dòng)器電路具有數(shù)字和模擬電路部分。該數(shù)字電路部分與該數(shù)據(jù)處理核心740和控制寄存器及熔斷器741接口。該數(shù)字電路部分接收指定了強(qiáng)度值的數(shù)字信息，其表示一個(gè)LED應(yīng)接收多少功率。然后，根據(jù)各種因子調(diào)整該強(qiáng)度值，并將其用于驅(qū)動(dòng)該恒定的電路輸出。該模擬LED驅(qū)動(dòng)器電路接收來自該電力系統(tǒng)729的電流參考，并創(chuàng)建將用于實(shí)際上驅(qū)動(dòng)相關(guān)的設(shè)備的恒定的電流。LED驅(qū)動(dòng)器電路的該數(shù)字部分精確地控制何時(shí)打開和關(guān)閉相關(guān)的LED。為了確定該如何正確地驅(qū)動(dòng)各LED，該數(shù)字部分查閱該控制寄存器及熔斷器741以配置信息。該控制寄存器及熔斷器741可指定若干個(gè)不同的參數(shù)，例如：該LED是否獲許運(yùn)行、各LED(利用圖7中示出的共陽極模式或共陰極模式)是吸收電流還是產(chǎn)生電流、該LED的電流整理/調(diào)整值是多少、以及LED的打開延遲因子。將此LED配置信息與LED控制數(shù)據(jù)幀中接收到的LED控制信息相結(jié)合，該LED控制信息指定LED強(qiáng)度值(如果要關(guān)閉該LED，該值可為0)，以確定該如何驅(qū)動(dòng)該LED。各種不同的輸出調(diào)制系統(tǒng)可用于驅(qū)動(dòng)各LED。除了由各熔斷器指定的固定的電流整理/調(diào)整值，該LED驅(qū)動(dòng)器電流780還可為各LED動(dòng)態(tài)地調(diào)整電流。例如，可向該LED驅(qū)動(dòng)器電路780提供溫度傳感器電路的輸出。然后，該LED驅(qū)動(dòng)器電路780響應(yīng)環(huán)境溫度而調(diào)整提供至各LED的電流。以這種方式，該LED驅(qū)動(dòng)器電路780能夠?qū)τ绊懜鱈ED以及該LED驅(qū)動(dòng)器電路本身的性能的溫度差異做調(diào)整。注意：通過使每個(gè)單獨(dú)的LED單元具有內(nèi)部溫度傳感器，本發(fā)明的系統(tǒng)允許以像素乘像素為基礎(chǔ)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行修正。因此，如果陽光照射在某些LED單元上而沒照射其它的LED(由于陰影)，每個(gè)單獨(dú)的LED單元將根據(jù)其本地條件作出合適的修正。在傳統(tǒng)的脈沖寬度調(diào)制(PWM)實(shí)施例中，通過確定的時(shí)間周內(nèi)脈沖輸出的寬度來確定輸出功率。例如，圖10A定義了16個(gè)時(shí)間單元的時(shí)間周期，以及如何將一個(gè)4位強(qiáng)度值描述為該時(shí)間周期上的脈沖寬度調(diào)制的功率。如果該強(qiáng)度是零(“0000”)，那么沒有脈沖。如果該強(qiáng)度值為一(“0001”)，那么輸出具有1個(gè)時(shí)隙寬度的脈沖。以此類推至15的強(qiáng)度(“1111”)，其中輸出15個(gè)時(shí)隙寬度的脈沖。參考圖10A所描述的該傳統(tǒng)的脈沖寬度調(diào)制可用于本發(fā)明的LED控制器單元中的該LED驅(qū)動(dòng)器電路780。然而，還可使用一種提供了若干優(yōu)點(diǎn)的被稱為“減少閃爍調(diào)制”(RFM)的新的輸出方法。與傳統(tǒng)的脈沖寬度調(diào)制相比，該減少閃爍調(diào)制系統(tǒng)提供了至少三個(gè)優(yōu)點(diǎn)。特別地，該減少閃爍調(diào)制系統(tǒng)：(1)將切換(開和關(guān))頻率增加至更高頻率范圍，并因此減少可察覺的閃爍；(2)跨時(shí)間擴(kuò)散電流的使用，從而減少峰值功率需求，以及(3)以顯而易見的方式引入了一個(gè)隨機(jī)，其防止依賴各種數(shù)據(jù)的圖形影響輸出。在功率可用性有限的系統(tǒng)中，擴(kuò)散電流的使用是非常重要的。例如，如果僅具有平均140毫安的可用電流(由電容器緩沖)，并且具有兩個(gè)運(yùn)行于100毫安的恒定電流下且每個(gè)設(shè)定為具有60％的占空比的LED，那么，平均具有足夠的電流。然而，如果使用PWM系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)各LED，那么，在該兩個(gè)LED將共抽拉200毫安期間，該P(yáng)WM將在至少10％的時(shí)間內(nèi)同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)LED，從而抽拉比平均可用的更多的電流。對(duì)于該RFM系統(tǒng)，更均勻地跨時(shí)間擴(kuò)散電流的使用，使得該兩個(gè)LED將不會(huì)抽拉比平均可用的更多的電流，并因此避免了供電線路的過載電流供應(yīng)。為了增加該切換頻率并更均勻地?cái)U(kuò)散電流的使用，在給定的時(shí)間周期內(nèi)，該減少閃爍調(diào)制系統(tǒng)像PWM系統(tǒng)一樣，以基本上相同的時(shí)間單元數(shù)量提供恒定電流輸出，但是當(dāng)恒定電流已開啟時(shí)，各時(shí)間單元在該時(shí)期內(nèi)更均勻地分配。圖10B示出了該減少閃爍調(diào)制將如何以圖10A的PWM示例的能量輸出而輸出該恒定電流脈沖。為了生成圖10B的輸出圖形，如果該強(qiáng)度值的位位置是打開的，則圖10C的與每個(gè)位的位置相關(guān)的四個(gè)圖形可為邏輯或。例如，如果指定強(qiáng)度水平9(“1001”)，那么，如結(jié)合圖10C中示出的，與最高有效位的位置(“1000”)相關(guān)的圖形以及與最低有效位的位置(“0001”)相關(guān)的圖形可為邏輯或。將圖10A中脈沖寬度調(diào)制系統(tǒng)的輸出與圖10B的減少閃爍調(diào)制系統(tǒng)的輸出進(jìn)行對(duì)比，能夠看出：當(dāng)使用該減少閃爍調(diào)制系統(tǒng)輸出功率時(shí)，每個(gè)時(shí)間周期將發(fā)生更多的單獨(dú)的脈沖。特別地，當(dāng)使用圖10A中的脈沖寬度調(diào)制系統(tǒng)時(shí)，每個(gè)時(shí)間周期內(nèi)僅有一個(gè)恒流脈沖，而能夠更均勻地跨時(shí)期擴(kuò)散能量的該減少閃爍調(diào)制系統(tǒng)具有多個(gè)恒流脈沖。使用任一系統(tǒng)所創(chuàng)建的每個(gè)恒流脈沖不會(huì)完美地形成為理想的方波脈沖。圖10D示出了以虛線畫出的一個(gè)理想的電流脈沖以及以醒目的實(shí)線畫出的更真實(shí)的電流脈沖的特寫。如圖10D中示出的，該恒流脈沖的上升時(shí)間和下落時(shí)間不像該理想的方波脈沖所示出的那樣為零。對(duì)于實(shí)際的恒流脈沖，上升時(shí)間通常比下落時(shí)間長。(在本文件中，上升時(shí)間的此種延長稱為“LED打開延遲”。)因此，在一個(gè)實(shí)際的恒流脈沖期間，能量輸出的量少于一個(gè)理想的方波恒流脈沖期間輸出的能量的量。此減少的能量輸出因此將導(dǎo)致LED輸出與期望的相比不那么強(qiáng)烈。如果不補(bǔ)償此影響，在強(qiáng)度輸出范圍中將呈現(xiàn)非線性。為了補(bǔ)償此影響，該LED驅(qū)動(dòng)器電路780的數(shù)字電路可計(jì)算所發(fā)生的恒流脈沖的數(shù)量，并在指定的多個(gè)恒流脈沖之后增加額外的恒流脈沖時(shí)間單元。例如，如果單獨(dú)的時(shí)間單元的實(shí)際的恒流脈沖比理想的方波恒流脈沖的輸出能量少5％，由于二十乘以百分之五等于百分之百，則每20個(gè)脈沖將發(fā)生：增加額外的恒定電流的時(shí)間單元，否則會(huì)丟失一個(gè)完整的時(shí)間單元脈沖。在一個(gè)實(shí)施例中，可調(diào)的LED打開延遲值用于存儲(chǔ)每個(gè)脈沖上的能量損失的量的表征。在每個(gè)恒流脈沖之后，將該LED打開延遲值增加到相應(yīng)的LED的累加器上。當(dāng)該累加器溢出時(shí)，將額外的時(shí)間單元增加到該LED“開”時(shí)間，以彌補(bǔ)此缺失的能量。如在時(shí)鐘及數(shù)據(jù)提取模塊730的描述中所述的，LED控制器760可使用自由運(yùn)行的內(nèi)部環(huán)形振蕩器來創(chuàng)建用于驅(qū)動(dòng)該數(shù)字電路的核心時(shí)鐘信號(hào)。該快速自由運(yùn)行的環(huán)形振蕩器時(shí)鐘會(huì)表現(xiàn)出一些時(shí)鐘抖動(dòng)。為了創(chuàng)建核心時(shí)鐘，該快速運(yùn)行的環(huán)形振蕩器時(shí)鐘被簡(jiǎn)化為由數(shù)字鎖相環(huán)控制的N分頻計(jì)數(shù)器。為了創(chuàng)建核心數(shù)字時(shí)鐘而使用數(shù)字鎖相環(huán)，這將一些量化誤差引入到該核心時(shí)鐘中。其結(jié)果是，該內(nèi)部核心時(shí)鐘可具有單獨(dú)的核心時(shí)鐘周期的略微不同的時(shí)間長度。由于該核心時(shí)鐘用于驅(qū)動(dòng)LED輸出，各時(shí)間單元上的LED也將具有這些略微不同的時(shí)間長度。當(dāng)各時(shí)間上的LED的小的時(shí)鐘精度與在具有該時(shí)鐘精度的階段的LED控制數(shù)據(jù)圖形結(jié)合時(shí)，這種影響將是很夸張的，其將顯著地影響LED輸出。為了防止任意這樣的小的時(shí)鐘缺陷以消極地影響LED輸出性能的方式與LED開/關(guān)數(shù)據(jù)圖形結(jié)合，將打開和關(guān)閉LED輸出的隨機(jī)化引入到LED開/關(guān)數(shù)據(jù)圖形中。特別地，LED的打開時(shí)間可在一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)隨機(jī)地來回移動(dòng)。然而，在該時(shí)間周期內(nèi)，LED仍將打開同樣的時(shí)間量，使得LED的凈功率輸出不變。特別地，為了使通過每個(gè)LED的電流的量相同，作為對(duì)通過將多余的電壓以熱量燃盡來仔細(xì)地調(diào)整提供至不同的LED的電壓的取代方式，系統(tǒng)可將同樣的電壓提供至不同的LED，即使這樣會(huì)因不同的LED之間的制造差異而導(dǎo)致通過每個(gè)LED的電流的量不同。為了平衡該電流差異，可向每個(gè)LED提供相應(yīng)的不同速率的電流脈沖，具有較低的電流的各LED將接收到更高速率的電流脈沖。因此，并不以無效率地燃燒過量的能量的方式平衡電流，而是將通過調(diào)整提供至每個(gè)LED的電流脈沖的速率來平衡不同的LED。耦合至圖7中的一組LED單元750的、圖4A中的LED線驅(qū)動(dòng)器電路425形成一個(gè)最小化損耗功率的、非常有效率的LED照明系統(tǒng)。在該LED線驅(qū)動(dòng)器電路425中，該主要線驅(qū)動(dòng)FET461總是完全打開或完全關(guān)閉，使得其將非常小的功率以熱量消耗掉。在各單獨(dú)的LED單元750中，當(dāng)對(duì)LED單元的本地供電電容器充電時(shí)，本地電力系統(tǒng)720分流線電流，因此將所有電流傳遞至該線上的下一個(gè)LED單元。在每個(gè)單獨(dú)的LED單元750中，控制電路使用最小的功率，使得該LED驅(qū)動(dòng)器電流780消耗掉進(jìn)入啟動(dòng)的LED781中的大部分功率。因此，整體控制的LED照明系統(tǒng)是非常有效率的。當(dāng)各LED關(guān)閉時(shí)，該系統(tǒng)僅抽拉相當(dāng)有限的功率。并且當(dāng)各LED打開時(shí)，該系統(tǒng)耗費(fèi)非常小的功率。如圖7的實(shí)施例中示出的，每個(gè)LED單元控制四個(gè)不同的LED，然而其它實(shí)施例能夠具有不同數(shù)量的LED。為了進(jìn)一步優(yōu)化功率使用(以及降低成本)，通過使三個(gè)LED單元中的每個(gè)支持一個(gè)單獨(dú)的顏色，三個(gè)LED單元的組控制N個(gè)LED，每個(gè)組能夠用于實(shí)現(xiàn)N個(gè)像素(每個(gè)具有紅色、綠色、和藍(lán)色LED)。例如，對(duì)于圖7的實(shí)施例，能夠通過使每個(gè)LED單元控制四個(gè)相同顏色的LED來創(chuàng)建四個(gè)獨(dú)立的像素。由于不同顏色的LED需要不同量的功率，并且每個(gè)LED單元將抽拉所需要的功率以支持其特定顏色的LED(紅色、綠色或藍(lán)色)，LED單元的這樣的部署將進(jìn)一步優(yōu)化功率使用。先進(jìn)的顏色系統(tǒng)在替換實(shí)施例中，各單獨(dú)的LED單元可實(shí)現(xiàn)為像素電路，其中各LED單元裝配有顏色數(shù)據(jù)，以驅(qū)動(dòng)由紅色、綠色和藍(lán)色LED組成的彩色像素。每個(gè)LED單元可控制一個(gè)或多個(gè)像素。該像素電路將接收由該像素電路控制的、每個(gè)像素的顏色/亮度信息。該像素電路可利用任意數(shù)量的不同的顏色編碼機(jī)制運(yùn)行，該機(jī)制包括：YUV或YCrCb或YPbPr顏色空間RGB(紅色、綠色、和藍(lán)色)顏色空間HSV(色相、飽和度、和值)顏色空間CMYK(青色、洋紅、黃色、和黑色)顏色空間為了生成想要的顏色，該像素電路將接收到的顏色信息轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動(dòng)一組紅色、綠色、和藍(lán)色像素所需要的值。為了生成非常精確的顏色，每個(gè)單獨(dú)的像素電路可考慮提供至各LED的電流以及電流溫度。該像素電路將根據(jù)將提供至LED的電流和電流溫度來調(diào)整每個(gè)彩色LED的輸出強(qiáng)度值。在像素層面執(zhí)行顏色空間轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)提供了一些優(yōu)點(diǎn)。由于提供圖像數(shù)據(jù)的該系統(tǒng)不用執(zhí)行顏色空間轉(zhuǎn)換，可簡(jiǎn)化用于提供顯示信息的系統(tǒng)。作為替代方式，在生成像素?zé)舻奈恢锰巿?zhí)行該顏色空間轉(zhuǎn)換。此外，由于可直接使用本身的顏色空間，將全顏色信息向下提供至像素光源的系統(tǒng)能夠提供更高質(zhì)量的輸出。例如，由于RGB顏色空間具有許多相互冗余，該YCbCr顏色空間比該RGB顏色空間更有效率。此外，在顏色轉(zhuǎn)換過程中不會(huì)引入量化誤差。因此，通過一直向下地向像素光源渲染系統(tǒng)提供YCbCr編碼的顏色信息，該像素光源渲染系統(tǒng)(該像素電路)能夠使用全顏色信息生成最精確的色彩再現(xiàn)。如更早之前所述的，為了提高系統(tǒng)的能量效率，可提供未經(jīng)仔細(xì)校準(zhǔn)以獲得準(zhǔn)確的期望的電流的電壓源，而不是有效地提供能夠提供近似期望的電流的電壓源。這樣的系統(tǒng)可能影響LED的發(fā)射光譜。對(duì)于上面所述的執(zhí)行顏色控制的像素電路，該顏色電路可響應(yīng)提供至LED的電流來調(diào)整顏色輸出。因此，如果提供至LED的電流改變了LED的顏色輸出，顏色控制電路能夠考慮顏色輸出中的該改變以調(diào)整該像素的所有的LED的輸出，以生成適當(dāng)?shù)淖罱K顏色輸出。以這種方式，實(shí)際被提供到用于創(chuàng)建彩色像素的不同顏色的LED的電流成為確定每個(gè)彩色的LED的適當(dāng)?shù)妮敵鰪?qiáng)度的顏色電路的輸入。自動(dòng)尋址系統(tǒng)如前面的描述中所述的，如果單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)線上的所有的單獨(dú)的LED控制器單元是單獨(dú)可控的，每個(gè)單獨(dú)的LED控制器單元(圖7中的760)必須給定一個(gè)唯一的地址。這可通過以下所述來執(zhí)行：將LED線驅(qū)動(dòng)器耦合至驅(qū)動(dòng)線上的一個(gè)單獨(dú)的LED控制器單元，并將來自該LED線驅(qū)動(dòng)器的命令傳輸至該單獨(dú)的LED控制器單元，以將其地址熔斷器燃燒為一個(gè)特定的地址值。然后，每個(gè)具有唯一的地址的一系列的LED控制器單元可在特定圖形的單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)線路上串聯(lián)地耦合在一起，從而創(chuàng)建具有在已知的序列中的多個(gè)單獨(dú)可控的LED控制器單元的驅(qū)動(dòng)線。為了簡(jiǎn)化這樣的成串的LED控制器單元，地址編程邏輯可被改進(jìn)為具有一個(gè)“霍爾效應(yīng)”傳感器。霍爾效應(yīng)傳感器是一種能夠檢測(cè)本地磁場(chǎng)的電子傳感器。為了完善該地址編程邏輯，可以這樣的方式增加霍爾效應(yīng)傳感器：僅允許在該霍爾效應(yīng)傳感器檢測(cè)到特定的磁場(chǎng)時(shí)激活該地址編程邏輯。因此，如果LED控制器單元不在所限定的磁場(chǎng)內(nèi)，那么該地址編程邏輯將不運(yùn)行。以這種方式，若干仍未燒入地址的LED控制器單元可耦合于同一驅(qū)動(dòng)線。然后，為了向該驅(qū)動(dòng)線上的各LED控制器單元提供唯一的地址，每個(gè)單獨(dú)的LED控制器單元將順序地放置于適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)中(一次放置一個(gè))，且編程命令將被向下發(fā)送至該驅(qū)動(dòng)線的唯一的地址。由于僅有一個(gè)LED控制器單元將位于一個(gè)適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)中，只有該LED控制器單元將響應(yīng)該燒入地址的命令。同一驅(qū)動(dòng)線上的其它的LED控制器將忽略燒入地址的命令。因此，通過將各LCD控制器單元順序地放置于適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)中并接著傳輸編程唯一的地址的命令，能夠?qū)⒃撐ㄒ坏牡刂肪幊痰揭呀?jīng)一起耦合于單個(gè)驅(qū)動(dòng)線中的每個(gè)LED控制器單元中。應(yīng)用綜述在前面的章節(jié)中陳述并在圖2A中示出的單線多LED的電力及控制系統(tǒng)能夠用于很多種的應(yīng)用。在一個(gè)最基本的應(yīng)用中，成串的單獨(dú)控制的照明單元250能夠部署為簡(jiǎn)單控制的裝飾照明系統(tǒng)，例如一串圣誕樹燈飾。在這樣的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)線路221可為向該串提供機(jī)械結(jié)構(gòu)的絕緣線，該絕緣線除了攜帶電力外還提供編碼的控制數(shù)據(jù)、提供電流參考值、并充當(dāng)各單獨(dú)的LED單元250的散熱器。在這樣的布置中，主LED控制器系統(tǒng)230可為具有一組各種不同的照明圖案的小的微控制器。這些照明圖案僅受限于對(duì)該主LED微控制器系統(tǒng)230進(jìn)行編程的人的想象力。示例包括：具有色譜的固態(tài)照明、具有不同顏色的各種不同的閃爍光圖案、使得光源好像是沿該串向下移動(dòng)的LED的逐步激活，等等。在前面的章節(jié)陳述的該單線多LED的電力及控制系統(tǒng)接近無窮數(shù)量的可能的應(yīng)用超出了本文件的范圍。然而，下面的章節(jié)將提供本發(fā)明的系統(tǒng)的這些可能的應(yīng)用的一個(gè)子集?？刂普彰鞯膽?yīng)用如本文件的背景所述的，各LED現(xiàn)在用于許多傳統(tǒng)的照明應(yīng)用中。這樣做的兩個(gè)最大的原因是各LED的能量效率以及各LED的魯棒性，其轉(zhuǎn)化為LED照明系統(tǒng)的低維護(hù)(各LED不需要像基于燈絲的白熾燈泡或者甚至緊湊型熒光燈那樣幾乎經(jīng)常更換)。然而，基于LED的照明系統(tǒng)的較高費(fèi)用限制了它們的部署。本發(fā)明的該單線多LED的電力及控制系統(tǒng)降低了基于LED的照明系統(tǒng)的成本，同時(shí)完善了基于LED的照明系統(tǒng)的特征集。因此，本發(fā)明的該單線多LED的電力及控制系統(tǒng)能夠擴(kuò)展基于LED的照明系統(tǒng)的市場(chǎng)。本發(fā)明的該單線多LED的電力及控制系統(tǒng)通過降低基于LED的照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、以及安裝的線路復(fù)雜性而降低了基于LED的照明系統(tǒng)的成本。特別地，該單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)線(及其完成電路的回行進(jìn)給)大大簡(jiǎn)化了構(gòu)造基于LED的照明系統(tǒng)所需要的線。如圖2A中示出的，一個(gè)可能的實(shí)施例將主LED控制器系統(tǒng)230、電源210、以及LED線驅(qū)動(dòng)器220的功能結(jié)合于單獨(dú)的LED驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)239中，使得僅一個(gè)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)線221(及其回線229)就驅(qū)動(dòng)了許多單獨(dú)控制的LED單元(250-1至250-N)。以這樣的方式，大大簡(jiǎn)化了照明系統(tǒng)的制造。然而，圖2A的LED照明系統(tǒng)允許每個(gè)LED單元250(每個(gè)單元具有多個(gè)不同顏色的LED)單獨(dú)控制，使得可創(chuàng)建復(fù)雜的多顏色圖案圖11A至12示出了可根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)構(gòu)造的可能的LED照明系統(tǒng)的框圖。注意：這些僅是可利用本發(fā)明的教導(dǎo)創(chuàng)建的無數(shù)可能的照明器件中的兩個(gè)示例。在圖11A中的實(shí)施例中，LED照明系統(tǒng)已劃分為兩個(gè)單元：LED照明器件1125和主LED控制器及電力線數(shù)據(jù)編碼器系統(tǒng)1130。圖11A的實(shí)施例能夠用于傳統(tǒng)的交流(AC)照明環(huán)境中。該LED照明器件1125部分將像通常由切換的AC電流控制的傳統(tǒng)的照明器件那樣安裝。然而，替代傳統(tǒng)的開關(guān)，將主LED控制器及電力線數(shù)據(jù)編碼系統(tǒng)1130置于通常放置標(biāo)準(zhǔn)的開/關(guān)開關(guān)的地方。主LED控制器及電力線數(shù)據(jù)編碼系統(tǒng)1130包括電源、微控制器、用戶界面、以及電力線數(shù)據(jù)編碼器。用戶與主LED控制器及電力線數(shù)據(jù)編碼系統(tǒng)1130上的該用戶接口交互，以提供控制命令(打開、關(guān)閉、將燈設(shè)置為藍(lán)色、顯示彩虹圖案，等等)。然后，該微控制器以及該電力線數(shù)據(jù)編碼器將該控制命令調(diào)制到電力線上，而該電力線將該主LED控制器及電力線數(shù)據(jù)編碼器系統(tǒng)1130耦合至該LED照明器件1125?？墒褂酶鞣N眾所周知的不同的電力線數(shù)據(jù)調(diào)制系統(tǒng)。在圖11A示出的一個(gè)可能的實(shí)施例中，該主LED控制器及電力線數(shù)據(jù)編碼器系統(tǒng)1130中的該用戶界面可包括一對(duì)刻度盤。第一亮度刻度盤1135可用于控制該LED照明器件是否要上電以及各LED的照明亮度。第二色調(diào)刻度盤1136可用于選擇各LED單元的特定的色調(diào)。將白色的設(shè)置置于該色調(diào)刻度盤1136上，以允許該LED照明器件1125充當(dāng)正常的白色光源。該主LED控制器及電力線數(shù)據(jù)編碼器系統(tǒng)1130驅(qū)動(dòng)可像傳統(tǒng)的照明器件那樣安裝的LED照明器件1125。該LED照明器件112中的電源及數(shù)據(jù)提取器1110接收、解調(diào)制、并提取來自該控制及電力線1131的控制命令。然后，該電源及數(shù)據(jù)提取器1110將提取到的控制數(shù)據(jù)和所需要的功率傳遞至該LED線驅(qū)動(dòng)器1110，以如本文件的更早的章節(jié)所述地驅(qū)動(dòng)該系列LED單元1115。一個(gè)單獨(dú)的主LED控制器及電力線數(shù)據(jù)編碼系統(tǒng)1130可驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED照明器件。例如，圖11B示出了一種實(shí)施例，其中，就像一個(gè)傳統(tǒng)的燈開關(guān)可控制多個(gè)在高處的照明器件一樣，一個(gè)單獨(dú)的主LED控制器及電力線數(shù)據(jù)編碼系統(tǒng)1130控制三個(gè)LED照明器件(1125、1126、和1127)。圖12示出了由無線控制系統(tǒng)控制的照明系統(tǒng)的可替換實(shí)施例。特別地，圖12示出了包括LED照明器件1229以及無線LED控制發(fā)射器1238的照明系統(tǒng)的可替換實(shí)施例。該LED照明器件1229可與以傳統(tǒng)的AC供電的照明器件同樣的安裝方式安裝于同樣的位置。連接至該LED照明器件1229中的電源1210的AC電源1211生成該LED線驅(qū)動(dòng)器1220以及主LED控制器系統(tǒng)1230所需要的DC電力。(注意：在一個(gè)實(shí)施例中，該主LED控制器系統(tǒng)1230可接收來自該LED線驅(qū)動(dòng)器1220的運(yùn)行電力)。該主LED控制器系統(tǒng)1230包括用于接收來自LED控制發(fā)射器1238的無線命令的傳感器電路1232。該主LED控制器系統(tǒng)1230對(duì)接收到的來自該LED控制發(fā)射器1238的命令進(jìn)行解碼，并將那些命令傳遞至LED線驅(qū)動(dòng)器1220。該無線系統(tǒng)可使用藍(lán)牙、紅外光、或任意其它合適的無線數(shù)據(jù)發(fā)射系統(tǒng)。如果使用了紅外發(fā)射系統(tǒng)，該LED控制發(fā)射器1238的功能可由可編程紅外遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)處理。因此，該圖12中的LED照明器件1229對(duì)于具有家庭影院系統(tǒng)的室內(nèi)是理想的。為了符合普通人群的期望，該主LED控制器系統(tǒng)1230可總是將該LED照明器件上電，以發(fā)生白光作為其默認(rèn)模式。以這種方式，當(dāng)該LED控制發(fā)射器1238未使用時(shí)，該LED照明器件1229將就像普通的照明器件那樣運(yùn)行。將LED串技術(shù)用于舞臺(tái)照明系統(tǒng)音樂會(huì)和舞臺(tái)劇使用特定的照明系統(tǒng)以提高現(xiàn)場(chǎng)表演的表現(xiàn)。存在致力于舞臺(tái)燈光照明的硬件和控制系統(tǒng)的開發(fā)和銷售的完整產(chǎn)業(yè)。為了允許不同部件間的交互，美國劇院技術(shù)協(xié)會(huì)(USITT)已開發(fā)了一種用于控制舞臺(tái)照明和效果的被稱為DMX512-A的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，該DMX512-A通信協(xié)議是一種用于向舞臺(tái)照明和效果單元發(fā)送命令的基于EIA-485的串行協(xié)議。為了服務(wù)舞臺(tái)照明市場(chǎng)，本發(fā)明的教導(dǎo)可結(jié)合流行的DMX512-A通信協(xié)議協(xié)作而實(shí)現(xiàn)。在第一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)化單元可用于將DMX512-A協(xié)議轉(zhuǎn)換為LED線驅(qū)動(dòng)器單元的本機(jī)協(xié)議。例如，參考圖2A，該主LED控制器系統(tǒng)230可為微控制器單元(MCU)，其接收輸入232上的DMX512-A通信協(xié)議的命令，轉(zhuǎn)化那些命令，然后將那些命令輸出到以LED線驅(qū)動(dòng)器單元220的本機(jī)協(xié)議發(fā)送的控制數(shù)據(jù)231中。然后，如本發(fā)明的前面的章節(jié)中所述的，該LED線驅(qū)動(dòng)器單元220驅(qū)動(dòng)各單獨(dú)控制的LED單元250。該主LED控制器系統(tǒng)230能夠?qū)⒃揇MX512-A通信協(xié)議信息中轉(zhuǎn)到下一個(gè)基于DMX512-A的具有菊花鏈配置的設(shè)備中。本發(fā)明的教導(dǎo)還可用于專用的基于DMX512-A的系統(tǒng)。圖13示出了基于DMX512-A的舞臺(tái)照明系統(tǒng)1339的線驅(qū)動(dòng)器1320系統(tǒng)的一個(gè)專用的實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的基于DMX512-A的線驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)1330用于將DMX512-A格式的數(shù)據(jù)1331發(fā)送到基于DMX512-A的線驅(qū)動(dòng)器1320。同一根線還可攜帶傳送至電源1310的電力。該線驅(qū)動(dòng)器1320中的DMX512-A數(shù)據(jù)接口1325接收并解碼DMX512-A協(xié)議格式的命令。然后，該線驅(qū)動(dòng)器1320轉(zhuǎn)化這些命令，并隨電流沿該驅(qū)動(dòng)線1231發(fā)送轉(zhuǎn)化過的命令，以用于為各單獨(dú)控制的LED單元1350供電。各單獨(dú)控制的LED單元接收并適當(dāng)?shù)貓?zhí)行該命令。注意：除了只以各種亮度水平打開各LED外，各單獨(dú)控制的LED單元1350可執(zhí)行附加的功能。例如，各單獨(dú)控制的LED單元1350可并入額外的特征，例如搖動(dòng)或擺動(dòng)各LED以及使用擋光裝置(擋光裝置是用于光源前方的影響光輸出的過濾器或圖案)。該DMX512-A數(shù)據(jù)接口1325可輸出DMX512-A協(xié)議，使得一個(gè)菊花鏈串上的下一個(gè)基于DMX512-A的單元1327也可接收到該控制數(shù)據(jù)。同樣地，也可將功率信號(hào)從電源1310傳遞至該下一個(gè)基于DMX512-A的單元1327。將LED串用于機(jī)動(dòng)車應(yīng)用機(jī)動(dòng)車充滿各種光源。例如，典型的機(jī)動(dòng)車在角落處具有至少四個(gè)轉(zhuǎn)向指示燈，還具有兩個(gè)剎車燈、車頂燈、車牌燈、安裝在中央的剎車燈、行李箱燈、引擎罩燈、反向指示燈、以及其它額外的燈。由于特定的亮度和顏色需求，這些不同的燈中的每個(gè)燈都可使用不同類型的燈泡。為了驅(qū)動(dòng)這些不同的燈，圍繞汽車布置各種不同的笨重的線束。由于存在許多不同的汽車和汽車配置，需要許多不同的線束。由于必須備有大量不同的線束和燈泡，這種傳統(tǒng)的系統(tǒng)產(chǎn)生了難于進(jìn)行庫房管理的問題。為了簡(jiǎn)化機(jī)動(dòng)車布線，可將如前面的章節(jié)所述的多個(gè)LED單元的單線串用于機(jī)動(dòng)車環(huán)境中?？蓢@汽車布置將所有的各種不同的光輸出連接至該汽車上(每個(gè)光輸出處具有松動(dòng)配合)的單線。例如，單線可起始于控制位置，并且然后沿左前指示燈、右前指示燈、車頂燈、右后指示燈、右后剎車燈、左后指示燈、左后剎車燈、反向指示燈、車牌燈、行李箱/艙燈以及任意其它需要光的位置鋪設(shè)，并最終回到中央控制位置。然后，在需要光源的每個(gè)點(diǎn)處，該線被切斷，且受控的LED光單元(圖2中的250)以串聯(lián)的方式耦合至該線。然后，由集中式控制單元(例如LED驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)239)處理對(duì)串上所有的光單元的控制。由于該集中式控制單元精確地控制光怎樣從每個(gè)光單元輸出(顏色、亮度及其改變)，同樣的光輸出單元可用于所有的不同的位置。例如，集中式控制單元將確保：將閃爍的信號(hào)指示燈轉(zhuǎn)為黃色、剎車燈輸出為紅色、以及反向指示燈輸出為白色。為提高安全性，兩個(gè)獨(dú)立的串可并行運(yùn)行，使得如果一個(gè)串出現(xiàn)故障，另一個(gè)串將繼續(xù)運(yùn)行。即便兩個(gè)系統(tǒng)并行運(yùn)行，這樣的兩個(gè)線系統(tǒng)仍遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車電子線束中的無數(shù)條線那么復(fù)雜。由于本發(fā)明的照明系統(tǒng)是完全可控的，機(jī)動(dòng)車中的該集中式控制單元可以不同于其正常使用的方式來使用汽車照明。例如，如果機(jī)動(dòng)車被盜，那么，無線通信系統(tǒng)(例如移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)或來自通用汽車公司的OnStar系統(tǒng)，等)能夠指示該照明系統(tǒng)開始以惱人的引人注目的方式讓被盜汽車上的所有的燈閃光，這將使被盜的汽車顯眼。同樣地，當(dāng)人們找不到大的停車場(chǎng)中的汽車時(shí)，同樣的技術(shù)可用于幫助人們找到汽車。汽車上的燈可用于以各種方式輸出信息。例如，汽車上的一排外部燈可用于以柱形圖的方式輸出電池充電狀態(tài)(或其它數(shù)據(jù))。該受控的燈輸出還能用于向置于路上的各種傳感器輸出編碼后的信息。例如，為了允許進(jìn)入或?qū)μ囟ǖ钠囀杖∈褂梅?wù)費(fèi)，停車場(chǎng)或收費(fèi)亭可具有檢測(cè)各種識(shí)別模式的傳感器。除了簡(jiǎn)化機(jī)動(dòng)車構(gòu)造和機(jī)動(dòng)車配件庫存管理之外，本發(fā)明的LED串系統(tǒng)還非常節(jié)能。由于機(jī)動(dòng)車最終從汽油過渡到電力，機(jī)動(dòng)車中所有電子系統(tǒng)的效率變得非常重要。因此，本發(fā)明的基于LED的照明系統(tǒng)對(duì)于電動(dòng)車中的使用是理想的。該系統(tǒng)不僅使用節(jié)能LED作為光源，而且能夠根據(jù)需要周密地控制燈的數(shù)量。例如，在白天期間，為了能夠看到，剎車燈可能需要輸出顯著的光量，但是在夜間，能夠調(diào)整剎車燈以輸出較少的光(并因此節(jié)約能量)。除了機(jī)動(dòng)車應(yīng)用之外，LED串系統(tǒng)對(duì)于飛機(jī)中的使用是理想的。在飛機(jī)中，重量是首要考量，這使得該輕量的LED傳系統(tǒng)能夠提供以最小的重量提供照明。此外，該照明是可控的，使得同樣的照明能夠用于以下多個(gè)目的，例如通用的白光、意境照明、以及用于緊急出口處的照明。將LED串用于模塊化顯示系統(tǒng)在前面的章節(jié)中所述的單線多LED的電力及控制系統(tǒng)能夠用于創(chuàng)建顯示系統(tǒng)。特別地，參考圖2A，各單獨(dú)控制的LED單元250可設(shè)置于二維圖案中，使得各單獨(dú)控制的LED單元250能夠作為顯示系統(tǒng)中的單獨(dú)的像素而受控。圖14示出了一種示例的系統(tǒng)，其中，一個(gè)單獨(dú)的LED線驅(qū)動(dòng)器1420正被用于驅(qū)動(dòng)以八乘八的二維陣列布置的六十四個(gè)單獨(dú)控制的LED單元(1450-1至1450-64)。對(duì)于一個(gè)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)線上的兩百五十六個(gè)單獨(dú)控制的LED單元，可創(chuàng)建十六乘十六的陣列。(注意：此為一個(gè)簡(jiǎn)單的示例，還可創(chuàng)建不同尺寸和形狀的模塊，且那些模塊可組合成任意期望的圖案)。一個(gè)單獨(dú)的電源1410為該LED線驅(qū)動(dòng)器1420和整個(gè)單獨(dú)控制的LED單元(1450-1至1450-64)的陣列供電。圖14中示出的該二維陣列系統(tǒng)的最重要的方面中的一個(gè)在于：僅使用了一個(gè)單獨(dú)的線將全部的單獨(dú)控制的LED單元((1450-1至1450-64))耦合至該驅(qū)動(dòng)線1421。這允許圖14的該陣列系統(tǒng)的構(gòu)造簡(jiǎn)單。該LED線驅(qū)動(dòng)器1420由主LED控制器系統(tǒng)1430控制，該主LED控制器系統(tǒng)1430將像素控制數(shù)據(jù)1432發(fā)送至該LED線驅(qū)動(dòng)器1420。除了控制該LED線驅(qū)動(dòng)器1420之外，該主LED控制器系統(tǒng)1430還可控制許多其它的LED線路動(dòng)器，各LED線驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)其自身相關(guān)的八乘八陣列。通過以模塊化方式組合多個(gè)陣列，能夠組合出較大的顯示系統(tǒng)。例如，圖15概念性地示出了十乘八陣列的較小的二維模塊化陣列。如果將圖14的八乘八陣列用于圖15的布置中，整個(gè)顯示將為80乘64像素?？稍诿總€(gè)模塊單元和/或多個(gè)模塊單元中使用更多的單獨(dú)控制的LED單元，由此創(chuàng)建更高分辨率的顯示。除了二維的顯示系統(tǒng)之外，本發(fā)明的LED串還可布置為三維模式。可使用一個(gè)LED串的三維布置來創(chuàng)建三維圖像。將LED串用于串顯示系統(tǒng)在前面的章節(jié)中所述的單線多LED的電力及控制系統(tǒng)還能用于創(chuàng)建各種不同的非傳統(tǒng)的顯示系統(tǒng)。例如，若干長串的單獨(dú)控制的LED單元能夠彼此平行懸掛，以創(chuàng)建一個(gè)如圖16中示出的二維的顯示系統(tǒng)。在每一串的前端，線驅(qū)動(dòng)器單元驅(qū)動(dòng)一個(gè)單線，以控制該串上所有單獨(dú)控制的LED單元。所有線驅(qū)動(dòng)器電路可由一個(gè)單獨(dú)的主控制器系統(tǒng)控制，該主控制器系統(tǒng)發(fā)送合適的數(shù)據(jù)以在該陣列上渲染圖像。圖16的顯示系統(tǒng)能夠輕易地卷起和運(yùn)送大的顯示系統(tǒng)，并將其設(shè)置在任何需要大的顯示系統(tǒng)的地方。在另一個(gè)實(shí)施例中，由于扁平軟線可用于耦合各單獨(dú)控制的LED單元，各單獨(dú)控制的LED單元能夠被安裝在諸如傳統(tǒng)的折射反射投影屏幕那樣的柔性板上。這樣的顯示系統(tǒng)還能夠像地毯一樣被卷起和運(yùn)送，并被設(shè)置在任何需要大的顯示系統(tǒng)的地方。使用多個(gè)協(xié)調(diào)的、單獨(dú)控制的LED單元的串的部署，幾乎可將任意表面(或在懸垂串的情況下，甚至非表面)制成顯示系統(tǒng)。多串單獨(dú)控制的LED單元的部署甚至不用以任何仔細(xì)的方式完成。只要?jiǎng)?chuàng)建了一些類型的二維圖案，校準(zhǔn)系統(tǒng)可用于識(shí)別一個(gè)二維圖案并校準(zhǔn)該圖案。參考圖17和18提供了一種示例。參考圖17，在階段1710中，通過部署若干串單獨(dú)控制的LED，開始創(chuàng)建自由形態(tài)的顯示系統(tǒng)。當(dāng)從遠(yuǎn)離各LED串的有利位置觀看時(shí)，可以以任意能夠創(chuàng)建至少某些類型的二維圖案的方式部署各串。例如，一個(gè)建筑可具有附接于該建筑的一面上的多個(gè)不同的LED串。還可創(chuàng)建并控制多個(gè)二維陣列。例如，可用多個(gè)LED串包裹一輛貨車，使得該貨車兩個(gè)主面可充當(dāng)二維陣列。接著，在階段1720中，所有LED串將耦合至一個(gè)單獨(dú)的主LED控制系統(tǒng)，例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該主LED控制系統(tǒng)將被告知其所附接的LED串的數(shù)量，并給定尋址信息，該信息允許該主LED控制系統(tǒng)唯一地尋址每個(gè)LED單元。注意：此時(shí)，該主LED控制系統(tǒng)將不具有關(guān)于所部署的LED串的技術(shù)的信息。接著，在階段1730中，在該顯示系統(tǒng)的標(biāo)稱有利觀看位置處部署校準(zhǔn)攝像系統(tǒng)。對(duì)于附接于一個(gè)建筑的一側(cè)的LED串的示例，好的有利位置可位于從該建筑物橫跨街道的人行道上。對(duì)于貨車的示例，好的有利位置可在距離該貨車的一側(cè)二十英尺處。(注意：將由兩個(gè)不同的校準(zhǔn)運(yùn)行處理該貨車的兩側(cè))。在階段1740中，放置了校準(zhǔn)攝像系統(tǒng)后，該主LED控制系統(tǒng)將顯示一組校準(zhǔn)圖案。該校準(zhǔn)圖案用于確定各種LED串上的每個(gè)LED單元的位置和相關(guān)亮度。這種校準(zhǔn)允許確定所部署的LED單元的二維圖案。忽略無法通過校準(zhǔn)攝像看到的各LED單元(可能歸因于在貨車的另一側(cè)上的各LED單元的示例的視角被擋住了)。為了容易地將顯示出的電流校準(zhǔn)圖案與該校準(zhǔn)系統(tǒng)所捕獲的圖像關(guān)聯(lián)起來，此校準(zhǔn)系統(tǒng)將很可能包含該主控制器系統(tǒng)與該校準(zhǔn)系統(tǒng)之間的連接。然而，也可使用編碼系統(tǒng)將校準(zhǔn)顯示匹配到捕獲的校準(zhǔn)圖像，其中每個(gè)LED單元的地址是由顏色輸出、閃爍圖案、或其組合傳送的。在步驟1750中，在捕獲該校準(zhǔn)圖案并利用那些圖案確定每個(gè)LED單元的相關(guān)位置以及亮度之后，將該校準(zhǔn)信息存儲(chǔ)到該主LED控制系統(tǒng)中。此時(shí)，該主LED控制系統(tǒng)具有關(guān)于用于創(chuàng)建二維陣列模型的所有可見的LED單元的技術(shù)的信息。該主LED控制系統(tǒng)能夠通過使用該模型轉(zhuǎn)換各圖像并接著將適當(dāng)?shù)南l(fā)送至各LED單元來渲染圖像。如前面在可選的階段1760中所述的，通過向各單獨(dú)的LED單元發(fā)送校準(zhǔn)信息的子集，該主LED控制系統(tǒng)可以將一些校準(zhǔn)工作分享到各單獨(dú)的LED單元。例如，特定的LED單元可不指向該校準(zhǔn)攝像系統(tǒng)的有利位置，使其看起來與其它LED單元相比不那么亮。為了對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償，該特定的LED單元中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可指定：應(yīng)增加該LED單元的亮度。在部署該LED串、捕獲校準(zhǔn)信息、以及建立二維陣列的模型之后，自由形態(tài)的顯示系統(tǒng)為在步驟1770中的運(yùn)行做準(zhǔn)備。然而，如果用各LED串創(chuàng)建了不只一個(gè)二維陣列，那么可定義不只一個(gè)顯示系統(tǒng)。例如，對(duì)于覆蓋有LED串的貨車，可通過在該貨車的另一側(cè)上選擇第二有利位置點(diǎn)來創(chuàng)建第二顯示系統(tǒng)。因此，在階段1765中，使用者可選擇對(duì)另一個(gè)二維表面(例如該貨車的另一側(cè))重復(fù)階段1730至1760，使得可由同一組LED串創(chuàng)建另一顯示系統(tǒng)模型。圖18示出了具有使用圖17的方法創(chuàng)建的顯示模型的、部署的一組LED串如何用于顯示視頻信息。該顯示系統(tǒng)使用該模型將視頻信息轉(zhuǎn)換成發(fā)送至各單獨(dú)的LED單元的LED控制命令。從圖18的左側(cè)開始，向幀解碼器1820提供任意合適類型的視頻源，該視頻源包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1810、DVD1811、HDMI1812、藍(lán)光光碟1813、或其它視頻源。該幀解碼器1820將原始視頻源解碼為一系列數(shù)字幀表示。幀解碼器1820下方是該原始視頻幀的概念性圖解。接著，幀縮放器1830將該原始源幀的尺寸調(diào)整至用于顯示的合適尺寸。例如，可能需要使用插值來降低或擴(kuò)展該原始視頻幀的分辨率。幀縮放器1830可僅訪問該原始視頻幀的一個(gè)子集，以減少需要處理的視頻信息的量。幀縮放器1830的下方是已由幀解碼器1820下方的該原始視頻幀減小了尺寸的視頻幀的概念性圖解。接著，在階段1840中發(fā)生該源視頻的地形重映射。該自由形態(tài)的顯示系統(tǒng)將可能不具有正確映射在傳統(tǒng)的矩形視頻幀上的齊整的二維陣列。因此，可發(fā)生圖像裁剪、幀變形以及像素插值，以使該視頻源幀映射到該自由形態(tài)的顯示系統(tǒng)上。在地形重映射階段1840下方是變形的幀的概念性圖像，其用于補(bǔ)償非矩形形狀的自由形態(tài)的顯示。最后，數(shù)據(jù)分配系統(tǒng)1850掃描修正后的源幀并創(chuàng)建一組LED單元命令，根據(jù)該顯示模型將該命令發(fā)送至適當(dāng)尋址的LED單元。在數(shù)據(jù)分配系統(tǒng)1850下方是各種顯示串的概念性模型，該顯示串用于創(chuàng)建該自由形態(tài)的顯示系統(tǒng)。該數(shù)據(jù)分配系統(tǒng)1850將LED更新命令發(fā)送至各種LED串控制器(1880-1至1880-N)。通過對(duì)每個(gè)原始源視頻幀重復(fù)階段1820至1850，可將視頻信息顯示在自由形態(tài)的顯示系統(tǒng)上，該顯示系統(tǒng)是通過使用一組LED串(具有多個(gè)單獨(dú)控制的LED單元)以及用圖17的方法創(chuàng)建的部署過的LED串的模型而創(chuàng)建的。前面的技術(shù)公開旨在說明性的而不是限制性的。例如，上述實(shí)施例(或其中的一個(gè)或多個(gè)方面)可用于彼此的組合中。在查閱上述描述后，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其它實(shí)施例將是顯而易見的。因此，應(yīng)參考所附的權(quán)利要求書、連同這樣的權(quán)利要求所賦予的等同物的完整范圍一起來確定權(quán)利要求的范圍。在所附的權(quán)利要求書中，詞語“包括”和“在其中”分別是詞語“包含”和“其中”的簡(jiǎn)稱等同物。而且，在下面的權(quán)利要求書中，詞語“包括”和“包含”是開放式的，即：包含有除了那些在權(quán)利要求中列在這樣的詞語后面的元件的其他元件的系統(tǒng)、設(shè)備、物品、或處理仍被視為落入該權(quán)利要求書的范圍中。此外，在下面的權(quán)利要求書中，詞語“第一”、“第二”、以及“第三”等僅用于標(biāo)注，并不旨在將數(shù)字要求強(qiáng)加于其對(duì)象上。