專利名稱：實(shí)現(xiàn)led恒流驅(qū)動(dòng)器灰度等級(jí)可控的方法及恒流驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)LED恒流驅(qū)動(dòng)器灰度等級(jí)可控的方法，這種設(shè)計(jì)具體來(lái)說(shuō)是基于移位寄存器、D觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器以及比較器來(lái)實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動(dòng)功能，同時(shí)具備灰度等級(jí)可控的功能。
背景技術(shù)：
LED顯示屏幕是LED領(lǐng)域的重要組成部分，全彩LED顯示屏誕生以來(lái)，一直保持高速發(fā)展態(tài)勢(shì)，全彩色高亮度LED大屏幕顯示屏已廣泛應(yīng)用于金融、證券、交通、機(jī)場(chǎng)、鐵路、體育場(chǎng)、商業(yè)廣告和郵電等各個(gè)領(lǐng)域。LED顯示屏最大特點(diǎn)是其制造不受面積限制，可達(dá)幾十甚至幾百平方米以上，廣泛應(yīng)用于室內(nèi)和室外的各種適用場(chǎng)合顯示文字、圖形、圖像、動(dòng) 畫(huà)、視頻圖像等各種信息，具有較強(qiáng)的廣告渲染力和震撼力，市場(chǎng)前景廣闊。LED顯示屏主要是由發(fā)光二極管(LED)及其驅(qū)動(dòng)芯片組成的顯示單元拼接而成。在LED專用驅(qū)動(dòng)芯片中，為了實(shí)現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)的級(jí)聯(lián)和傳輸，其內(nèi)部都包含了鎖存器、移位寄存器等，這樣做可以在簡(jiǎn)化系統(tǒng)復(fù)雜程度的同時(shí)，有利于設(shè)計(jì)出面積更大、像素點(diǎn)更多、顏色更豐富的LED顯示屏。專用的驅(qū)動(dòng)芯片一般為恒流輸出的移位寄存器，目前市面上普遍采用16通道恒流器件設(shè)計(jì)，主要原因是16路輸出驅(qū)動(dòng)芯片提升了輸出引腳個(gè)數(shù)，減少了芯片數(shù)量。串聯(lián)使用時(shí)每次可以串聯(lián)得更多(通過(guò)級(jí)聯(lián)能有效的減少輸出端口的引腳數(shù)量)，便于LED顯示屏驅(qū)動(dòng)板(PCB)布線，特別是對(duì)于點(diǎn)間距較小的PCB更是有利，降低了 LED顯示系統(tǒng)的成本。驅(qū)動(dòng)芯片性能的好壞直接LED顯示屏的顯示質(zhì)量，而一款驅(qū)動(dòng)芯片兼容性的好壞直接影響其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前，LED顯示屏專用驅(qū)動(dòng)芯片生產(chǎn)廠家主要有TOSHIBA (東芝)、TI (德州儀器)、SONY (索尼)、MBI (聚積科技)、SITI (點(diǎn)晶科技)等。下面利用市面上比較通用的臺(tái)灣聚積科技公司產(chǎn)的MBI5026 (或者東芝公司的TB62726)為例介紹一下LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片的工作原理，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖I所示。其本質(zhì)上是一個(gè)由16個(gè)D觸發(fā)器組成的16位移位寄存器，其數(shù)據(jù)是串行輸入并行輸出，其中的控制信號(hào)如下CLK串行輸入時(shí)鐘信號(hào)給移位寄存器提供移位脈沖，每一個(gè)時(shí)鐘脈沖信號(hào)上升沿將引起數(shù)據(jù)移入和移出一位，數(shù)據(jù)輸入端口接收到的數(shù)據(jù)必須與時(shí)鐘信號(hào)協(xié)調(diào)才能正常傳送數(shù)據(jù)。在整個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊中時(shí)鐘信號(hào)是頻率最高的信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)頻率的高低直接影響移位數(shù)據(jù)的多少，在任何情況下，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)有異常時(shí)，會(huì)使整板顯示雜亂無(wú)章。由于芯片的最大工作頻率是有限制的，而且級(jí)聯(lián)使用時(shí)會(huì)降低其可用的最大工作頻率，所以時(shí)鐘頻率是數(shù)據(jù)傳送量大小與刷新率的衡量指標(biāo)；SDI串行數(shù)據(jù)信號(hào)提供顯示圖象所需要的數(shù)據(jù)，必須與時(shí)鐘信號(hào)協(xié)調(diào)工作才能使LED屏正常顯示；EN使能信號(hào)整屏亮度控制信號(hào)，也用于顯示屏消隱，當(dāng)EN位低電平時(shí)0UT0-0UT15輸出鎖存器鎖存的數(shù)據(jù)，當(dāng)EN為高電平時(shí)0UT0-0UT15關(guān)閉(均為高電平)。調(diào)整EN信號(hào)的占空比就可以控制亮度的變化，并且通過(guò)調(diào)節(jié)EN使能信號(hào)的占空比來(lái)體現(xiàn)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)的權(quán)重，是形成高灰度等級(jí)控制的一種控制方式；LE鎖存信號(hào)將移位寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)送到鎖存器，EN信號(hào)控制被鎖存數(shù)據(jù)的輸出點(diǎn)亮LED進(jìn)行顯示。LE為高電平時(shí)，16個(gè)鎖存器中的串行數(shù)據(jù)將會(huì)被并行的傳入到鎖存器。鎖存信號(hào)也須要與時(shí)鐘信號(hào)與使能信號(hào)協(xié)調(diào)才能顯示出完整的圖象；數(shù)據(jù)信號(hào)SDI根據(jù)SCLK進(jìn)行移位并寄存，當(dāng)移位寄存器中的數(shù)據(jù)正好是需要顯示的數(shù)據(jù)時(shí)，LE置高電平讓鎖存器中的數(shù)據(jù)更新為移位寄存器中的數(shù)據(jù)，接下來(lái)LE置低電平保持?jǐn)?shù)據(jù)，然后控制EN信號(hào)將16個(gè)鎖存器的信號(hào)進(jìn)行輸出顯示，此芯片不具備PWM功能，每次移位的數(shù)據(jù)沒(méi)有權(quán)重，所以形成的灰度等級(jí)有限，如果想要將數(shù)據(jù)得到類似權(quán)重的效果來(lái)得到更高級(jí)的灰度等級(jí)，就必須對(duì)EN進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)EN信號(hào)與數(shù)據(jù)信號(hào)協(xié)同，生成不同的脈寬信號(hào)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)相應(yīng)的權(quán)重，這種方法的缺點(diǎn)是刷新率低，控制比較繁瑣。
由此便誕生了自帶PWM功能的芯片，例如MBI5042等。下面以MBI5042為例介紹一下其中存在的問(wèn)題，如圖2所示DIN數(shù)據(jù)協(xié)同SCLK進(jìn)行移位寄存，當(dāng)移位寄存器中的數(shù)據(jù)移位到需要顯示的數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)控制LE信號(hào)將數(shù)據(jù)并行輸出至數(shù)據(jù)緩存(由16個(gè)16位移位寄存器組成)，如此重復(fù)16次，數(shù)據(jù)緩存器中得到的就是我們需要輸出的16位數(shù)據(jù)。通過(guò)控制LE信號(hào)，把數(shù)據(jù)緩存中的數(shù)據(jù)傳送給比較器，比較器將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)與計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較輸出，生成對(duì)應(yīng)的PWM波形輸出，MBI5042是通過(guò)控制LE信號(hào)的脈沖寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)信號(hào)對(duì)多種操作的控制，也就是不同脈寬的LE信號(hào)對(duì)應(yīng)不同的操作。GCLK為16位計(jì)數(shù)器提供計(jì)數(shù)時(shí)鐘，比較器通過(guò)比較其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)與計(jì)數(shù)器來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的PWM輸出。PWM的輸出方式有很多種，MBI5042中使用的是SPWM的方法。由于采用的計(jì)數(shù)與比較，則控制器不需要控制EN的占空比來(lái)時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的權(quán)重，而只需提供一個(gè)固定的時(shí)鐘頻率GCLK就可以自動(dòng)生成所需要的PWM信號(hào)，大大降低了了控制難度。綜合以上因素可以得知，目前市面上可應(yīng)用的LED恒流驅(qū)動(dòng)器存在的缺陷主要有以下幾個(gè)方面I.不自帶PWM功能的LED驅(qū)動(dòng)器，數(shù)據(jù)信號(hào)本身不具有權(quán)重，如果不配合EN使用，則只能將數(shù)據(jù)信號(hào)本身轉(zhuǎn)化為占空比信號(hào)來(lái)進(jìn)行灰度顯示，此種模式受到芯片本身最高時(shí)鐘頻率的限制，顯示的灰度等級(jí)相當(dāng)有限，此種方案基本已經(jīng)被淘汰；2.當(dāng)不自帶PWM的LED驅(qū)動(dòng)器，使用使能EN信號(hào)表示數(shù)據(jù)權(quán)重時(shí)；此時(shí)需要數(shù)據(jù)信號(hào)SDI與EN信號(hào)兩個(gè)信號(hào)共同來(lái)完成灰度等級(jí)的顯示，使控制信號(hào)必須嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，對(duì)電路要求精度高，并且控制繁瑣；3.自帶PWM功能的LED驅(qū)動(dòng)器，數(shù)據(jù)信號(hào)本身具有權(quán)重，但由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信號(hào)的是移位寄存器，且必須將16位的移位寄存器存滿數(shù)據(jù)才能進(jìn)行顯示輸出。無(wú)論需要多少位灰度等級(jí)的數(shù)據(jù)，都需要將16位的移位寄存器填滿才能進(jìn)行有效顯示，但恰恰此時(shí)為填滿移位寄存器所用的數(shù)據(jù)為無(wú)用的冗余數(shù)據(jù)，大大降低了數(shù)據(jù)利用率，由此也導(dǎo)致時(shí)鐘頻率的利用率降低。由于MBI5042中數(shù)據(jù)緩存器實(shí)際是串進(jìn)并出的移位寄存器，當(dāng)我們使用16位灰度等級(jí)(216級(jí)灰度)時(shí)我們充分利用了數(shù)據(jù)緩存器以及對(duì)應(yīng)的SCLK?；叶鹊燃?jí)越高，數(shù)據(jù)量越大，對(duì)控制器的要求也越高，但是市面上一般的屏幕幾乎用不到16位灰度等級(jí)。當(dāng)使用者只需要8位灰度(28級(jí)灰度)時(shí)，應(yīng)該只需要8位數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的灰度等級(jí)。但是由于數(shù)據(jù)緩存器是串進(jìn)并出的移位寄存器，數(shù)據(jù)是串行輸入的，而且緩存器里面數(shù)據(jù)的權(quán)重是固定不變的，所以我們必須將16位數(shù)據(jù)緩存器填滿才能進(jìn)行輸出(也就是把沒(méi)有使用到的八位數(shù)據(jù)填充O)。由于必須將16位緩存器填滿，所以我們必須使用多的SCLK的上升沿將很多冗余的數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)緩存。因此當(dāng)需要低于16位灰度時(shí)，使用者依然需要將這個(gè)16位移位寄存器填充滿才能達(dá)到所要的結(jié)果，這就導(dǎo)致了需要用額外的時(shí)鐘頻率來(lái)填充一些冗余的數(shù)據(jù)。由于需要多余的時(shí)鐘來(lái)移位不需要的數(shù)據(jù)，這樣不但使輸入數(shù)據(jù)有大量冗余，而且將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行移位的時(shí)鐘頻率與移16位時(shí)的時(shí)鐘頻率相同，時(shí)鐘頻率利用率也因此降低。由于時(shí)鐘頻率的利用率低這樣直接導(dǎo)致了有用數(shù)據(jù)傳輸量低，所以如果以相同的有用數(shù)據(jù)量來(lái)進(jìn)行比較，就需要更多的時(shí)鐘頻率來(lái)完成這些數(shù)據(jù)的輸入。由于芯片所能承受的最高時(shí)鐘頻率是有限的(一般情況下驅(qū)動(dòng)器是級(jí)聯(lián)工作的，工作頻率的高低影響可級(jí)聯(lián)的長(zhǎng)度)，所以也限制了此種驅(qū)動(dòng)器級(jí)聯(lián)的長(zhǎng)度，這樣不僅增加了 LED顯示屏幕的成本而且降低了芯片的適用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)LED恒流驅(qū)動(dòng)器灰度等級(jí)可控的方法?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，使LED驅(qū)動(dòng)器適用于I到16位灰度等級(jí)的任意顯示而不需要將移位寄存器填滿，使芯片可以充分的利用時(shí)鐘頻率，所以降低了對(duì)芯片時(shí)鐘頻率的要求，可使驅(qū)動(dòng)器芯片級(jí)聯(lián)工作能力更強(qiáng)；本發(fā)明的目的之二是提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)灰度等級(jí)可控的LED恒流驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明的目的之一是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該種實(shí)現(xiàn)LED恒流驅(qū)動(dòng)器灰度等級(jí)可控的方法，所述恒流驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸是通過(guò)控制器和狀態(tài)緩存器控制進(jìn)入n位的移位寄存器的數(shù)據(jù)，當(dāng)n位移位寄存器由n個(gè)數(shù)據(jù)填滿后，控制器控制移位寄存器將其中寄存的n個(gè)數(shù)據(jù)并行傳輸進(jìn)n位Xn的數(shù)據(jù)緩存區(qū)，至此完成一次數(shù)據(jù)的傳輸，每個(gè)數(shù)據(jù)緩存器存儲(chǔ)一位數(shù)據(jù)，本方法的特征在于根據(jù)所需要的灰度等級(jí)，控制數(shù)據(jù)緩存器所能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的位數(shù)，當(dāng)需要m位灰度等級(jí)時(shí)(m〈n)，使m個(gè)數(shù)據(jù)緩存器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)清零使其余的(n-m)個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為零，從而得到所要灰度等級(jí)的數(shù)據(jù)類型，所有的n個(gè)數(shù)據(jù)緩存器將數(shù)據(jù)并行傳輸至計(jì)數(shù)比較模塊，生成為相應(yīng)的占空比信號(hào)驅(qū)動(dòng)輸出。作為一種清零方式，所述清零是通過(guò)在緩存器外圍增加選擇復(fù)位模塊，采用n個(gè)帶有復(fù)位端的D觸發(fā)器作為組成數(shù)據(jù)緩存區(qū)的數(shù)據(jù)緩存器，通過(guò)X根地址線對(duì)應(yīng)(Y0，Yl,…，Yn)共n路輸出端，其中2x=n，且YO至Yn權(quán)重依次降低，通過(guò)控制(A0、A1、-,Ax)共X路地址線的地址輸入，經(jīng)選擇復(fù)位模塊得到相應(yīng)的(Y0，Yl，-,Yn)共n路輸出并將這n路輸出與組成緩存器的D觸發(fā)器的復(fù)位端相連，D觸發(fā)器的復(fù)位端采用低有效，當(dāng)Y為零時(shí)，將使該位對(duì)應(yīng)的D觸發(fā)器一直處于復(fù)位狀態(tài),對(duì)應(yīng)的該觸發(fā)器輸出則一直為零,從而使需要的高權(quán)重位保持正常，而不需要的低權(quán)重位一直保持復(fù)位清零；作為另一種清零方式，所述清零是在保持原有組成數(shù)據(jù)緩存區(qū)的數(shù)據(jù)緩存器不變的情況下，在緩存器外圍增加選擇復(fù)位模塊，通過(guò)控制(A0、Al、…，Ax)共X路地址線的地址輸入，經(jīng)選擇復(fù)位模塊得到相應(yīng)的(YO，YI，…，Yn )共n路輸出，其中2x=n，且YO至Yn權(quán)重依次降低，將n路Y輸出與n個(gè)數(shù)據(jù)緩存器的輸出端以一一配對(duì)的方式作為n/2個(gè)二輸入與門的輸入，將與門的輸出結(jié)果輸入到計(jì)數(shù)比較模塊，當(dāng)Y值為零時(shí)將使該位與對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)緩存器輸出相與后的數(shù)據(jù)一直為零，對(duì)應(yīng)到計(jì)數(shù)比較模塊的數(shù)據(jù)則一直為零，從而使輸入到計(jì)數(shù)比較模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)為選擇清零操作后的數(shù)據(jù)；作為另一種清零方式，所述清零是采用n個(gè)帶有復(fù)位端的D觸發(fā)器作為組成數(shù)據(jù)緩存區(qū)的數(shù)據(jù)緩存器，將n位數(shù)據(jù)緩存器的n個(gè)D觸發(fā)器復(fù)位端與復(fù)位信號(hào)R相連，復(fù)位信號(hào)R是與CLK協(xié)同工作的周期性變化的公共復(fù)位信號(hào)，需要的灰度等級(jí)位數(shù)為m時(shí)，將復(fù)位信號(hào)R的頻率調(diào)節(jié)為相應(yīng)的值，使每隔m個(gè)移位CLK信號(hào)后產(chǎn)生一個(gè)R的低電平脈沖信號(hào)使緩存器清零，而在移位數(shù)據(jù)時(shí)R信號(hào)一直保持為高電平，以使緩存器按照所需要的時(shí)序與頻率進(jìn)行整體復(fù)位，當(dāng)新數(shù)據(jù)從高權(quán)重位移入后可以保證低權(quán)重為之前清零操作后的零數(shù)據(jù)，從而使輸入到計(jì)數(shù)比較模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)為選擇清零操作后的數(shù)據(jù)。 進(jìn)一步，所述n為16。本發(fā)明的目的之二是通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)的該種恒流驅(qū)動(dòng)器，其實(shí)現(xiàn)灰度等級(jí)可控的方法為以下三種方法中的一種I)通過(guò)在緩存器外圍增加選擇復(fù)位模塊，采用n個(gè)帶有復(fù)位端的D觸發(fā)器作為組成數(shù)據(jù)緩存區(qū)的數(shù)據(jù)緩存器，通過(guò)X根地址線對(duì)應(yīng)(Y0，Yl,…，Yn)共n路輸出端，其中2x=n，且YO至Yn權(quán)重依次降低，通過(guò)控制(A0、A1、…，Ax)共x路地址線的地址輸入，經(jīng)選擇復(fù)位模塊得到相應(yīng)的(Y0，Yl,…，Yn)共n路輸出并將這n路輸出與組成緩存器的D觸發(fā)器的復(fù)位端相連，D觸發(fā)器的復(fù)位端采用低有效，當(dāng)Y為零時(shí)，將使該位對(duì)應(yīng)的D觸發(fā)器一直處于復(fù)位狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的該觸發(fā)器輸出則一直為零，從而使需要的高權(quán)重位保持正常，而不需要的低權(quán)重位一直保持復(fù)位清零；2)在保持原有組成數(shù)據(jù)緩存區(qū)的數(shù)據(jù)緩存器不變的情況下，在緩存器外圍增加選擇復(fù)位模塊，通過(guò)控制(A0、Al、…，Ax)共X路地址線的地址輸入，經(jīng)選擇復(fù)位模塊得到相應(yīng)的(Y0，Y1，…，Yn)共n路輸出，其中2x=n，且YO至Yn權(quán)重依次降低，將n路Y輸出與n個(gè)數(shù)據(jù)緩存器的輸出端以一一配對(duì)的方式作為n/2個(gè)二輸入與門的輸入，將與門的輸出結(jié)果輸入到計(jì)數(shù)比較模塊，當(dāng)Y值為零時(shí)將使該位與對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)緩存器輸出相與后的數(shù)據(jù)一直為零，對(duì)應(yīng)到計(jì)數(shù)比較模塊的數(shù)據(jù)則一直為零，從而使輸入到計(jì)數(shù)比較模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)為選擇清零操作后的數(shù)據(jù)；3)采用n個(gè)帶有復(fù)位端的D觸發(fā)器作為組成數(shù)據(jù)緩存區(qū)的數(shù)據(jù)緩存器，將n位數(shù)據(jù)緩存器的n個(gè)D觸發(fā)器復(fù)位端與復(fù)位信號(hào)R相連，復(fù)位信號(hào)R是與CLK協(xié)同工作的周期性變化的公共復(fù)位信號(hào)，需要的灰度等級(jí)位數(shù)為m時(shí)，將復(fù)位信號(hào)R的頻率調(diào)節(jié)為相應(yīng)的值，使每隔m個(gè)移位CLK信號(hào)后產(chǎn)生一個(gè)R的低電平脈沖信號(hào)使緩存器清零，而在移位數(shù)據(jù)時(shí)R信號(hào)一直保持為高電平，以使緩存器按照所需要的時(shí)序與頻率進(jìn)行整體復(fù)位，當(dāng)新數(shù)據(jù)從高權(quán)重位移入后可以保證低權(quán)重為之前清零操作后的零數(shù)據(jù)，從而使輸入到計(jì)數(shù)比較模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)為選擇清零操作后的數(shù)據(jù)。本發(fā)明的有益效果是I.本發(fā)明設(shè)計(jì)的帶有可控PWM的LED驅(qū)動(dòng)器，可以根據(jù)需要，任意選擇所需要的灰度等級(jí)進(jìn)行使用，其調(diào)節(jié)方便可靠，避免了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)對(duì)電路要求精度高，并且控制繁瑣的缺陷；2.由于可以自動(dòng)生成PWM信號(hào)，所以精簡(jiǎn)了控制器的控制，控制器只需生成對(duì)應(yīng)CLK的移位數(shù)據(jù)即可；3.由于可以控制PWM的位數(shù)，在使用低于16位灰度等級(jí)時(shí)我們不需要將冗余的數(shù)據(jù)填充進(jìn)緩存器，大大增加了時(shí)鐘頻率的利用率；4.由于可以任意選擇灰度等級(jí)進(jìn)行使用，增大了驅(qū)動(dòng)器適用范圍，使其可以應(yīng)用到各種灰度等級(jí)要求的屏幕中；5.由于可以充分的利用時(shí)鐘頻率，所以降低了對(duì)芯片時(shí)鐘頻率的要求，可使驅(qū)動(dòng)器芯片級(jí)聯(lián)工作能力更強(qiáng)。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中圖I為MBI5026內(nèi)部原原理圖；圖2為MBI5042內(nèi)部原理圖；圖3為具有選擇復(fù)位模塊的LED驅(qū)動(dòng)器原理圖；圖4為選擇復(fù)位模塊內(nèi)部原理圖；圖5為需要4位灰度時(shí)選擇復(fù)位模塊工作原理圖；圖6為選擇清零緩存器輸出法的原理圖；圖7為時(shí)序控制復(fù)位法的原理圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在本發(fā)明中，首先對(duì)以下概念進(jìn)行闡明二進(jìn)制數(shù)據(jù)的權(quán)重(也稱位權(quán))表示某一位二進(jìn)制數(shù)在整個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)中所占比重的大小，比如5位的二進(jìn)制數(shù)(a4a3a2ala0)其中a4、a3、a2、al、a0分別對(duì)應(yīng)的權(quán)重依次為d4、〗3、〗2、〗1、〗0。灰度的表述第一種方式，是灰度的等級(jí)也就是有多少種不同等級(jí)的灰度，比如常見(jiàn)的256級(jí)灰度，1024級(jí)灰度等等；第二種方式，用帶權(quán)重的二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示灰度，這樣稱作多少位灰度，比如256級(jí)灰度就是表述為8位灰度，換算方式是28 = 256。
本發(fā)明所述的恒流驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸是通過(guò)控制器和狀態(tài)緩存器控制進(jìn)入n位的移位寄存器的數(shù)據(jù)，當(dāng)n位移位寄存器由n個(gè)數(shù)據(jù)填滿后，控制器控制移位寄存器將其中寄存的n個(gè)數(shù)據(jù)并行傳輸進(jìn)n位Xn的數(shù)據(jù)緩存區(qū)，至此完成一次數(shù)據(jù)的傳輸，每個(gè)數(shù)據(jù)緩存器存儲(chǔ)一位數(shù)據(jù)。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)LED恒流驅(qū)動(dòng)器灰度等級(jí)可控的方法是根據(jù)所需要的灰度等級(jí)，控制數(shù)據(jù)緩存器所能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的位數(shù)，當(dāng)需要m位灰度等級(jí)時(shí)(m〈n)，使m個(gè)數(shù)據(jù)緩存器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)復(fù)位清零使其余的(n-m)個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為零，從而得到所要灰度等級(jí)的數(shù)據(jù)類型，所有的n個(gè)數(shù)據(jù)緩存器將數(shù)據(jù)并行傳輸至計(jì)數(shù)比較模塊，生成為相應(yīng)的占空比信號(hào)驅(qū)動(dòng)輸出。復(fù)位清零的方式包括選擇復(fù)位D觸發(fā)器法、選擇清零緩存器輸出法和時(shí)序控制復(fù)位法三種方法，其具體的實(shí)施方案如下一、選擇復(fù)位D觸發(fā)器法如圖3所示，在緩存器外圍增加選擇復(fù)位模塊，組成數(shù)據(jù)緩存區(qū)的16個(gè)緩存器都是有帶有復(fù)位端的D觸發(fā)器組成。通過(guò)四根地址線控制復(fù)位緩存器(由16個(gè)D觸發(fā)器組成)，使需要的高權(quán)重位保持正常，而不需要的低權(quán)重位一直保持復(fù)位清零。選擇復(fù)位模塊與緩存器之間的連接如圖4所示，(A0、A1、A2、A3)四路地址線對(duì)應(yīng) (Y0，Y1，…，Y15)共16路輸出端，其中YO到Y(jié)15權(quán)重依次降低。具體連接說(shuō)明如下YO :接 Vcc ;Yl :由A0、Al、A2、A3接入一個(gè)四輸入的與非門輸出得到；Y2 :由A1、A2、A3接入一個(gè)三輸入的與非門輸出得到；Y3 :由A2接入一個(gè)與門的輸出作為輸入端I, AO和Al分別作為輸入端2和輸入端3，將3個(gè)輸入端接入一個(gè)三輸入的與非門輸出得到；Y4 :由A0、A1接入一個(gè)二輸入的與非門輸出得到；Y5 :由A1、A2接入一個(gè)二輸入與門的輸出作為輸入端1，由A2、A3接入一個(gè)二輸入與門的輸出作為輸入端2, AO作為輸入端3,將3個(gè)輸入端接入一個(gè)三輸入的與非門輸出得到；Y6 :由Al、A2接入一個(gè)二輸入與門的輸出作為輸入端1，AO作為輸入端2,將兩個(gè)輸入端接入一個(gè)二輸入的與非門輸出得到；Y7 :由Al、A2、A3接入一個(gè)三輸入與門的輸出作為輸入端1，AO作為輸入端2，將兩個(gè)輸入端接入一個(gè)二輸入的與非門輸出得到；Y8:接 A0;Y9 :由A0、A2、A3接入一個(gè)三輸入與非門的輸出作為輸入端1，A0作為輸入端2，將兩個(gè)輸入端接入一個(gè)二輸入的與門輸出得到；YlO :由A0、Al接入一個(gè)二輸入與門的輸出作為輸入端1，由AO、A2接入一個(gè)二輸入與門的輸出作為輸入端2,將兩個(gè)輸入端接入一個(gè)二輸入的與非門輸出得到；Yll :由A0、A1接入一個(gè)二輸入與門的輸出作為輸入端1，由A0、A2、A3接入一個(gè)三輸入與門的輸出作為輸入端2,將兩個(gè)輸入端接入一個(gè)二輸入的與非門輸出得到；Y12 :由A0、A1接入一個(gè)二輸入與門的輸出得到；Y13 :由A1、A2、A3接入一個(gè)三輸入與門的輸出作為輸入端1，由A0、A1、A2接入一個(gè)三輸入與門的輸出作為輸入端2，將兩個(gè)輸入端接入一個(gè)二輸入的與非門輸出得到；￥14:由六0、六1、六2接入一個(gè)三輸入與門的輸出得到；丫15:由六0、八1、八2、八3接入一個(gè)四輸入與門的輸出得到。通過(guò)控制(A0、Al、A2、A3)四路地址線的地址輸入，得到相應(yīng)的16路輸出并將這16路輸出與組成緩存器的D觸發(fā)器的復(fù)位端相連，對(duì)應(yīng)的真值表如下
表I選擇復(fù)位模塊對(duì)應(yīng)的真值表
權(quán)利要求
1.實(shí)現(xiàn)LED恒流驅(qū)動(dòng)器灰度等級(jí)可控的方法，該恒流驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸是通過(guò)控制器和狀態(tài)緩存器控制進(jìn)入n位的移位寄存器的數(shù)據(jù)，當(dāng)n位移位寄存器由n個(gè)數(shù)據(jù)填滿后，控制器控制移位寄存器將其中寄存的n個(gè)數(shù)據(jù)并行傳輸進(jìn)n位Xn的數(shù)據(jù)緩存區(qū)，至此完成一次數(shù)據(jù)的傳輸，每個(gè)數(shù)據(jù)緩存器存儲(chǔ)一位數(shù)據(jù)，本方法的特征在于根據(jù)所需要的灰度等級(jí)，控制數(shù)據(jù)緩存器所能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的位數(shù)，當(dāng)需要m位灰度等級(jí)時(shí)(m〈n)，使m個(gè)數(shù)據(jù)緩存器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)清零使其余的(n-m)個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為零，從而得到所要灰度等級(jí)的數(shù)據(jù)類型，所有的n個(gè)數(shù)據(jù)緩存器將數(shù)據(jù)并行傳輸至計(jì)數(shù)比較模塊，生成為相應(yīng)的占空比信號(hào)驅(qū)動(dòng)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的實(shí)現(xiàn)LED恒流驅(qū)動(dòng)器灰度等級(jí)可控的方法，其特征在于所述清零是通過(guò)在緩存器外圍增加選擇復(fù)位模塊，采用n個(gè)帶有復(fù)位端的D觸發(fā)器作為組成數(shù)據(jù)緩存區(qū)的數(shù)據(jù)緩存器，通過(guò)X根地址線對(duì)應(yīng)(Y0，Y1，…，Yn)共n路輸出端，其中2x=n，且YO至Yn權(quán)重依次降低，通過(guò)控制(AO、Al、…，Ax)共x路地址線的地址輸入，經(jīng)選擇復(fù)位模塊得到相應(yīng)的(Y0，Yl,…，Yn)共n路輸出并將這n路輸出與組成緩存器的D觸發(fā)器的復(fù)位端相連，D觸發(fā)器的復(fù)位端采用低有效，當(dāng)Y為零時(shí)，將使該位對(duì)應(yīng)的D觸發(fā)器一直處于復(fù)位狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的該觸發(fā)器輸出則一直為零，從而使需要的高權(quán)重位保持正常，而不需要的低權(quán)重位一直保持復(fù)位清零。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的實(shí)現(xiàn)LED恒流驅(qū)動(dòng)器灰度等級(jí)可控的方法，其特征在于所述清零是在保持原有組成數(shù)據(jù)緩存區(qū)的數(shù)據(jù)緩存器不變的情況下，在緩存器外圍增加選擇復(fù)位模塊，通過(guò)控制(A0、Al、…，Ax)共X路地址線的地址輸入，經(jīng)選擇復(fù)位模塊得到相應(yīng)的(Y0，Y1，-,Yn)共n路輸出，其中2x=n，且YO至Yn權(quán)重依次降低，將n路Y輸出與n個(gè)數(shù)據(jù)緩存器的輸出端以一一配對(duì)的方式作為n/2個(gè)二輸入與門的輸入，將與門的輸出結(jié)果輸入到計(jì)數(shù)比較模塊，當(dāng)Y值為零時(shí)將使該位與對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)緩存器輸出相與后的數(shù)據(jù)一直為零，對(duì)應(yīng)到計(jì)數(shù)比較模塊的數(shù)據(jù)則一直為零，從而使輸入到計(jì)數(shù)比較模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)為選擇清零操作后的數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的實(shí)現(xiàn)LED恒流驅(qū)動(dòng)器灰度等級(jí)可控的方法，其特征在于所述清零是采用n個(gè)帶有復(fù)位端的D觸發(fā)器作為組成數(shù)據(jù)緩存區(qū)的數(shù)據(jù)緩存器，將n位數(shù)據(jù)緩存器的n個(gè)D觸發(fā)器復(fù)位端與復(fù)位信號(hào)R相連，復(fù)位信號(hào)R是與CLK協(xié)同工作的周期性變化的公共復(fù)位信號(hào)，需要的灰度等級(jí)位數(shù)為m時(shí)，將復(fù)位信號(hào)R的頻率調(diào)節(jié)為相應(yīng)的值，使每隔m個(gè)移位CLK信號(hào)后產(chǎn)生一個(gè)R的低電平脈沖信號(hào)使緩存器清零，而在移位數(shù)據(jù)時(shí)R信號(hào)一直保持為高電平，以使緩存器按照所需要的時(shí)序與頻率進(jìn)行整體復(fù)位，當(dāng)新數(shù)據(jù)從高權(quán)重位移入后可以保證低權(quán)重為之前清零操作后的零數(shù)據(jù)，從而使輸入到計(jì)數(shù)比較模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)為選擇清零操作后的數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一所述的實(shí)現(xiàn)LED恒流驅(qū)動(dòng)器灰度等級(jí)可控的方法，其特征在于所述n為16。
6.恒流驅(qū)動(dòng)器，其特征在于其實(shí)現(xiàn)灰度等級(jí)可控的方法為以下三種方法中的一種 I)通過(guò)在緩存器外圍增加選擇復(fù)位模塊，采用n個(gè)帶有復(fù)位端的D觸發(fā)器作為組成數(shù)據(jù)緩存區(qū)的數(shù)據(jù)緩存器，通過(guò)X根地址線對(duì)應(yīng)(Y0，Y1，…，Yn)共n路輸出端，其中2x=n，且YO至Yn權(quán)重依次降低，通過(guò)控制(A0、Al、…，Ax)共x路地址線的地址輸入，經(jīng)選擇復(fù)位模塊得到相應(yīng)的(Y0，Yl,…，Yn)共n路輸出并將這n路輸出與組成緩存器的D觸發(fā)器的復(fù)位端相連，D觸發(fā)器的復(fù)位端采用低有效，當(dāng)Y為零時(shí)，將使該位對(duì)應(yīng)的D觸發(fā)器一直處于復(fù)位狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的該觸發(fā)器輸出則一直為零，從而使需要的高權(quán)重位保持正常，而不需要的低權(quán)重位一直保持復(fù)位清零； 2)在保持原有組成數(shù)據(jù)緩存區(qū)的數(shù)據(jù)緩存器不變的情況下，在緩存器外圍增加選擇復(fù)位模塊，通過(guò)控制(A0、Al、…，Ax)共X路地址線的地址輸入，經(jīng)選擇復(fù)位模塊得到相應(yīng)的(YO，Yl，-,Yn)共n路輸出，其中2x=n，且YO至Yn權(quán)重依次降低，將n路Y輸出與n個(gè)數(shù)據(jù)緩存器的輸出端以配對(duì)的方式作為n/2個(gè)二輸入與門的輸入,將與門的輸出結(jié)果輸入到計(jì)數(shù)比較模塊，當(dāng)Y值為零時(shí)將使該位與對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)緩存器輸出相與后的數(shù)據(jù)一直為零，對(duì)應(yīng)到計(jì)數(shù)比較模塊的數(shù)據(jù)則一直為零，從而使輸入到計(jì)數(shù)比較模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)為選擇清零操作后的數(shù)據(jù)； 3)采用n個(gè)帶有復(fù)位端的D觸發(fā)器作為組成數(shù)據(jù)緩存區(qū)的數(shù)據(jù)緩存器，將n位數(shù)據(jù)緩存器的n個(gè)D觸發(fā)器復(fù)位端與復(fù)位信號(hào)R相連，復(fù)位信號(hào)R是與CLK協(xié)同工作的周期性變化的公共復(fù)位信號(hào)，需要的灰度等級(jí)位數(shù)為m時(shí)，將復(fù)位信號(hào)R的頻率調(diào)節(jié)為相應(yīng)的值，使 每隔m個(gè)移位CLK信號(hào)后產(chǎn)生一個(gè)R的低電平脈沖信號(hào)使緩存器清零，而在移位數(shù)據(jù)時(shí)R信號(hào)一直保持為高電平，以使緩存器按照所需要的時(shí)序與頻率進(jìn)行整體復(fù)位，當(dāng)新數(shù)據(jù)從高權(quán)重位移入后可以保證低權(quán)重為之前清零操作后的零數(shù)據(jù)，從而使輸入到計(jì)數(shù)比較模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)為選擇清零操作后的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)LED恒流驅(qū)動(dòng)器灰度等級(jí)可控的方法，本方法的特征在于根據(jù)所需要的灰度等級(jí)，控制數(shù)據(jù)緩存器所能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的位數(shù)，當(dāng)需要m位灰度等級(jí)時(shí)(m<n),使m個(gè)數(shù)據(jù)緩存器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)復(fù)位清零使其余的(n-m)個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為零，從而得到所要灰度等級(jí)的數(shù)據(jù)類型，所有的n個(gè)數(shù)據(jù)緩存器將數(shù)據(jù)并行傳輸至計(jì)數(shù)比較模塊，生成為相應(yīng)的占空比信號(hào)驅(qū)動(dòng)輸出，本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，使LED驅(qū)動(dòng)器適用于1到16位灰度等級(jí)的任意顯示而不需要將移位寄存器填滿，使芯片可以充分的利用時(shí)鐘頻率，所以降低了對(duì)芯片時(shí)鐘頻率的要求，可使驅(qū)動(dòng)器芯片級(jí)聯(lián)工作能力更強(qiáng)；另外，本發(fā)明還公開(kāi)了能夠?qū)崿F(xiàn)灰度等級(jí)可控的LED恒流驅(qū)動(dòng)器。
文檔編號(hào)G09G3/32GK102708803SQ20121021583
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者楊鏗, 王巍, 黃展 申請(qǐng)人:重慶郵電大學(xué)