发光二极管LED驱动电路、发光二极管LED显示系统的制作方法

本发明涉及led驱动控制技术领域，具体而言，涉及一种发光二极管led驱动电路、发光二极管led显示系统。

背景技术：

目前，现有的发光二极管(lightemittingdiode，简称led)驱动芯片的通信控制方式为串行外设接口(serialperipheralinterface，简称spi)，图1是根据现有技术的led驱动芯片的通信控制方式的spi接口的示意图，具体显示如图1所示，示出了，现有led驱动芯片的通信控制方式，现有的mos集成ic的通信控制方式，以及现有的独立mos的通信控制方式。而现有的led驱动芯片为低速ttl通信控制方式，包括：dclk，gclk，sdi，sdo，le五个信号；其中，dclk负责数据sdi的传输与同步，若干led驱动芯片可以共用；sdi是数据信号，包括芯片的控制命令及芯片驱动led的显示控制数据；sdo是芯片的串行输出数据，负责将数据传给下一级led驱动芯片；gclk是芯片的led控制端口的开、关控制信号，实现对led的开启时间的控制；le是芯片的数据锁存信号，控制数据传输过程中的载入功能。

结合上述图1可知，现有的pcb布局时，线路比较复杂，占用pcb面积比较大。

针对上述相关技术中led驱动芯片的显示模组pcb设计比较复杂，成本较高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种发光二极管led驱动电路、发光二极管led显示系统，以至少解决相关技术中led驱动芯片的显示模组pcb设计比较复杂，成本较高的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种发光二极管led驱动电路，集成于led驱动芯片上，包括：差分接口子电路，用于接收差分信号；显示逻辑控制子电路，与所述差分接口子电路连接，用于从所述差分信号中提取led显示用的第一逻辑控制数据，并将所述第一逻辑控制数据发送至第一控制器，以使所述第一控制器基于所述第一逻辑控制数据控制第二控制器的开闭状态；显示控制开关子电路，与所述差分接口子电路连接，用于从所述差分信号中提取所述led显示用的第二逻辑控制数据，并将所述第二逻辑控制数据发送至第三控制器，以使所述第三控制器基于所述第二逻辑控制数据控制第四控制器的开闭状态。

可选地，所述差分接口子电路，还用于将所述led驱动芯片与led阵列中和所述led驱动芯片相邻的led驱动芯片连接，以使所述led阵列中的多个驱动芯片之间进行通信。

可选地，所述差分信号包括：第一差分信号，第二差分信号，第三差分信号，其中，所述第一差分信号为时钟差分信号，用于控制所述led的显示时序；所述第二差分信号为所述第一逻辑控制数据对应的信号；所述第三差分信号为所述第二逻辑控制数据对应的信号。

可选地，所述第一逻辑控制数据包括：所述led显示用的三原色光rgb逻辑控制数据，所述led显示用的节拍控制数据。

可选地，所述显示逻辑控制子电路，还用于基于第一差分信号与第二差分信号的传输关系，将所述rgb逻辑控制数据从所述第二差分信号中提取出来，并将所述rgb逻辑控制数据存储至rgb缓存器中。

可选地，所述显示逻辑控制子电路，还用于基于第一差分信号与第二差分信号的传输关系，将所述节拍控制数据从所述第二差分信号中提取出来，并将所述节拍控制数据传输至所述第一控制器，其中，所述第一控制器为显示控制节拍器。

可选地，所述显示控制节拍器根据所述节拍控制数据将所述rgb缓存器中存储的所述rgb逻辑控制数据传递至恒流器。

可选地，所述恒流器，用于基于所述rgb逻辑控制数据生成led显示逻辑电流，其中，所述led显示逻辑电流用于控制所述第二控制器的开闭状态，所述第二控制器为rgb开关控制器。

可选地，所述第二逻辑控制数据包括：所述led显示用的开关逻辑控制数据，所述led显示用的开关节拍数据。

可选地，所述显示控制开关子电路，还用于基于所述第一差分信号和所述第三差分信号的传输关系，将所述开关逻辑控制数据从所述第三差分信号中提取出来，并存储至开关状态缓存器中。

可选地，所述显示逻辑控制子电路，还用于基于第一差分信号与第三差分信号的传输关系，将所述开关节拍数据从所述第三差分信号中提取出来，并将所述开关节拍数据传输至所述第三控制器，其中，所述第三控制器为显示开关节拍器。

可选地，所述显示开关节拍器根据所述开关节拍数据将所述开关逻辑控制数据传递至所述第四控制器，以控制所述led中mos管的开闭状态，其中，所述第四控制器为开关状态控制器。

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种发光二极管led显示系统，包括：led阵列；上述任一项所述的发光二极管led驱动电路，用于驱动所述led阵列。

在本发明实施例中，采用差分接口子电路，用于接收差分信号；显示逻辑控制子电路，与差分接口子电路连接，用于从差分信号中提取led显示用的第一逻辑控制数据，并将第一逻辑控制数据发送至第一控制器，以使第一控制器基于第一逻辑控制数据控制第二控制器的开闭状态；显示控制开关子电路，与差分接口子电路连接，用于从差分信号中提取led显示用的第二逻辑控制数据，并将第二逻辑控制数据发送至第三控制器，以使第三控制器基于第二逻辑控制数据控制第四控制器的开闭状态，通过本发明实施例提供的发光二极管led驱动电路，实现了将差分通信的方式应用到led驱动芯片中，以驱动led的显示的目的，通过将差分通信的方式与显示控制逻辑电路、显示控制开关电路集成在一起，简化了led显示模组pcb的设计，同时也降低了pcb成本，达到了降低led驱动芯片的显示模组pcb设计的复杂性的技术效果，进而解决了相关技术中led驱动芯片的显示模组pcb设计比较复杂，成本较高的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的led驱动芯片的通信控制方式的spi接口的示意图；

图2是根据本发明实施例的发光二极管led驱动电路的示意图；

图3是根据本发明实施例的差分接口子电路的接口差分信号数据关系的示意图；

图4是根据本发明实施例的显示逻辑控制子电路的示意图；

图5是根据本发明实施例的显示控制节拍器以及rgb缓存器的数据结构图；

图6是根据本发明实施例的显示控制开关子电路的示意图；

图7是根据本发明实施例的显示开关节拍器以及开关状态缓存器的数据结构图；

图8是根据本发明实时的可选的发光二极管led驱动电路的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于理解，下面对本发明实施例中出现的部分名词或术语进行解释说明。

差分信号(differentialsignal，简称ds)：是用数值来表示两个物理量之间的差异。

低压差分信号(lowvoltagedifferentialsignal，简称lvds)：是一种低摆幅的差分信号技术，它使得信号能够在差分pcb线对或平衡电缆上以几百mbps的速率传输，其低压幅和低电流驱动输出实现了低噪声和低功耗。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种发光二极管led驱动电路，集成于led驱动芯片上，图2是根据本发明实施例的发光二极管led驱动电路的示意图，如图2所示，该发光二极管led驱动电路包括：差分接口子电路21，显示逻辑控制子电路23，以及显示控制开关子电路25。下面对该发光二极管led驱动电路进行说明。

差分接口子电路21，用于接收差分信号。

显示逻辑控制子电路23，与差分接口子电路21连接，用于从差分信号中提取led显示用的第一逻辑控制数据，并将第一逻辑控制数据发送至第一控制器，以使第一控制器基于第一逻辑控制数据控制第二控制器的开闭状态。

显示控制开关子电路25，与差分接口子电路21连接，用于从差分信号中提取led显示用的第二逻辑控制数据，并将第二逻辑控制数据发送至第三控制器，以使第三控制器基于第二逻辑控制数据控制第四控制器的开闭状态。

由上可知，在本发明实施例中，通过将发光二极管led驱动电路集成于led驱动芯片上，利用差分接口子电路接收差分信号；并利用与差分接口子电路连接的显示逻辑控制子电路从差分信号中提取led显示用的第一逻辑控制数据，并将第一逻辑控制数据发送至第一控制器，以使第一控制器基于第一逻辑控制数据控制第二控制器的开闭状态；以及利用与差分接口子电路连接的显示控制开关子电路从差分信号中提取led显示用的第二逻辑控制数据，并将第二逻辑控制数据发送至第三控制器，以使第三控制器基于第二逻辑控制数据控制第四控制器的开闭状态，实现了将差分通信的方式应用到led驱动芯片中，以驱动led的显示的目的，通过将差分通信的方式与显示控制逻辑电路、显示控制开关电路集成在一起，简化了led显示模组pcb的设计，同时也降低了pcb成本，达到了降低led驱动芯片的显示模组pcb设计的复杂性的技术效果。

因此，通过本发明实施例提供的发光二极管led驱动电路，解决了相关技术中led驱动芯片的显示模组pcb设计比较复杂，成本较高的技术问题。

在一种可选的实施例中，差分接口子电路，还用于将led驱动芯片与led阵列中和led驱动芯片相邻的led驱动芯片连接，以使led阵列中的多个驱动芯片之间进行通信。

在该实施例中，差分接口子电路可以用于将led阵列中的多个led驱动芯片级联起来，以实现对led阵列的显示控制。

其中，上述差分信号包括：第一差分信号，第二差分信号，第三差分信号，其中，第一差分信号为时钟差分信号，用于控制led的显示时序；第二差分信号为第一逻辑控制数据对应的信号；第三差分信号为第二逻辑控制数据对应的信号。

图3是根据本发明实施例的差分接口子电路的接口差分信号数据关系的示意图，如图3所示，该差分接口子电路主要可以负责串接不同的驱动芯片(即，led驱动芯片)，实现若干驱动芯片的通信互联；其中，ds1为时钟差分信号(即，第一差分信号)，ds2为数据1差分信号(即，第二差分信号)，这里的数据1可以为led的显示内容，ds2为数据2差分信号(即，第三差分信号)，这里的数据2为rgb显示开关控制数据；clk为时钟信号(即，第一差分信号)。图中dsl1/dsl1/clk是不同位置的差分时钟信号，其中，ds1表示在led驱动芯片外部的接口，dsl1表示在led驱动芯片内部的接口；ds2/dsl2/data1是不同位置的差分数据信号，其中，ds2在芯片外部接口，dsl2在芯片内部；ds3/dsl3/data2也是不同位置的差分数据信号，其中，ds3在芯片外部接口，dsl3在芯片内部。command_a表示data1(即，数据1)信号中所传输的针对led显示用的rgb显示内容的控制信号；command_b表示data2(即，数据2)信号中所传输的针对led开关用的控制信号。

在图3中可以将ds1以及ds2作为一组处理信号，同时将ds1与ds3也作为一组处理信号。rgb分别对应0-7共8个bit位，其中，每个bit位可以用状态标识位0或1表示，1表示开，0表示关。这里的scan_a，scan_b，scan_c，表示在data2信号中所传输的针对于led开关用的三组开关信号。

需要说明的是，在本发明实施例中的差分信号优选为低压差分信号lvds。

在本发明实施例中，第一逻辑控制数据包括：led显示用的三原色光rgb逻辑控制数据，led显示用的节拍控制数据。

另外，上述第一逻辑控制数据还包括：led的显示内容，即，rgb显示内容控制数据。

一个方面，显示逻辑控制子电路，还用于基于第一差分信号与第二差分信号的传输关系，将rgb逻辑控制数据从第二差分信号中提取出来，并将rgb逻辑控制数据存储至rgb缓存器中。

另外一个方面，显示逻辑控制子电路，还用于基于第一差分信号与第二差分信号的传输关系，将节拍控制数据从第二差分信号中提取出来，并将节拍控制数据传输至第一控制器，其中，第一控制器为显示控制节拍器。

其中，显示控制节拍器根据节拍控制数据将rgb缓存器中存储的rgb逻辑控制数据传递至恒流器。

需要说明的是，恒流器，用于基于rgb逻辑控制数据生成led显示逻辑电流，其中，led显示逻辑电流用于控制第二控制器的开闭状态，第二控制器为rgb开关控制器。

图4是根据本发明实施例的显示逻辑控制子电路的示意图，如图4所示，该显示逻辑控制子电路可以包括：显示逻辑控制器，分别与r缓存器、g缓存器以及b缓存器连接，其中，r缓存器、g缓存器以及b缓存器分别与对应的恒流器连接，这里的恒流器分别与对应的led连接，以实现对led显示内容以及显示节拍的控制。

另外，为使实现对led显示节拍的控制，该显示逻辑控制子电路还包括：显示控制节拍器，分别与显示逻辑控制器以及缓存器、恒流器以及开关控制器连接，以实现上述对led显示内容以及显示节拍的控制。

在该实施例中，利用ds1(clk)与ds2(data1)的传输关系，将led显示用的rgb控制逻辑从ds2中进行提取，提取后存储在rgb缓存器中；并可以利用ds1(clk)与ds2(data1)的传输关系，将led显示用的控制节拍信号从ds2中进行提取，提取后传递给显示控制节拍器；显示控制节拍器根据节拍信号，将rgb显示缓存器中的控制逻辑传递给恒流器，控制rgb恒流器产生led显示逻辑电流；同时控制rgb开关控制器的导通与关闭。

图5是根据本发明实施例的显示控制节拍器以及rgb缓存器的数据结构图，如图5所示，command_a包括8个bit的数据，即，256种组合，这些数据会传送到显示控制节拍器中，led显示用的rgb数据，其中，r1/b1/g1代表第一个像素，0-7代表各基色的显示内容，共256种显示内容等级。

在一种可选的实施例中，第二逻辑控制数据包括：led显示用的开关逻辑控制数据，led显示用的开关节拍数据。

一个方面，显示控制开关子电路，还用于基于第一差分信号和第三差分信号的传输关系，将开关逻辑控制数据从第三差分信号中提取出来，并存储至开关状态缓存器中。

另外一个方面，显示逻辑控制子电路，还用于基于第一差分信号与第三差分信号的传输关系，将开关节拍数据从第三差分信号中提取出来，并将开关节拍数据传输至第三控制器，其中，第三控制器为显示开关节拍器。

其中，显示开关节拍器根据开关节拍数据将开关逻辑控制数据传递至第四控制器，以控制led中mos管的开闭状态，其中，第四控制器为开关状态控制器。

图6是根据本发明实施例的显示控制开关子电路的示意图，如图6所示，显示控制开关子电路还可以包括：与开关状态缓存器连接的显示开关逻辑器；开关状态缓存器可以与开关状态控制器连接，从而开关状态控制器基于开关逻辑控制数据控制mos管(例如，图6中的mos1、mos2、mos3、mos4、mos5、mos6、mos7……mosn)。

具体地，如图6所示，显示开关节拍器与开关状态控制器、开关状态缓存器以及显示开关逻辑器连接，从而显示开关逻辑器可以根据开关节拍数据将开关逻辑控制数据传递至开关状态控制器，以控制led中mos管的开闭状态。

在该实施例中，可利用ds1(clk)与ds3(data2)的传输关系，将led显示用的开关控制逻辑从ds3中进行提取，提取后存储在开关状态缓存器中；利用ds1(clk)与ds3(data2)的传输关系，将led显示用的开关节拍信号从ds3中进行提取，提取后传递给显示开关节拍器；显示开关节拍器根据节拍信号，将开关状态缓存器中的开关状态传递给开关状态控制器，控制mos的导通与关闭动作。

图7是根据本发明实施例的显示开关节拍器以及开关状态缓存器的数据结构图，command_b包含8个bit的数据，即256种组合；这些数据会传送到显示开关节拍器中；scan_a/b/c各包含8个bit的数据，通过a/b/c的组合，实现24bit的开关数据，这些开关数据会传送达到开关状态缓存器中。

图8是根据本发明实时的可选的发光二极管led驱动电路的示意图，如图8所示，包括：差分接口子电路，显示逻辑控制子电路，显示控制开关子电路，这些子电路集成于led驱动芯片上。这里的led驱动芯片可以用于驱动led阵列，其输入为三组差分信号，如图中的ds1、ds2以及ds3，输入用于级联下一级led驱动芯片。上述这些子电路集成在同一芯片中，实现对led的显示驱动功能。

通过本发明实施例提供的发光二极管led驱动电路，将差分通信的方式应用到led驱动芯片中；差分通信的方式与显示控制逻辑电路、显示控制开关电路集成在一起；其中，差分通信的方式优选lvds通信方式。通信控制方式简单；led显示模组pcb设计简单，所需pcb成本比较低；led显示模组的emi特性比较好。

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种发光二极管led显示系统，包括：led阵列；上述任一项的发光二极管led驱动电路，用于驱动led阵列。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。