本發(fā)明涉及電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種單線歸零碼led驅(qū)動(dòng)控制芯片電路盤。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)今的單線歸零碼led驅(qū)動(dòng)控制芯片輸出多為三通道設(shè)計(jì)，通常配置為紅、綠、藍(lán)(rgb)三色輸出。這類芯片在控制led亮度和顏色時(shí)缺乏有效的功耗管理，尤其是沒(méi)有休眠模式，使得整體led器件在不發(fā)光狀態(tài)下仍然存在靜態(tài)功耗的浪費(fèi)。這種靜態(tài)功耗浪費(fèi)的問(wèn)題限制了其在移動(dòng)設(shè)備需求場(chǎng)合的應(yīng)用

2、因此，當(dāng)前需要一種新的單線歸零碼led驅(qū)動(dòng)控制芯片電路的技術(shù)方案，解決當(dāng)前三通道設(shè)計(jì)的單線歸零碼led驅(qū)動(dòng)控制芯片沒(méi)有休眠模式，導(dǎo)致控制led亮度和顏色時(shí)缺乏有效的功耗管理，使得整體led器件在不發(fā)光狀態(tài)下仍然存在靜態(tài)功耗的浪費(fèi)的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種單線歸零碼led驅(qū)動(dòng)控制芯片電路，解決了當(dāng)前三通道設(shè)計(jì)的單線歸零碼led驅(qū)動(dòng)控制芯片沒(méi)有休眠模式，導(dǎo)致控制led亮度和顏色時(shí)缺乏有效的功耗管理，使得整體led器件在不發(fā)光狀態(tài)下仍然存在靜態(tài)功耗的浪費(fèi)的問(wèn)題。

2、為了解決上述問(wèn)題，本技術(shù)提供了一種單線歸零碼led驅(qū)動(dòng)控制芯片電路，包括：電源管理電路、啟動(dòng)復(fù)位電路、振蕩器電路、偏置電流電路、數(shù)字電路和發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路包括白光發(fā)光二極管芯片的驅(qū)動(dòng)通道、紅光發(fā)光二極管芯片的驅(qū)動(dòng)通道、綠光發(fā)光二極管芯片的驅(qū)動(dòng)通道和藍(lán)光發(fā)光二極管芯片的驅(qū)動(dòng)通道，其中，電源管理電路用于通過(guò)分析電源管理信號(hào)中前一個(gè)數(shù)據(jù)和下一個(gè)數(shù)據(jù)的狀態(tài)，確保在全零數(shù)據(jù)或無(wú)數(shù)據(jù)輸入時(shí)關(guān)閉電源；啟動(dòng)復(fù)位電路用于在系統(tǒng)上電后生成復(fù)位信號(hào)，將復(fù)位信號(hào)傳遞給振蕩器電路、偏置電流電路和數(shù)字電路，確保所有電路同步啟動(dòng)并完成進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)的操作；振蕩器電路用于將生成的系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)發(fā)送到數(shù)字電路和發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)后續(xù)邏輯的時(shí)序控制，確保數(shù)據(jù)處理和各發(fā)光二極管芯片控制的同步性；偏置電流電路用于為各發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路提供穩(wěn)定的偏置電流，確保在不同工作狀態(tài)下能夠獲得一致的電流輸入，確保各發(fā)光二極管芯片亮度的穩(wěn)定性；數(shù)字電路用于接收輸入數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，將生成的控制信號(hào)傳遞給發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，以調(diào)節(jié)各發(fā)光二極管芯片的亮度和顏色輸出的控制。

3、進(jìn)一步地，上述電路還可包括：所述電源管理電路用于通過(guò)分析電源管理信號(hào)中前一個(gè)數(shù)據(jù)和下一個(gè)數(shù)據(jù)的狀態(tài)，確保在全零數(shù)據(jù)或無(wú)數(shù)據(jù)輸入時(shí)關(guān)閉電源，具體是指：電源管理電路通過(guò)組合邏輯門和觸發(fā)器的相互配合，實(shí)現(xiàn)了復(fù)位信號(hào)的傳遞、邏輯控制以及最終使能信號(hào)的生成，通過(guò)分析串行輸入數(shù)據(jù)din，來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)的偏置電流電路和振蕩器電路等電路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

4、其中，串行輸入數(shù)據(jù)din包括以下四種情況，

5、串行輸入數(shù)據(jù)din為32位全零數(shù)據(jù)，復(fù)位后的下一個(gè)數(shù)據(jù)為非零32位數(shù)據(jù)；

6、串行輸入數(shù)據(jù)din為非全零32位數(shù)據(jù)，復(fù)位后的下一個(gè)數(shù)據(jù)為非零32位數(shù)據(jù)；

7、串行輸入數(shù)據(jù)din為32位全零數(shù)據(jù)，復(fù)位后沒(méi)有數(shù)據(jù)到達(dá)；

8、串行輸入數(shù)據(jù)din為非全零32位數(shù)據(jù)，復(fù)位后沒(méi)有數(shù)據(jù)到達(dá)。

9、進(jìn)一步地，上述電路還可包括：所述啟動(dòng)復(fù)位電路包括模擬復(fù)位電路和數(shù)字復(fù)位電路，模擬復(fù)位電路用于輸出模擬復(fù)位信號(hào)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位控制；數(shù)字復(fù)位電路用于輸出數(shù)字復(fù)位信號(hào)實(shí)現(xiàn)一個(gè)延遲，確?？煽康膹?fù)位信號(hào)的輸出，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位控制。

10、進(jìn)一步地，上述電路還可包括：所述振蕩器電路包括：osc_data單元和osc_pwm單元，其中osc_data單元于數(shù)據(jù)采樣，產(chǎn)生3.5mhz的頻率信號(hào)，其使能信號(hào)en_osc由數(shù)字單元生成；osc_pwm單元用于系統(tǒng)的功耗控制，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入零功耗狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉osc_pwm單元，以減少系統(tǒng)功耗；當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，開(kāi)啟osc_pwm單元，產(chǎn)生相應(yīng)的pwm信號(hào)，控制各發(fā)光二極管芯片芯片的亮度和信號(hào)調(diào)制的操作。

11、進(jìn)一步地，上述電路還可包括：所述偏置電流電路包括多個(gè)p型和n型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及電阻器，根據(jù)電流鏡和參考電流生成策略的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)偏置電流的控制和調(diào)節(jié)，為發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路生成一穩(wěn)定的偏置電流，控制各發(fā)光二極管的亮度調(diào)節(jié)。

12、進(jìn)一步地，上述電路還可包括：所述發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路還用于，將來(lái)自串行數(shù)據(jù)輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制led顯示的并行灰度數(shù)據(jù)，串行數(shù)據(jù)從外部din端口輸入，通過(guò)數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)osc_data_div_4轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，并生成的并行數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在寄存器中，控制各發(fā)光二極管芯片的亮度變化，其中通過(guò)比較pwm信號(hào)和灰度數(shù)據(jù)，得到一具有固定直流電壓的系統(tǒng)，并使電流以預(yù)設(shè)的頻率流過(guò)led驅(qū)動(dòng)器，假設(shè)通過(guò)發(fā)光二極管芯片的最大電流為imax，每個(gè)周期的關(guān)閉時(shí)間為t，則通過(guò)以下占空比公式計(jì)算平均電流為：

13、id＝imax*duty?cycle，

14、duty?cycle＝100*((1/(2^8))(2^7*b7+2^6*b6+2^5*b5+2^4*b4+2^3*b3+2^2*b2+2^1*b1+2^0*b0))，其中b0、b1、b2、b3、b4、b5、b6和b7是發(fā)光二極管芯片顯示的灰度等級(jí)數(shù)據(jù)，

15、根據(jù)osc_pwm計(jì)數(shù)器，led_latch的最大打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)間t等于osc_pwm_div_256，通過(guò)pwm信號(hào)的占空比控制，精確調(diào)節(jié)各發(fā)光二極管芯片的平均電流，實(shí)現(xiàn)亮度的控制。

16、進(jìn)一步地，上述電路還可包括：所述數(shù)字電路包括數(shù)據(jù)采樣電路和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路，其中，數(shù)據(jù)采樣電路用于實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入數(shù)據(jù)的采樣、時(shí)鐘信號(hào)的恢復(fù)，以及與輸入數(shù)據(jù)同步的復(fù)位控制信號(hào)生成，數(shù)據(jù)采樣電路包括計(jì)數(shù)器、數(shù)控振蕩器nco、差分頻率檢測(cè)器dfd、多個(gè)邏輯門和多個(gè)觸發(fā)器；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路用于基于微控制器mcu的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管芯片的并行數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)上電復(fù)位por之后，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路通過(guò)din端口接收數(shù)據(jù)，基于多個(gè)32位輸入信號(hào)控制其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程，并生成用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管芯片輸出的信號(hào)。

17、通過(guò)上述方案，應(yīng)用本技術(shù)，電源管理電路通過(guò)對(duì)輸入數(shù)據(jù)的分析，判斷是否存在有效工作需求。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)為全零時(shí)，系統(tǒng)判定為無(wú)效狀態(tài)，功耗模塊進(jìn)入休眠模式；當(dāng)檢測(cè)到有效數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)即時(shí)喚醒相關(guān)模塊以恢復(fù)正常工作。電源管理信號(hào)power_en由前一個(gè)數(shù)據(jù)和下一個(gè)數(shù)據(jù)的狀態(tài)共同決定，確保只有在需要時(shí)才開(kāi)啟功耗電路，從而減少不必要的能耗，特別是在全零數(shù)據(jù)或無(wú)數(shù)據(jù)輸入時(shí)關(guān)閉功耗電路。通過(guò)與非門、反相器和觸發(fā)器的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流偏置和osc等模擬電路的自動(dòng)啟用和關(guān)閉，從而提高系統(tǒng)的功效。這種基于數(shù)據(jù)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)控制機(jī)制，使得電路在減少能耗的同時(shí)，能夠迅速響應(yīng)實(shí)際工作需求，確保系統(tǒng)性能不受影響。這種電源管理機(jī)制顯著降低了芯片在led不發(fā)光工作狀態(tài)下的能耗，從而大幅度提升了整體系統(tǒng)的效能與實(shí)用性。其中，單線歸零碼led驅(qū)動(dòng)控制芯片架構(gòu)使用4個(gè)獨(dú)立led芯片驅(qū)動(dòng)通道，除了可支持傳統(tǒng)的紅、綠、藍(lán)(rgb)三色led芯片驅(qū)動(dòng)通道外，還增加了一個(gè)單獨(dú)用于白光的led驅(qū)動(dòng)通道，用于需要白光的場(chǎng)合，而不需要使用rgb進(jìn)行混色產(chǎn)生白光。通過(guò)單獨(dú)的白光通道直接生成白光，相較于傳統(tǒng)的rgb混光方式，減少了功耗并提升了光效一致性，特別是在需要長(zhǎng)時(shí)間使用白光的場(chǎng)景中表現(xiàn)尤為顯著，此外在各種不同顏色光的場(chǎng)景中白光源的加入能更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)色溫的控制，能顯著降低整體功耗，拓寬單線歸零碼led驅(qū)動(dòng)控制芯片的應(yīng)用場(chǎng)景。