[发明专利]一种高兼容度LED显示屏控制器

说明书

技术领域

本发明涉及LED显示技术，尤其涉及一种高兼容度LED显示屏控制器。

背景技术

LED显示屏控制系统，又称LED显示屏控制器、LED显示屏控制卡。它是组成LED显示屏的核心部件、主要负责责接收来自计算机串行口或DVI接口的画面及视频显示信息，置入帧存储器，按分区驱动方式生成LED显示屏所能识别的串行显示数据和扫描控制时序。LED显示屏同步控制系统，主要用来实时显示视频、图文、通知等。主要用于室内或户外全彩大屏幕显示屏。 LED显示屏同步控制系统控制LED显示屏的工作方式基本等同于电脑的监视器，它以至少60帧/秒更新速率点点对应地实时映射电脑监视器上的图像,通常具有多灰度的颜色显示能力，可达到多媒体的宣传广告效果。其主要特点是：实时性、表现力丰富、操作较为复杂。一套LED显示屏同步控制系统一般由发送卡、接收卡、和DVI显卡组成。LED显示屏异步控制系统又称LED显示屏脱机控制系统或脱机卡。主要用来显示各种文字、符号和图形或动画为主。画面显示信息由计算机编辑，经RS232/485串行口或网口预先置入LED显示屏的帧存储器，然后逐屏显示播放，循环往复，显示方式丰富多彩，变化多样。其主要特点是：操作简单、使用范围较广。

通常一款LED显示屏控制系统支持的LED驱动芯片种类有限，较强支持功能的有西安诺瓦科技的PSD100支持 TI、 Toshiba、 MBlock、 点晶、 日月成、 明阳等系列产品, 支持 DMI3H、MBI5024/5036/5034、MBI5042/5041/5030、MBI5040、MBI5050 等十数种驱动芯片。随着LED驱动芯片的功能和特点日益繁多，如TI的TLC5955，它一款 48 通道，恒定灌电流驱动器， 每个通道具有一个独立可调节，脉宽调制 (PWM)，灰度 (GS) 亮度控制，有 65,536 步长和 128 步长的恒定电流点校正 (DC)。 DC 可调节通道间的亮度偏差。 所有通道具有一个 128 步长的全局亮度控制 (BC)。 BC 调节 R，G，B 色彩组之间的亮度偏差。 8 步长最大电流控制 (MC) 为每个色彩组的所有通道选择最大输出电流范围。 可通过一个串行接口端口来访问 GS，DC，BC 和 MC 数据。TLC5955 具有两个错误标志：LED 开路检测 (LOD) 和 LED 短路检测 (LSD)，可使用一个串行接口端口来读取错误检测结果。以及国内专业芯片公司江苏利鼎推出创新产品LD8020包数据LED驱动芯片等。

总之，如果某款LED控制器具有适应所有LED驱动芯片的能力和高的性价比，哪它占领LED显示屏市场的能力就大大增加。

发明内容

本发明目的在于克服以上现有技术之不足，提供一种高兼容度LED显示屏控制器，具体有以下技术方案实现：

一种高兼容度LED显示屏控制器，与LED模组通信连接，包括

对各个模块起控制作用的FPGA芯片；

显示控制模块，用于将配置信息和配置信息对应的功能模块以及LED模组启动载入和运行；

数据通信通道LVDS接口器，用于接收来自ARM处理器的LVDS信号，并将标准LVDS信号转换成标准的数字RGB信号，并且写入到LPDDR中；

LPDDR接口模块，用于存储非实时数据，对用户端口的读/写控制和读写地址的生成；

专用千兆网络控制器模块，用于通过自定义的数据帧完成高速数据通信；

SPI-flash模块，用于存储硬件设计逻辑和配置信息。

所述高兼容度LED显示屏控制器的进一步设计在于，所述显示控制模块包括

配置控制单元，根据配置信息实现显示控制流的管理，控制其它所有模块的功能定义和工作模式；

数据划分单元, 根据配置控制器的命令对LVDS模块和LPDDR模块过来的数据进行合理划分；

显示功能单元，根据配置控制器的命令将数据发送至对应的LED模组，采用 PWM 方式来实现LED屏的灰度控制；

故障诊断单元，支持LED模组坏点检测、LED 开路检测、LED 短路检测、输出漏电检测、参考电流端接短路检测、预热报警以及散热故障标记等故障诊断功能，主要通过与模组连接的下行数据线传回LED驱动芯片内的数据，由专用诊断电路比较分析，并将故障数据上传；

输出接口配置定义单元，用于根据FPGA芯片所连接的LED模组的型号和连接方式对FPGA可编程I/O进行重定义，以适应控制输出和数据输入需要。