1 引言
目前國內(nèi)外大多數(shù)大型LED 顯示系統(tǒng)基本由LED 控制板和若干個依次串接的LED 單元板組成,。
LED 控制板與LED 單元板構(gòu)成的LED 顯示系統(tǒng)的主體,，如圖1 所示,。其中，LED 單元板包括了增強信號驅(qū)動能力的BUFFER 電路,、產(chǎn)生動態(tài)顯示掃描時序的譯碼電路,、若干個開關(guān)管和若干個LED 驅(qū)動電路。其通信過程為：LED 控制板發(fā)出的通信信號依次經(jīng)過各串接的LED 單元板的BUFFER 電路進行驅(qū)動增強,；各LED 單元板中經(jīng)BUFFER 電路增強后的掃描信號（SCANO）提供給本LED 單元板的譯碼電路,，譯碼電路譯碼產(chǎn)生動態(tài)顯示掃描時序控制開關(guān)管,；各LED 單元板中經(jīng)BUFFER 電路增強后的使能信號（ENO）,、鎖存信號（LATO）、時鐘信號（CLKO）分別提供給本LED 單元板中所有LED 驅(qū)動電路,。
LED顯示系統(tǒng)" border="0" height="170" src="http://files.chinaaet.com/images/20110817/fc97bd7a-ad99-44f0-a4ea-c605d233ccb8.jpg" width="400" />
圖1 常用的LED顯示系統(tǒng)（點擊放大）
當(dāng)前的LED 顯示系統(tǒng)因數(shù)據(jù)信號經(jīng)過依次串接的各LED 單元板上所有的LED 驅(qū)動電路,，顯示刷新頻率受限于LED 驅(qū)動電路的數(shù)量及LED 驅(qū)動電路的通信速度，LED 驅(qū)動電路大多采用成本控制較嚴(yán)格的高壓,、大電流,、大尺寸工藝，一般通信速度不超過30 MHz,，當(dāng)顯示分辨率較高時,，為了保證顯示所需的顯示刷新頻率，LED 控制板需發(fā)出多組通信信號,，分別控制多組依次串接的LED 單元板,，大部分應(yīng)用場合下，往往需要幾十組控制信號,，造成生產(chǎn)成本較高,，應(yīng)用支持復(fù)雜，如圖2 所示,。
圖2 常用的大型LED顯示系統(tǒng)（點擊放大）
本文提出的新型LED 顯示系統(tǒng)基于當(dāng)今熱點通信技術(shù)之一的單總線技術(shù),。它通過單條連接線解決了通信和供電的問題，具有結(jié)構(gòu)簡單,、成本低廉,、節(jié)省I/O 口資源、便于總線擴展和維護等優(yōu)點,。該LED 顯示系統(tǒng)可以有效地解決上述問題,。
2 系統(tǒng)架構(gòu)及其通信方法
2. 1 系統(tǒng)架構(gòu)
本文提出了一種通信速度高、在大部分應(yīng)用場合下LED 控制板只需輸出一組通信信號、生產(chǎn)成本低,、應(yīng)用支持方便的新型LED 顯示系統(tǒng),。系統(tǒng)由一個LED 控制板和若干個依次串接的LED 單元板組成，LED 單元板的數(shù)量視LED 顯示系統(tǒng)的規(guī)模而定,。該系統(tǒng)基于單線通信協(xié)議,，系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖3 所示。
圖3 LED顯示系統(tǒng)架構(gòu)（點擊放大）
LED 單元板由一個LED 通信電路,、若干個開關(guān)管和若干個LED 驅(qū)動電路組成,。其中，LED 通信電路端口包括通信信號輸入端,、通信信號輸出端,、動態(tài)顯示掃描時序輸出端、控制信號輸出端和數(shù)據(jù)輸出端,。
2. 2 通信方法
LED 控制板發(fā)出通信信號提供給第一個LED單元板上LED 通信電路的通信信號輸入端,，此后的各LED 單元板的LED 通信電路的通信信號輸出端連接下一個LED 單元板的LED 通信電路的通信信號輸入端，最后一個LED 單元板的LED 通信電路的通信信號輸出端懸空或者返回到LED 控制板,，組成了本文所述的LED 顯示系統(tǒng)的通信系統(tǒng),。
基于圖2 所示的LED 顯示系統(tǒng)架構(gòu)和以上所述的通信系統(tǒng)，其通信方法如下：
定義LED 通信電路包括通信信號輸入端,、通信信號輸出端,、動態(tài)顯示掃描時序輸出端（SCAN《7:0》）、控制信號輸出端（En,、Lat,、Clk）、數(shù)據(jù)輸出端（DATAOUT）,；定義通信信號包括通信信號輸出指令,、動態(tài)顯示掃描時序解析指令、控制信號時序控制解析指令,、數(shù)據(jù),；各LED 單元板上LED 通信電路根據(jù)接收到的通信信號，解析出通信信號輸出并經(jīng)通信信號輸出端提供給下一個LED 單元板的LED 通信電路的通信信號輸入端,；各LED 單元板的LED 通信電路根據(jù)接收到的通信信號,，解析出動態(tài)顯示掃描時序并經(jīng)動態(tài)顯示掃描時序輸出端（SCAN《7:0》）控制本LED 單元板的開關(guān)管；各LED 單元板的LED 通信電路根據(jù)接收到的通信信號,，解析出控制信號時序并經(jīng)控制信號輸出端（En,、Lat、Clk）控制本LED 單元板的LED 驅(qū)動電路,；各LED 單元板的LED 通信電路根據(jù)接收到的通信信號,，解析出數(shù)據(jù),，經(jīng)數(shù)據(jù)輸出端（DATAOUT）提供給本LED 單元板的第一驅(qū)動電路數(shù)據(jù)信號輸入，本LED 單元板的各LED 驅(qū)動電路的數(shù)據(jù)信號輸出連接下一個LED 驅(qū)動電路的數(shù)據(jù)信號輸入,，最后一個LED 單元板的LED 通信電路的通信信號輸出端懸空或者返回到LED 控制板,。
通信原理是系統(tǒng)將需要傳輸給各個LED 單元燈驅(qū)動電路的信號用一組串行的幀數(shù)據(jù)表示，接收這些信號的LED 單元燈驅(qū)動電路從輸入幀數(shù)據(jù)中,，根據(jù)通信模式和指令類型接收并處理接收到的數(shù)據(jù),，將處理后的數(shù)據(jù)構(gòu)建成新的幀數(shù)據(jù)作為輸出，根據(jù)通信模式和指令類型發(fā)送給后續(xù)地址有效的LED 驅(qū)動電路,，完成一次通信,。LED 通信電路根據(jù)接收到的通信信號進行解析的方法可采用《LED顯示系統(tǒng)的單線串接通信方法》文中公開的方法。
3 結(jié)論
本文提出的LED 顯示系統(tǒng)中,，通信信號中包括的數(shù)據(jù)只需經(jīng)過依次串接的各LED 單元板的LED通信電路,，再由LED 通信電路的數(shù)據(jù)輸出端控制本LED 單元板上的LED 驅(qū)動電路，顯示刷新頻率僅僅受限于LED 單元板的數(shù)量及LED 通信電路的通信速度,，從而使通信速度得到了數(shù)量級的提高,，在大部分應(yīng)用場合下LED 控制板只需輸出一組通信信號，即可實現(xiàn)LED 顯示系統(tǒng)的控制,，該LED 顯示系統(tǒng)具有生產(chǎn)成本低,、應(yīng)用支持方便等優(yōu)點,。