LED显示屏驱动方法、LED显示屏及存储介质与流程

led显示屏驱动方法、led显示屏及存储介质
技术领域
1.本发明涉及显示系统控制技术领域，尤其涉及一种led显示屏驱动方法、led显示屏及存储介质。


背景技术：

2.led显示屏利用led灯珠的直接发光来显示内容，屏幕上的每个像素点都包含一颗红色灯珠，一颗绿色灯珠和一颗蓝色灯珠。像素点要实现不同的亮度和颜色显示，就需要这三颗灯珠有不同的亮度配比。对于每颗灯珠来说，其不同的亮度是通过灰度刷新实现，这也是驱动led灯珠发光的恒流驱动芯片的工作基础。
3.随着led显示屏的像素密度越来越高，恒流芯片的带载量逐渐无法跟上led显示屏的发展速度。通常一颗恒流芯片能够带载512颗灯珠(典型值)，随着像素密度的发展，这一数量已不足以让芯片驱动完整张模组的灯珠。即模组上的面积已经不足以放下这么多驱动芯片了。进而不得不提高驱动芯片的刷新速率，在另一方面也不得不降低对单颗灯珠的驱动时间。进而降低显示效果。
4.同时，驱动数据量也在随着灯珠数量的提高而提高，在更高的密度的显示屏中，不得不通过降低视频的刷新速率来保证整个驱动系统能够负担得起巨量的数据。原先能播放1080p，240hz的视频流，在屏幕画质提升到4k后，就只能播放60hz甚至24hz的视频流。而且在降低刷新频率的同时，屏幕还会丢失很多的灰度细节。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种led显示屏驱动方法、led显示屏及存储介质，以解决现有led显示屏驱动方法不能满足越来越高的像素密度及驱动数据量要求的技术问题。
6.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
7.根据本发明实施例的第一方面，提供一种led显示屏驱动方法，应用于led显示屏驱动系统，该方法包括：
8.接收显示数据的灰度权值，并基于所述灰度权值根据预置的灰度权值刷新顺序生成用于驱动灯珠的刷新数据流，所述刷新数据流按照不同的灰度权值分为多个灰度权值位，每个所述灰度权值位对应一个以上子帧；
9.为待刷新子帧配置对应的动态电流；
10.当接收到与所述灯珠对应的行管导通信号时，根据所述刷新数据流和与所述待刷新子帧对应的动态电流驱动所述灯珠。
11.根据本发明实施例的第二方面，提供一种led显示屏，该led显示屏包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述第一方面的led显示屏驱动方法的步骤。
12.根据本发明实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存
储介质上存储有led显示屏驱动程序，所述led显示屏驱动程序被处理器执行时实现上述第一方面的led显示屏驱动方法的步骤。
13.本发明实施例提供的led显示屏驱动方法、led显示屏及存储介质中包括：接收显示数据的灰度权值，并基于所述灰度权值根据预置的灰度权值刷新顺序生成用于驱动灯珠的刷新数据流，所述刷新数据流按照不同的灰度权值分为多个灰度权值位，每个所述灰度权值位对应一个以上子帧；为待刷新子帧配置对应的动态电流；当接收到与所述灯珠对应的行管导通信号时，根据所述刷新数据流和与所述待刷新子帧对应的动态电流驱动所述灯珠。从而使表现灯珠灰度的手段，从原来的仅依靠一串二进制数，变成瞬时驱动电流加二进制数的形式，从两个维度上定义灯珠的灰度，从而极大的提高灯珠的驱动效率，减小实现对应灰度等级所需要的时间，减小驱动数据量负担。能够在保证相同的显示效果的情况下，显示数据传输的速率提升到原来的数倍；或者，在不增加传输速率的情况下，大幅度的提高显示屏的灰度；或者，在相同的显示数据量下，驱动更多的灯珠进行内容显示。
附图说明
14.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
15.图1是本发明实施例提供的一种led显示屏驱动方法的流程图；
16.图2是现有led显示屏驱动方法驱动控制灯珠方式；
17.图3是恒流芯片内部寄存器架构；
18.图4是现有led显示屏驱动方法电流、周期关系；
19.图5是本发明实施例提供的一种动态电流驱动关系；
20.图6是本发明实施例提供的另一种led显示屏驱动方法的流程图；
21.图7是本发明实施例提供的一种电流标定传输格式；
22.图8是本发明实施例提供的一种数据传输中电流标记位示意图；
23.图9是本发明实施例涉及的一种动态恒流驱动最简模式；
24.图10是本发明实施例涉及的另一种动态恒流驱动最简模式；
25.图11是本发明实施例提供的一种可编程电压发生器连接示意图；
26.图12是本发明实施例提供的一种控制回路示意图；
27.图13是led灯珠伏安特性曲线图；
28.图14是不同电流驱动下灯珠亮度变化情况；
29.图15是本发明实施例提供的又一种led显示屏驱动方法的流程图；
30.图16是本发明实施例提供的再一种led显示屏驱动方法的流程图。
具体实施方式
31.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
32.在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
33.实施例一
34.为了解决现有led显示屏驱动方法不能满足越来越高的像素密度及驱动数据量要
求的技术问题，本实施例提供一种led显示屏驱动方法。该方法适用于led显示屏驱动系统。请参考图1，图1是本发明实施例提供的一种led显示屏驱动方法的流程图。该方法包括：
35.步骤s1，接收显示数据的灰度权值，并基于所述灰度权值根据预置的灰度权值刷新顺序生成用于驱动灯珠的刷新数据流，所述刷新数据流按照不同的灰度权值分为多个灰度权值位，每个所述灰度权值位对应一个以上子帧；
36.步骤s2，为待刷新子帧配置对应的动态电流；
37.步骤s3，当接收到与所述灯珠对应的行管导通信号时，根据所述刷新数据流和与所述待刷新子帧对应的动态电流驱动所述灯珠。
38.在本发明实施例中，首先需要说明的是，发明人在进行led显示屏驱动研发的过程中发现，当前led显示屏驱动控制面临巨量驱动问题，4k视频分辨率4096*2160，每个像素用红蓝绿三个256色(8bit)数据表示，视频帧数为60fps，那么一秒钟画面的数据量是：4096x2160x3x8x60≈11.9gbps。此外声音大概是视频数据量的十分之一，因此4k视频一秒钟的数据量大概是13gb≈1.6gb。这还只是音视频数据量，再包括传输冗余、伽马校正，通常一个4k的led显示屏其传输的带宽需求在16gbps，即至少需要16根网线将数据传输到屏幕上。
39.所传输的数据的主要内容，是灯珠的灰度信息。led显示屏的像素通过红、绿、蓝三颗灯珠组成，每颗灯珠有256级灰度，通过不同的灰度配比，像素点能够表现出16.77m种色彩，这是屏幕实现内容显示的基础。
40.对于单颗灯珠来说，灰度是通过一个8位二进制数来记录的，8位二进制数每个位上都可以是0或者1，故有256个种类，刚好与256级灰度一一对应。这一二进制数记录了灯珠的灰度信息，但并不能直接驱动灯珠显示。灯珠是电流敏感型器件，即细微的电流变化都会导致直接的亮度变化。要维持灯珠的正常显示，就需要对灯珠的亮度进行精准的控制。当前普遍采用的策略是恒流驱动，即维持控制电流的恒定，来控制灯珠的亮度。具体的恒流方式是通过pwm来调制驱动灯珠的电流，灯珠会在pwm信号下以极高的频率进行亮暗闪烁，调节脉宽，就能调节灯珠的点亮时长，即调节占空比。
41.恒流驱动形式需要借助恒流芯片，将送来的灯珠灰度数据转化为驱动灯珠的pwm信号。具体的，一颗恒流芯片包含16路pwm输出通道，即在同一时刻芯片能够同时驱动16颗灯珠点亮。为减少芯片数量，节约成本，恒流芯片还会以动态扫描的方式在灯珠面阵上进行轮流循环驱动。通常恒流芯片会控制16
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n的led阵列(在实际中，n一般为8、16、32等，可配置)，即一条out通道驱动n颗led。在显示时采用n行轮流显示的方式工作，n行的轮选逻辑由片外行管电路实现。
42.描述一个灯珠的灰度是通过一个8位的二进制数实现的，芯片上有16路pwm输出，同一时刻就能输出16个pwm信号，驱动点亮16颗灯珠。
43.8位二进制数按照位数的高低，有不同的权值。驱动灯珠的基本逻辑是，在一帧的时间中，灯珠能够刷新256次，每次点亮的亮度相同。则在这一帧时间内，灯珠点亮的次数就对应了灯珠的灰度。
44.恒流芯片的工作，就是在接收到8位二进制数的权值数后，驱动灯珠按照特定的次数点亮。为了提高芯片的处理能力，恒流芯片还受到使能信号控制，从而使灯珠不需要刷新256次，仅需刷新64次(使能工作)就可以完成与前述相同的效果。
45.使能信号的基本工作逻辑就是将驱动灯珠点亮的一个pwm信号进行切割，将其中的一部分无效，即点不亮灯珠。
46.基于此，具体的驱动控制灯珠的方式，如图2所示。在一帧的时间内，可以将灯珠刷新64次，每刷新一次，就是一个子帧。
47.当恒流芯片接收到8位灰度权值后，会按照特定的权值驱动灯珠点亮。图2中将8位灰度权值从最高位到最低位按照a[7]～a[0]排序。当恒流芯片接收到权值a[7]时，就会驱动灯珠点亮32个子帧，当恒流芯片接收到权值a[6]时，就会驱动灯珠点亮16个子帧，依次类推，直到灯珠接收到权值a[1]时，需要只点亮灯珠半个子帧，这时使能信号就会工作，让芯片在半个子帧下为无效状态，从而点不亮灯珠，让灯珠仅在半个子帧中点亮。
[0048]
最简单的驱动形式下，恒流芯片按照当前同一权值统一驱动灯珠点亮。恒流芯片的架构为：以恒流芯片2038为例，2038恒流驱动芯片内部包含32个寄存器，分为两类，第一类包括16路移位寄存器，第二类包括16路锁存寄存器。其中各移位寄存器为串行连接，数据在移位寄存器上串行传输。各锁存寄存器与各移位寄存器分别并行连接，数据能够被锁存，其形式如图3所示。芯片在同一时刻下能够点亮16颗灯珠，内部数据的传输形式是，先从16路移位寄存器写入数据。即写入16个0或者1，将16路移位寄存器填满后，锁存信号工作，将这16个信号存在锁存寄存器上。恒流芯片就可以根据锁存寄存器存储的数据驱动灯珠刷新。
[0049]
按照传输的次序可以将16个锁存信号按位区分，需要注意的是，一次锁存的16个信号处于同一权值下，不同的权值的数据按照时间先后排序刷新。即先锁存16个a[7]的数据，再锁存16个a[6]的数据，依次类推。芯片是同时锁存16个灯珠的灰度数据的，对于单颗灯珠来说，在一路输出中需要芯片锁存8次(移位8次)，才能将一帧的灰度数据显示清楚。
[0050]
数据刷新方式有很多，最简单的方式就是，按照8位灯珠的权值，逐个传输至恒流芯片锁存，先传输16个a[7]权值的显示数据，灯珠刷新32次，其中有些灯珠需要刷新，有些不需要(取决于显示内容)。然后再传输16个a[6]权值的显示数据，灯珠刷新16次，同样只是显示需要的刷新，后面逐级传输，移位8次，使8位灰度都能在灯珠上体现。
[0051]
事实上，在动态扫描的形式下，恒流芯片就是在行管的高速导通下对灯珠送pwm信号，以32扫为例，灯珠首先点亮第一行的灯珠，然后点亮第二行，第三行，直到点亮第32行后，再返回点亮第一行，这样的轮询扫描下，其内部的寄存器首先寄存的是第一行的灰度数据，然后锁存后，再寄存第二行的灰度数据，如此寄存32行的灰度数据。在一帧的时间内，这样的轮询要进行8次，才能将当前这个16x32面阵的灯珠的全部灰度数据给显示出来。轮询一次要锁存512位，8次轮循下共需要存储4096位。每颗灯珠都被写入了8位的灰度数据，从而完成对这个灯珠的驱动。
[0052]
基于此，将灯珠驱动和显示数据对应起来，其实就可以理解成是一定时间、一定区域内的全部灯珠的灰度数据。在单次点亮的单颗灯珠下，灯珠的亮度是一致的，即驱动灯珠的电流大小也是一致的。具体的，由于电流恒定，从理论上来说，灯珠在每一导通时刻上，受到的驱动电流的大小都是固定的，这就意味着灯珠的亮度在每一时刻上是固定不变的。灯珠要显示不同的内容，像素点的明暗变化，不同的色彩，核心的思路是通过pwm驱动灯珠进行工作。通过调节脉宽的大小，来调节灯珠在单位时间内的占空比，从而使像素点上红、绿、蓝灯珠能够有不同的灰度，表现出不同的像素和色彩。这就是当前对led显示驱动控制的基
本方法。
[0053]
基于此方法，灯珠的灰度通过一个8位二进制数来描述，最后表现在灯珠上，是通过64次刷新配合使能信号，实现256种灰度表现。
[0054]
随着封装技术的不断发展，对恒流芯片的驱动提出了更高的要求，芯片要能同时带载更多的灯珠。举例来说，假设每颗灯珠的灰度是8bit，在一帧的时间内，一颗芯片能够点亮64颗灯珠，就意味着这颗芯片能够在一帧的时间内将64颗灯珠的全部灰度数据输出到灯珠上，一共要传输512位。一秒钟传输60帧，就是30720位。
[0055]
现在要求一颗芯片在保证相同的灰度效果下，同样按照一帧的时间，点亮512颗灯珠，这同样需要将512颗灯珠的灰度数据在一帧时间内全部传输到512颗灯珠上，芯片仍保持16路输出，则在一帧时间内要输出4096位数据，一秒钟就是245.76kb的数据，与原来相比，增大到原来的8倍。
[0056]
上述是为了方便说明做的化简，在实际应用中还需考虑板上的带载，信道的线宽等内容，本发明说明的是一种高效的led显示屏驱动方式，故在举例说明过程中对部分工程细节进行化简，仅讨论提高显示驱动效率的实现方式。
[0057]
事实上，由于每次只能以恒定大小的电流点亮灯珠，故描述灯珠灰度信息的二进制数能够表达的信息量也是有限的。因此，关键就在于灯珠的亮度，如果有多种方式能够对灯珠的亮度进行调节，就能够更好的表达灯珠的灰度信息，从而提升灯珠的驱动效率。具体来说，最直观的改变灯珠的亮度信息的方式，就是调节电流了。前述说明了当前针对led显示屏的灯珠的驱动方式，其电流的大小都是不变的，故在每一子帧上灯珠的电流都是不变的。通过将灯珠的电流在可控的范围内改变，以帮助灯珠更好的显示内容，就能以更多的方式展示灯珠的灰度信息。当然，这种电流的控制是在维持灯珠在一帧时间内的总亮度值不变的前提下实现的。
[0058]
基于以上分析，为了提高恒流芯片的带载能力，以提高灯珠的驱动效率，减小实现对应灰度等级所需要的时间和驱动数据量负担，本发明实施例提出一种led显示屏驱动方法。
[0059]
具体的，led显示屏驱动系统首先接收显示数据的灰度权值，并基于所述灰度权值根据预置的灰度权值刷新顺序生成用于驱动灯珠的刷新数据流，所述刷新数据流按照不同的灰度权值分为多个灰度权值位，每个所述灰度权值位对应一个以上子帧；然后，为待刷新子帧配置对应的动态电流；再然后当接收到与所述灯珠对应的行管导通信号时，根据所述刷新数据流和与所述待刷新子帧对应的动态电流驱动所述灯珠。由于为每个子帧配置了对应的动态电流，使得表现灯珠灰度的手段，从原来的仅依靠一串二进制数，变成瞬时驱动电流加二进制数的形式，从两个维度上定义灯珠的灰度，从而极大的提高灯珠的驱动效率，减小实现对应灰度等级所需要的时间，减小驱动数据量负担。能够在保证相同的显示效果的情况下，显示数据传输的速率提升到原来的数倍；或者，在不增加传输速率的情况下，大幅度的提高显示屏的灰度；或者，在相同的显示数据量下，驱动更多的灯珠进行内容显示。本领域技术人员可以理解的，不同动态电流之间的数值不限于整数倍关系，本发明实施例所表述的图形、相关的数值是整数倍仅是为方便说明。事实上是相邻两档动态电流之间的差值取决于灯珠本身的亮度、伽马分布曲线，即根据人眼对当前亮度的敏感度取值。
[0060]
可选地，所述动态电流有两种以上，每个所述子帧对应不同的动态电流，或者，部
分所述子帧对应相同的动态电流。
[0061]
具体的，首先需要说明的是，在现有的驱动方式中，灯珠的灰度表现可以看成是时间长度上的亮度的累加，亮度与电流相互对应。以8位灰度权值为例，即有图4所示的传统电流、周期关系。图4所示展现的是一个灯珠在一帧时间内刷新8位灰度权值的周期分布。具体的，灯珠在一帧时间上的灰度是这一帧时间内的亮度的和，灯珠维持恒定大小的电流，按照不同的权值刷新(pwm高频通断)不同的时长，在刷新最高位时，灯珠最多能够点亮一半的时间。依次逐级递减，直到全部灰度刷新完毕。8位灰度权值按照从最高位到最低位的刷新次序，与上述方格区域对应，最高位对应最左边面积最大的这块方格，这一区域内要求灯珠的亮度最高，故点亮灯珠占用的时间越多。
[0062]
在这一帧的每个点亮的时刻上，灯珠的亮度与电流相对应，亮度相同，电流也相同，不同的是灯珠点亮的时间。灯珠要刷新点亮的时长不同，灰度自然不同。
[0063]
具体的，在刷新高位权值时，由于需要灯珠表现高亮，这就不得不延长灯珠的发光时间，在单位时间内点亮的灯珠越多，灯珠就越亮，同样的需要的时间就越长。
[0064]
事实上，这种刷新有一个确定的如表1所示的权值、周期对应表，该表就是基于图4来的。
[0065]
权值a[7]a[6]a[5]a[4]a[3]a[2]a[1]a[0]周期32t16t8t4t2ttt(1/2)t(1/4)
[0066]
表1现有led显示屏驱动方法权值、周期对应表
[0067]
其中规定最高位刷新占用32t时间，即灯珠刷新32次。以此类推，直到刷新的亮度不满足灯珠点亮一次的亮度，此时需要使能配合工作，即后面的t(1/2)，意思是使能在灯珠点亮的一个子帧中工作半个子帧，使灯珠点亮的时间仅为原来的一半。整个的工作周期就是65t，在一帧时间内要将这65t的时间刷新完毕。
[0068]
而本发明所述的led显示屏驱动方法，是指灯珠在每一刷新时间上，驱动灯珠点亮的电流可以不同。在电流改变的情况下，同样刷新8位灰度权值，可以通过增大高权值的电流值大小，从而减少刷新高权值电流的时间。
[0069]
具体的，继续以上述的8位灰度权值为例，此前刷新最高位权值时，灯珠需要32t才能累加到最高权值要求的亮度，现在就可以通过将驱动灯珠的电流大小提升到原来的8倍(假设灯珠的亮度变化与电流变化成正比)，那么每次点亮灯珠时，灯珠的亮度就是原来的8倍，这样灯珠就不需要点亮32次，仅需要点亮4次就可以实现前述亮度，此时有4个子帧对应相同的动态电流。具体的，图5所描述的电流i1、i2、i3、i4分别对应图4中电流i所对应的亮度的8倍、4倍、2倍、1倍。
[0070]
基于此，就可以得出基于动态电流脉宽调制的权值对应表，如表2所示。
[0071]
权值a[7]a[6]a[5]a[4]a[3]a[2]a[1]a[0]周期4t4t4t4t2ttt(1/2)t(1/4)
[0072]
表2动态电流权值、周期对应表
[0073]
基于上述刷新示例，刷新的周期就可以从原先的65t，减少到21t，灯珠刷新一个灰度的时间减少到原来的一半以下。同样的时间下，灯珠可以刷新两次灰度。
[0074]
再例如，驱动电路能够以8种不同的电流驱动灯珠显示，每一种对应一个精准的灰度值，从而使控制系统通过8t就能将8位灰度数据写入恒流芯片当中并刷新出去，此时，每
个子帧对应不同的动态电流。如此，同样的时间内，灯珠能够刷新8次灰度，极大的提高了刷新效率，减少屏面闪烁情况。
[0075]
可选地，所述灯珠由一帧时间中的所有子帧对应的动态电流驱动产生的亮度值与所述灯珠在该帧中的灰度值对应。也即，应用本实施例的led显示屏驱动方法，灯珠在一帧时间内的总亮度值对应该灯珠在该帧的灰度值。
[0076]
可选地，所述预置的灰度权值刷新顺序包括：按照灰度权值从高到低的顺序刷新，或者，按照灰度权值从低到高的顺序刷新，或者，按照最高灰度权值、最低灰度权值、次高灰度权值、次低灰度权值的规律交错刷新，或者，按照按照最低灰度权值、最高灰度权值、次低灰度权值、次高灰度权值的规律交错刷新。
[0077]
具体的，按照灰度权值从高到低或者从低到高的顺序刷新更便于实现；按照最高灰度权值、最低灰度权值、次高灰度权值、次低灰度权值的规律交错刷新，或者，按照按照最低灰度权值、最高灰度权值、次低灰度权值、次高灰度权值的规律交错刷新能够使灯珠的亮度更均匀。本领域技术人员可以理解的，还可以预置其他的灰度权值刷新顺序，本实施例对具体采用的灰度权值刷新顺序不作限定。
[0078]
在一种实施方式中，所述为待刷新子帧配置对应的动态电流包括：
[0079]
步骤s21，根据待刷新子帧在其所在的帧中的次序为其配置对应的动态电流。
[0080]
具体的，根据待刷新子帧在其所在的帧中的排列次序为其配置对应的动态电流。例如，给第一子帧到第四子帧配置一种动态电流，给第五子帧到第八子帧配置另一种动态电流等。当然，也可以按照该排列次序为每一个子帧配置一种不同的电流。本实施例对具体的动态电流配置方式不作限定。
[0081]
在一种实施方式中，所述根据待刷新子帧在其所在的帧中的次序为其配置对应的动态电流包括：
[0082]
步骤s211，显示控制系统在启动后首次向恒流芯片刷新数据流后激活一累加器，使其开始对显示控制系统的时钟进行采样并输出第一累加信号给第二可编程电压发生器；
[0083]
步骤s212，所述第二可编程电压发生器在接收到所述第一累加信号后，输出与首个待刷新子帧对应的动态电压给恒流芯片，使其输出与所述首个待刷新子帧对应的动态电流；
[0084]
步骤s213，所述累加器每隔预设个数的所述显示控制系统的时钟输出第二累加信号给所述第二可编程电压发生器；
[0085]
步骤s214，所述第二可编程电压发生器每次接收到所述第二累加信号，其输出管脚向下移动一位，与另一个调压电阻连接，进而输出与当前待刷新子帧对应的动态电压给所述恒流芯片，使其输出与所述当前待刷新子帧对应的动态电流。
[0086]
具体的，所述预设个数为一个模组刷新一个子帧需要的显示控制系统时钟的个数。所述调压电阻的个数小于等于一帧时间中的子帧个数，当所述调压电阻的个数小于一帧时间中的子帧个数时，一个调压电阻对应多个子帧，当所述调压电阻的个数等于一帧时间中的子帧个数时，一个调压电阻对应一个子帧。图9所示为本发明实施例涉及的一种动态恒流驱动最简模式。该动态恒流驱动最简模式包括一个累加器、第二可编程电压发生器、恒流芯片、灯珠。通过显示控制系统向模组送刷新数据。其中，所述累加器在显示控制系统向恒流芯片刷新数据流后激活，开始对显示控制系统的工作时钟进行采样并输出第一累加信
号给第二可编程电压发生器，之后，每隔特定的时钟，会输出一个累加信号给第二可编程电压发生器。
[0087]
该第二可编程电压发生器只有一个信号脚，其每接收到一个第二累加信号，输出端就往下移动一格，跳到另一个调压电阻上。直到跳到最后一格调压电阻，再返回第一格调压电阻，如此循环。该第二可编程电压发生器输出端与恒流芯片电流标定脚相连，用于控制恒流芯片输出电流大小。
[0088]
显示控制系统会接收显示数据的灰度权值，并将其转换成可供恒流芯片刷新输出的刷新数据流，送至恒流芯片。其一路时钟输出至累加器，供其采样。
[0089]
恒流芯片驱动灯珠工作，将接收的数字信号转换成模拟信号(pwm)。其工作电流输出取决于电流标定脚。灯珠受驱动显示内容，其驱动方法为：以8位灰度权值对应8档电流驱动，整版模组包含16片32扫的恒流芯片为例，显示控制系统在启动后首次向恒流芯片刷新数据流后激活一累加器，使其开始对显示控制系统的时钟进行采样并输出第一累加信号给第二可编程电压发生器；所述第二可编程电压发生器在接收到所述第一累加信号后，输出与首个待刷新子帧对应的动态电压给恒流芯片，使其输出与所述首个待刷新子帧对应的动态电流；所述累加器每隔256
×
32，即8192个显示控制系统的时钟输出一个第二累加信号给所述第二可编程电压发生器；所述第二可编程电压发生器每次接收到所述第二累加信号，其输出管脚向下移动一位，与另一个调压电阻连接，进而输出与当前待刷新子帧对应的动态电压给所述恒流芯片，使其输出与所述当前待刷新子帧对应的动态电流。
[0090]
在一种实施方式中，所述第二可编程电压发生器每次接收到所述第二累加信号，其输出管脚向下移动一位，与另一个调压电阻连接包括：
[0091]
步骤s2141，若所述第二可编程电压发生器的输出管脚在接收到所述第二累加信号之前已经与最后一个调压电阻连接，则在接收到所述第二累加信号之后返回与第一个调压电阻连接。
[0092]
具体的，该第二可编程电压发生器只有一个信号脚，其每接收到一个第二累加信号，输出端就往下移动一格，跳到另一个调压电阻上。直到跳到最后一格调压电阻，再返回第一格调压电阻，如此循环。
[0093]
在另一种实施方式中，所述待刷新子帧对应的所述灰度权值位为待刷新灰度权值位，所述为待刷新子帧配置对应的动态电流包括：
[0094]
步骤s22，根据待刷新灰度权值位为待刷新子帧配置对应的动态电流。
[0095]
本实施方式中，根据待刷新灰度权值位对应的灰度权值为待刷新子帧配置对应的动态电流。也即，同一待刷新灰度权值位对应的子帧的动态电流是相同的。当一个待刷新灰度权值位只对应一个子帧时，用该子帧对应的动态电流驱动灯珠，通过一个子帧就可以完成与该待刷新灰度权值位对应的灰度权值的刷新。
[0096]
在一种实施方式中，所述根据所述刷新数据流和与所述待刷新子帧对应的动态电流驱动所述灯珠包括：
[0097]
步骤s31，基于所述待刷新灰度权值位对应的动态电流标记控制第一可编程电压生成器，使其生成与所述待刷新子帧对应的动态电压；
[0098]
步骤s32，用所述动态电压控制所述灯珠对应的恒流芯片，使其生成与所述待刷新子帧对应的动态电流。
[0099]
具体的，请参考图10，图10是本发明实施例涉及的另一种动态恒流驱动最简模式。该动态恒流驱动最简模式包括显示控制系统、第一可编程电压发生器、恒流芯片和灯珠。具体的，显示数据的灰度权值，是从外部传输到显示控制系统内的。显示控制系统会将外部的灰度权值转换成供恒流芯片驱动灯珠刷新的刷新数据流。刷新数据流经由第一可编程电压发生器进行动态电流标记，再传输到恒流芯片上。动态电流标记的目的是为了区分不同的动态电流，使恒流芯片能够按照不同的电流驱动灯珠。第一可编程电压发生器的作用，是用于产生控制恒流芯片电流输出大小的动态电压，从而能够实时的根据刷新需要，改变恒流芯片的电流输出。
[0100]
可选地，所述待刷新灰度权值位对应的灰度权值为二进制数。具体的，基于现有led显示屏驱动方法，恒流芯片要驱动灯珠显示一幅画面，即显示一帧的数据，是通过高速的扫描刷新实现的。以恒流芯片有16路输出为例，意味着在同一时刻内一颗恒流芯片能够点亮16颗灯珠。继续以16颗恒流芯片为一组为例，在一组芯片上，恒流芯片串行连接，供灯珠点亮的显示数据流在恒流芯片上进行串行移位，则需要移位256个时钟，才能把全部256路输出对应的灯珠的显示数据，写入16颗恒流芯片的每路输出当中，此时锁存信号再置位，将数据锁存输出，从而点亮一行256颗灯珠。
[0101]
在点亮一行256颗灯珠后，预留8位时钟刷新换行信号，行管会将传输线路移位到下一行，继续点亮灯珠，如此点亮32行，完成一轮的扫描刷新，此时从模组上看，一个256x32颗灯珠的区域上就会显示一个子帧的画面。
[0102]
进一步的，要显示一帧完整的画面，这样的子帧画面需要刷新65个周期，即刷新65次，才能实现一帧的画面显示。如果是播放一个60帧的视频，则要在一秒的时间刷新60次。则播放一个视频流，其数据带载量达到了(256+8)
×
32
×
65
×
60＝32.94mb的数据流。
[0103]
而基于本发明实施例的led显示屏驱动方法，对于单颗灯珠来说，上述的整个控制回路的关系如图12所示。行管切换导通灯珠时，对于当前行灯珠来说，受到刷新数据流和动态电流两个参量控制。如此，灯珠就会以动态的电流进行灰度显示。其中，恒流芯片的动态电压通过第一可编程电压发生器确定。在一张显示模组上，将全部的恒流芯片的标定电流脚连接在一起，模组在每次点亮时，都是按照同一电流大小实现点亮的，而在相邻的两次点亮的过程中，可以按照不同的电流点亮，从而实现动态电流脉宽调制驱动方式。
[0104]
本发明实施例的led显示屏驱动方法，会多出几位数据用于标记动态电流，即在传输换行信号与显示数据流之间，将动态电流标记送入逐级传输的移位寄存器上，逐级传输至第一可编程电压发生器，以产生所需要的点亮电流。
[0105]
而后，基于本发明实施例的led显示屏驱动方法，灯珠显示一个灰度仅需经过8个周期即可(这里的周期与上述周期时长相同)。其中，恒流芯片能够基于不同的电流大小标记，输出不同的电流。按照8位灰度权值直译，能够达到最短的周期驱动灯珠实现256级灰度，即通过8种不同的驱动电流，在8个周期下实现灯珠的256种灰度显示。
[0106]
进一步来说，所述第一可编程电压发生器形式可以如图11所示，其输入端包括3个信号引脚，分别可以置高位和低位，由一个3位的二进制编码与特定的电阻相对应。其特定电阻又与特定电压对应，所输出的电压就是板上恒流芯片的标定电压。其具体的对应形式如表3所示。
[0107]
二进制电流标记电阻标定电压输出
000r1u1001r2u2010r3u3011r4u4100r5u5101r6u6110r7u7111r8u8
[0108]
表3第一可编程电压发生器对应表
[0109]
按照不同的标记电流，第一可编程电压发生器输出不同的电压。其直接与板上所有的恒流芯片的标定电流控制脚相连的，第一可编程电压发生器会把标定电压输入恒流芯片，使其按照既定的标定电流输出。每次输出都标定了驱动电流的大小，进而能使灯珠按照不同的电流点亮。
[0110]
基于此，用于标记电流大小的数据位仅3位就足以驱动第一可编程电压发生器按照八种不同的标定电压控制恒流芯片的电流输出。
[0111]
总的数据带载量，就是(256+3+8)
×
32
×8×
60＝4.1mb，与之前相比，数据量减少到原来的12.45％，而且传输时间也减小到原来的12.3％。意味着能够以更快的时间，更少的数据流，实现相同的灰度效果表达，提高了系统的灰度表达效率。
[0112]
在一种实施方式中，所述动态电压大于等于所述灯珠的导通电压，并小于等于所述灯珠正常工作的最高电压。
[0113]
具体的，首先需要说明的是，led显示屏是通过led灯珠组成的，led灯珠本身属于电流敏感型器件，即对电流的高低变化，会表现出不同的亮暗变化。这是led灯珠的伏安特性决定的。led灯珠的伏安特性曲线如图13所示。从图13中可以看到，灯珠在接入正向电压后，并不是马上就会产生感应电流的，这是由于外部电压小于pn结内部势垒电压，即导通电压，故不可能产生外电压方向的电流。当电压持续增大，到达a点时，内部平衡被打破，灯珠导通，开始产生电流，且之后随着电压的增加，电流呈指数级增加。正是因为当灯珠导通后，电流变化会随着电压的持续增加呈指数级增加，所以电压不能无限增大，否则就会使电流变得无限大，进而造成短路，烧坏灯珠。为充分保证灯珠驱动电流的一致性，现有led显示屏的驱动控制方式是采用恒流驱动实现的。即在这一工作区间内，选定一个特定的电流大小，作为驱动灯珠的标定电流，并将驱动灯珠的电流控制在标定电流大小上，称为恒流驱动。
[0114]
进一步地，如图14所示，灯珠是电流敏感型器件，不同驱动电流下，灯珠的亮度不同，且随着驱动电流的增大，灯珠的亮度变化幅度改变。在大电流驱动下，包括结温在内的一系列因素会导致灯珠出现色温漂移。故通过截取灯珠正常工作所能承受的最大电流对应的电压，至a点电压，在这一区间上，是led灯珠的正向工作区，在这一个区间内，灯珠能够在特定电压上正常工作。
[0115]
在一种实施方式中，请参考图6，图6是本发明实施例提供的另一种led显示屏驱动方法的流程图，在所述为待刷新子帧配置对应的动态电流之后，所述方法还包括：
[0116]
步骤s4，将所述待刷新子帧对应的动态电流标记在所述灯珠所在的行的行显示数据流之前或者之后。
[0117]
本实施方式中，以将所述待刷新子帧对应的动态电流标记在所述灯珠所在的行的行显示数据流之后为例，其数据形式如图7所示。
[0118]
在一种实施方式中，所述将所述待刷新子帧对应的动态电流标记在所述灯珠所在的行的行显示数据流之前或者之后包括：
[0119]
步骤s41，在所述待刷新子帧中，仅在所述灯珠所在的模组的首行的行显示数据流之前或者之后标记该模组所述待刷新子帧对应的动态电流。
[0120]
本实施方式中，传输逻辑示意图如图8所示。将一张显示模组上的全部的恒流芯片的标定电流脚连接在一起，在一个子帧中，该显示模组上的所有灯珠的驱动电流相同，因此，可以仅在所述灯珠所在的模组的首行的行显示数据流之前或者之后标记该模组所述待刷新子帧对应的动态电流，从而降低数据量。
[0121]
在一种实施方式中，请参考图15，图15是本发明实施例提供的又一种led显示屏驱动方法的流程图。所述led显示屏驱动方法之后还包括：
[0122]
步骤s5，若所述刷新数据流已经刷新完成但当前帧的时间还没有结束，则返回所述为待刷新子帧配置对应的动态电流的步骤，重复刷新当前帧的所述刷新数据流。
[0123]
本实施方式中，通过重复刷新能够提升屏幕的亮度稳定性。
[0124]
在一种实施方式中，请参考图16，图16是本发明实施例提供的再一种led显示屏驱动方法的流程图。当所述显示数据的灰度权值包括用于伽马校正的灰度权值时，所述方法之前还包括：
[0125]
步骤s01，测定所述灯珠在每一个用于伽马校正的灰度权值对应的校正子帧点亮时的总亮度值；
[0126]
步骤s02，将每个所述总亮度值分布在与其对应的校正子帧的预设时段上，计算对应的分布亮度值；
[0127]
步骤s03，将每一个所述分布亮度值对应的动态电流作为与其对应的校正子帧对应的动态电流。
[0128]
具体的，首先需要说明的是，在实际驱动应用中，人眼对不同亮度的敏感度不同，具体的差异遵循一条伽马分布曲线。即当灯珠要表现256级灰度时，如果灰度等级严格的分布在每一级上，在人眼看来，灯珠的亮度变化就是非均匀的。基于此，为保证灯珠从暗变亮的过程能够均匀进行。灯珠只能通过从更精细的灰度中抽取出对应灰度来驱动灯珠显示，作为当前灰度层级，这就是伽马校正的目的。
[0129]
举例而言，以前述8位灰度权值对应一个灯珠在一帧时间内的灰度级数为例。为保证灯珠能够遵循人眼特性，则需要1个16位的灰度权值来表示这个8位灰度。其后添加的8位是针对当前灰度级数的伽马校正。因此在实际应用中通常用一个16位的二进制数来表示伽马校正下灯珠的灰度级数。
[0130]
基于所述伽马校正下灰度级数，在灯珠上的刷新次序如表4所示。
[0131]
权值次序12345678灯珠刷新321684211(1/2)1(1/4)权值次序910111213141516灯珠刷新1(1/8)1(1/16)1(1/32)1(1/64)1(1/128)1(1/256)1(1/512)1(1/1024)
[0132]
表4带伽马校正的16位灰度权值转刷新次序表
[0133]
从表4可知，灯珠在刷新低灰的过程中，其点亮的时间次序，是随着灯珠灰度的不断精细而不断减小的，此时在刷新最低位灰度时，灯珠只在1/1024个子帧点亮，在这一子帧中剩下的时间都是不点亮的。从灯珠的显示表现上讲，就是灯珠在极短的时间内点亮一下，之后的相当长的时间内都是不点亮的。这就是所述的低灰闪烁。
[0134]
为了避免低灰闪烁的问题，本实施方式中，当所述显示数据的灰度权值包括用于伽马校正的灰度权值时，在接收显示数据的灰度权值之前，首先，测定所述灯珠在每一个用于伽马校正的灰度权值对应的校正子帧点亮时的总亮度值；然后，将每个所述总亮度值分布在与其对应的校正子帧的预设时段上，计算对应的分布亮度值；再然后，将每一个所述分布亮度值对应的动态电流作为与其对应的校正子帧对应的动态电流。如此，能够在刷新校正子帧的灰度时，通过刷新对应的动态电流，达到相同的效果，且灯珠不是只点亮1/1024个子帧，而是点亮校正子帧的预设时段，灯珠的低灰闪烁问题就会得到极大的改善。其中，校正子帧的预设时段包括一整个校正子帧，或者半个校正子帧，或者1/4个校正子帧，也可以是校正子帧的其他预设时段，本实施例对该预设时段的具体选择不作限定。
[0135]
基于此，以灯珠有8位灰度权值和8位伽马校正，针对每一位灰度权值和伽马校正有一档电流驱动为例，就有16个档位的动态电流，可以通过16个刷新周期，实现所述的伽马灰度刷新，而不需要再通过64+8个子帧刷新灰度。极大的提高了灯珠的灰度表现力。
[0136]
在一种实施方式中，所述根据所述刷新数据流和与所述待刷新子帧对应的动态电流驱动所述灯珠包括：
[0137]
步骤s33，根据所述刷新数据流和与待刷新校正子帧对应的动态电流驱动所述灯珠在校正子帧的预设时段上发光。
[0138]
具体的，当待刷新子帧为校正子帧时，根据所述刷新数据流和与待刷新校正子帧对应的动态电流驱动所述灯珠在校正子帧的预设时段上发光。如此，能够在刷新校正子帧的灰度时，通过在预设时段上刷新对应的动态电流，达到相同的效果，有效地改善灯珠的低灰闪烁问题。
[0139]
本发明实施例的led显示屏驱动方法包括：接收显示数据的灰度权值，并基于所述灰度权值根据预置的灰度权值刷新顺序生成用于驱动灯珠的刷新数据流，所述刷新数据流按照不同的灰度权值分为多个灰度权值位，每个所述灰度权值位对应一个以上子帧；为待刷新子帧配置对应的动态电流；当接收到与所述灯珠对应的行管导通信号时，根据所述刷新数据流和与所述待刷新子帧对应的动态电流驱动所述灯珠。从而使表现灯珠灰度的手段，从原来的仅依靠一串二进制数，变成瞬时驱动电流加二进制数的形式，从两个维度上定义灯珠的灰度，从而极大的提高灯珠的驱动效率，减小实现对应灰度等级所需要的时间，减小驱动数据量负担。能够在保证相同的显示效果的情况下，显示数据传输的速率提升到原来的数倍；或者，在不增加传输速率的情况下，大幅度的提高显示屏的灰度；或者，在相同的显示数据量下，驱动更多的灯珠进行内容显示。
[0140]
实施例二
[0141]
本发明实施例还提供一种led显示屏，该led显示屏包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现以上实施例一所述led显示屏驱动方法的步骤。
[0142]
本发明实施例的led显示屏与上述实施例一的方法属于同一构思，其具体实现过
程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本led显示屏实施例中均对应适用，这里不再赘述。
[0143]
实施例三
[0144]
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有led显示屏驱动程序，所述led显示屏驱动程序被处理器执行时实现以上实施例一所述led显示屏驱动方法的步骤。
[0145]
本发明实施例的计算机可读存储介质与上述实施例一的方法属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本计算机可读存储介质实施例中均对应适用，这里不再赘述。
[0146]
上述各实施方式中的对应的技术特征在不导致方案矛盾或不可实施的前提下，可以相互使用。
[0147]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0148]
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。
[0149]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。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(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得led显示屏执行本发明各个实施例所述的方法。
[0150]
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。