一种LED显示屏驱动方法及系统与流程

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一种led显示屏驱动方法及系统
技术领域
1.本发明涉及led显示驱动技术领域，尤其涉及一种led显示屏驱动方法及系统。

背景技术：

2.根据led显示屏扫描方式，可分为动态屏和静态屏。静态屏就是每个扫描行是同时开启，每颗led灯由不同的驱动输出端口控制，这样就需要更多的驱动芯片控制，也增加了显示屏基板的布线难度。动态屏是在某一时间仅显示某一行，然后下一时间显示下一行，直到显示完所有行，然后再显示第一行，依次类推，循环显示，显示整幅画面。即在动态屏显示中，多个led需要共用同一驱动端口，在单位时间内的不同区间显示。该方式是利用了人眼的视觉停留。例如，4扫led显示屏由分时4行显示组成。斜条纹是由4行，每行点亮1个led灯组成。因此，在动态屏应用中，显示刷新率较低时，会引起图像的闪烁和抖动，长时间观看会引起眼睛疲劳。
3.led显示屏显示的画面是通过控制每个像素点中红绿蓝灯点的不同亮度，从而显示不一样的颜，以还原我们人眼所见到的画面，它们的彩还原功能并没有我们人眼看到的理想，也就是说显示屏的性能无论怎样优越，它都存在差，我们透过显示屏幕看到的彩，永远不是图象的真实彩“原貌”。其主要原因是led灯中的红绿蓝显示的亮度等级是有限的。例如，目前led显示屏常用最高灰阶等级为65536级，其对应的灰度数据为16位。
4.在传统多路恒流led驱动芯片中，多采用pwm方式进行显示控制，通过控制led亮/暗的时间，以达到不同灰度亮度的显示效果。而控制led亮/暗的时间，通常是通过灰度时钟来控制的，灰度时钟的频率越高，代表最小的开启宽度越小，在一帧显示时间和行扫数不变的情况下，灰度时钟的脉冲个数就越多，因此，频率越高，分配到每一行的灰度时钟就越多，即显示图像的灰度级数就越高。
5.随着显示技术的不断发展，对于显示屏的要求也越来越高。为了应对高灰度级数的需求，采用提高灰度时钟频率的方式已经很难满足更高灰度级数的要求。例如，在帧频60hz，行扫数为16扫的显示屏，若要达到18bit的灰度级数，灰度时钟需要达到60*16*2^18hz＝252mhz以上；若要达到21bit的灰度级数，灰度时钟更要达到252mhz*8＝2016mhz。在芯片设计中，时钟频率越高，设计难度越大，同时成本也越高。因此，采用提高灰度时钟频率的方式已经很难满足更高灰度级数的要求。
6.综上所述，模组行扫数越高，则越节省恒流驱动芯片。帧频由视频源决定。每扫灰阶时钟的周期个数则决定了led显示屏的灰阶等级，灰阶时钟周期个数增加1个，则灰阶等级增加1级。因此在固定了行扫数和帧频的条件下，传统方法要提高显示刷新率只有两个方法：1.提高灰阶时钟频率，这会极大提高芯片设计难度；2.减少led显示屏灰阶等级，这会大大降低画面还原度。

技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种led显示屏驱动方法，以在不提升灰阶时钟频率以及
降低显示刷新率的前提下，实现显示超过16位数据位宽的灰度数据，以实现更高led显示屏画面还原的目的。
8.本发明实施例提供一种led显示屏驱动方法，包括以下步骤：
9.采样灰阶等级数据；
10.利用所述灰阶等级数据设置时钟周期分割控制信号；
11.根据所述时钟周期分割控制信号，设置恒流驱动端口的总开启脉宽；
12.在显示当前时钟周期的灰阶等级数据时，根据设置后的所述总开启脉宽进行显示。
13.在本发明提供的led显示屏驱动方法中，利用所述灰阶等级数据设置时钟周期分割控制信号的所述步骤包括：
14.获取所述灰阶等级数据的灰阶等级数据位宽n；
15.如果所述灰阶等级数据位宽n大于16，则将所述灰阶等级数据的最低n-16位数据作为所述时钟周期分割控制信号。
16.在本发明提供的led显示屏驱动方法中，在根据所述时钟周期分割控制信号，设置恒流驱动端口的开启脉宽的所述步骤中，所述总开启脉宽为所述灰阶等级数据的高16位数据的高位开启脉宽和最低n-16位数据的低位开启脉宽之和，所述高位开启脉宽为时钟周期，将所述时钟周期分割为2^(n-16)份，根据所述最低n-16位数据通过延时开启的方式设置所述低位开启脉宽。
17.根据本发明的另一方面，还提供一种led显示屏驱动系统，包括：
18.采样模块，用于采样灰阶等级数据；
19.设置模块，用于利用所述灰阶等级数据设置时钟周期分割控制信号，根据所述时钟周期分割控制信号，设置恒流驱动端口的总开启脉宽；
20.恒流驱动端口，用于在显示当前时钟周期的灰阶等级数据时，根据设置后的所述总开启脉宽进行显示。
21.在本发明提供的led显示屏驱动系统中，所述设置模块用于获取所述灰阶等级数据的灰阶等级数据位宽n，如果所述灰阶等级数据位宽n大于16，则将所述灰阶等级数据的最低n-16位数据作为所述时钟周期分割控制信号。
22.在本发明提供的led显示屏驱动系统中，所述总开启脉宽为所述灰阶等级数据的高16位数据的高位开启脉宽和最低n-16位数据的低位开启脉宽之和，所述高位开启脉宽为时钟周期，所述设置模块将将所述时钟周期分割为2^(n-16)份，根据所述最低n-16位数据通过延时开启的方式设置所述低位开启脉宽。
23.根据本发明的又一方面，还提供一种led显示屏驱动装置，包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如上所述的led显示屏驱动方法。
24.根据本发明的再一方面，还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如上所述的led显示屏驱动方法。
25.实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明提供的led显示屏驱动方法，通过
时钟周期进行分割，将增加的灰阶等级控制位作为周期分割的控制信号，设置恒流驱动端口的总开启脉宽；在显示当前时钟周期的灰阶等级数据时，根据设置后的所述总开启脉宽进行显示；由此，可以在不提升灰阶时钟频率以及降低显示刷新率的前提下，实现显示超过16位数据位宽灰度数据，以实现更高led显示屏画面还原的目的。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1所示为传统恒流驱动控制方式的示意图
28.图2所示是本发明一实施例提供的led显示屏驱动方法的流程图；
29.图3所示本发明芯片时钟周期分割方式的示意图；
30.图4所示是根据本发明的芯片新设计的稳压时序图；
31.图5示出了本发明一实施例提供的led显示屏驱动装置的一个具体示意的结构图。
具体实施方式
32.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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.传统的led显示屏恒流驱动控制方式如图1所示，每次行扫显示的灰阶等级由恒流驱动端口开启的脉宽决定，而开启脉宽增加的最小宽度等于灰阶时钟周期t，即1级开启宽度等于1t，2级开启宽度等于2t
……
。当最大灰度时显示时间一定时，如需提高可显示的灰阶等级，则需要提高时钟频率。
34.图2所示是本发明一实施例提供的led显示屏驱动方法的流程图。如图2所示，本发明提供的led显示屏驱动方法包括以下步骤：
35.步骤s1、采样灰阶等级数据。
36.步骤s2、利用所述灰阶等级数据设置时钟周期分割控制信号。
37.步骤s3、根据所述时钟周期分割控制信号，设置恒流驱动端口的总开启脉宽；
38.步骤s4、在显示当前时钟周期的灰阶等级数据时，根据设置后的所述总开启脉宽进行显示.
39.具体地，在本发明一实施例中，在传统输入灰阶等级数据位宽16位基础上，拓宽至灰阶等级数据位宽n大于16位(例如，18位)时，则保留高16位为显示灰阶数据，芯片根据高16位数据总灰阶等级设定灰阶时钟，剩余的(n-16)位作为时钟周期的分割控制信号。此时，总开启脉宽为所述灰阶等级数据的高16位数据的高位开启脉宽和最低n-16位数据的低位开启脉宽之和，其中，灰阶时钟周期仍按照16位灰阶等级设置，高位开启脉宽仍为时钟周期，同时将时钟周期分为2^(n-16)份，根据最低的(n-16)位的数据控制低位开启脉宽。
40.因此，步骤s2包括：获取所述灰阶等级数据的灰阶等级数据位宽n；如果所述灰阶
等级n大于16，则将所述灰阶等级数据的最低n-16位数据作为所述时钟周期分割控制信号。在步骤s3中，所述总开启脉宽为所述灰阶等级数据的高16位数据的高位开启脉宽和最低n-16位数据的低位开启脉宽之和，所述高位开启脉宽为时钟周期，将所述时钟周期分割为2^(n-16)份，根据所述最低n-16位数据通过延时开启的方式设置所述低位开启脉宽。
41.图3所示为根据本发明的实施例的灰阶时钟分割示意图，图4所示为对应的稳压时序图，其中，灰阶等级数据位宽n为18。因此，根据本发明的上述方法，保留高16位为显示灰阶数据，根据高16位数据总灰阶等级设定灰阶时钟，剩余的2位作为时钟周期的分割控制信号。此时，灰阶时钟周期仍按照16位灰阶等级设置，但被分为4份，根据最低的(n-16)位的数据控制恒流驱动端口开启脉宽。如图3所示，当显示数据为最低两位00时，无显示；当显示数据最低两位为01时，显示宽度为灰阶时钟周期的1/4；当显示数据最低两位为10时，显示宽度为灰阶时钟周期的1/2；当显示数据最低两位为11时，显示灰度为灰度时钟周期的3/4。
42.不同于仅通过时钟控制开启脉宽的方式，在保持原有灰阶时钟的基础上，将最小时钟周期脉宽进行切分，通过延时开启的方式减小端口开启宽度。如图4所示，当显示数据(18位宽数据最低两位)为00时，当前周期不开启；当显示数据(18位宽数据最低两位)为01时，3级延时后开启，实际开启宽度为时钟周期1/4；当显示数据为10(18位宽数据最低两位)时，2级延后开启，实际开启宽度为时钟周期1/2；当显示数据为11(18位宽数据最低两位)时，3级延时后开启，实际开启宽度为时钟周期3/4。当18位宽数据第三位数据由0置1时，当前周期整周期开启。
43.依此方式，可在原有16位灰阶等级数据的基础上，拓展出2位灰阶等级，从而实现18位灰阶等级数据位宽。由原有65536级灰度增加至262144级灰度的同时，灰阶时钟频率仍按照16位灰阶等级数据进行设定。同样的，拓展出3位灰度数据，则实现19位灰度等级数据位宽，由原有65536级灰度增加至524288级。
44.本发明提供的led显示屏驱动方法，通过将最小灰阶时钟周期进行分割，将增加的灰阶等级控制位作为周期分割的控制信号，设置恒流驱动端口的开启脉宽；在显示当前时钟周期的灰阶等级数据时，根据设置后的所述开启脉宽进行显示。由此，可以在不提升灰阶时钟频率以及降低显示刷新率的前提下，实现显示超过16位数据位宽灰度数据，以实现更高led显示屏画面还原的目的。
45.基于同一发明构思，本发明还公开了一种led显示屏驱动系统，包括：
46.采样模块，用于采样灰阶等级数据；
47.设置模块，用于利用所述灰阶等级数据设置时钟周期分割控制信号，根据所述时钟周期分割控制信号，设置恒流驱动端口的总开启脉宽；
48.恒流驱动端口，用于在显示当前时钟周期的灰阶等级数据时，根据设置后的所述总开启脉宽进行显示。
49.具体地，在本发明一实施例中，所述设置模块用于获取所述灰阶等级数据的灰阶等级数据位宽n，如果所述灰阶等级数据位宽n大于16，则将所述灰阶等级数据的最低n-16位数据作为所述时钟周期分割控制信号；所述总开启脉宽为所述灰阶等级数据的高16位数据的高位开启脉宽和最低n-16位数据的低位开启脉宽之和，所述高位开启脉宽为时钟周期，所述设置模块将将所述时钟周期分割为2^(n-16)份，根据所述最低n-16位数据通过延时开启的方式设置所述低位开启脉宽。
50.本发明装置实施例所述的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
51.需要指出的是，上文对各种模块的描述中，分割成这些模块，是为了说明清楚。然而，在实际实施中，各种模块的界限可以是模糊的。例如，本文中的任意或所有功能性模块可以共享各种硬件和/或软件元件。又例如，本文中的任何和/或所有功能模块可以由共有的处理器执行软件指令来全部或部分实施。另外，由一个或多个处理器执行的各种软件子模块可以在各种软件模块间共享。相应地，除非明确要求，本发明的范围不受各种硬件和/或软件元件间强制性界限的限制。
52.图5是本发明实施例提供的led显示屏驱动装置的硬件结构示意图，如图5所示，该装置包括一个或多个处理器51以及存储器52，图5中以一个处理器51为例。处理器51和存储器52可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
53.处理器51可以为中央处理器(central processing unit,cpu)处理器51还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)》专用集成电路(application specif ic integrated circuit,asic)》现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
54.存储器52作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模，如本发明实施例中的led显示屏驱动方法对应的程序指令/模块。处理器51通过运行存储在存储器52中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的led显示屏驱动方法。
55.存储器52可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据led驱动脉冲调制装置的使用所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器52可选包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至led驱动脉冲调制装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
56.所述一个或者多个模块存储在所述存储器52中，当被所述一个或者多个处理器51执行时，执行如上所述的led显示屏驱动方法。
57.上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，具体可参见如图2所示的实施例中的相关描述。
58.本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行如上所述的led显示屏驱动方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory,rom)＞随机存储记忆体(random access memory,ram)＞快闪存储器(flash memory)＞硬盘(hard disk drive,缩写：hdd)或固态硬盘(solid-state drive,ssd)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
59.本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(rom)或随机存储记忆体(ram)等。
60.虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

技术特征：

1.一种led显示屏驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：采样灰阶等级数据；利用所述灰阶等级数据设置时钟周期分割控制信号；根据所述时钟周期分割控制信号，设置恒流驱动端口的总开启脉宽；在显示当前时钟周期的灰阶等级数据时，根据设置后的所述总开启脉宽进行显示。2.根据权利要求1所述的led显示屏驱动方法，其特征在于，利用所述灰阶等级数据设置时钟周期分割控制信号的所述步骤包括：获取所述灰阶等级数据的灰阶等级数据位宽n；如果所述灰阶等级数据位宽n大于16，则将所述灰阶等级数据的最低n-16位数据作为所述时钟周期分割控制信号。3.根据权利要求2所述的led显示屏驱动方法，其特征在于，在根据所述时钟周期分割控制信号，设置恒流驱动端口的总开启脉宽的所述步骤中，所述总开启脉宽为所述灰阶等级数据的高16位数据的高位开启脉宽和最低n-16位数据的低位开启脉宽之和，所述高位开启脉宽为时钟周期，将所述时钟周期分割为2^(n-16)份，根据所述最低n-16位数据通过延时开启的方式设置所述低位开启脉宽。4.一种led显示屏驱动系统，其特征在于，包括：采样模块，用于采样灰阶等级数据；设置模块，用于利用所述灰阶等级数据设置时钟周期分割控制信号，根据所述时钟周期分割控制信号，设置恒流驱动端口的总开启脉宽；恒流驱动端口，用于在显示当前时钟周期的灰阶等级数据时，根据设置后的所述总开启脉宽进行显示。5.根据权利要求4所述的led显示屏驱动系统，其特征在于，所述设置模块用于获取所述灰阶等级数据的灰阶等级数据位宽n，如果所述灰阶等级数据位宽n大于16，则将所述灰阶等级数据的最低n-16位数据作为所述时钟周期分割控制信号。6.根据权利要求5所述的led显示屏驱动系统，其特征在于，所述总开启脉宽为所述灰阶等级数据的高16位数据的高位开启脉宽和最低n-16位数据的低位开启脉宽之和，所述高位开启脉宽为时钟周期，所述设置模块将将所述时钟周期分割为2^(n-16)份，根据所述最低n-16位数据通过延时开启的方式设置所述低位开启脉宽。7.一种led显示屏驱动装置，其特征在于，包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行权利要求1至3中任一项所述的led显示屏驱动方法。8.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至3中任一项所述的led显示屏驱动方法。

技术总结

本发明提供一种LED显示屏驱动方法，包括以下步骤：采样灰阶等级数据；利用所述灰阶等级数据设置时钟周期分割控制信号；根据所述时钟周期分割控制信号，设置恒流驱动端口的总开启脉宽；在显示当前时钟周期的灰阶等级数据时，根据设置后的所述总开启脉宽进行显示。本发明提供的LED显示屏驱动方法，通过将最小灰阶时钟周期进行分割，将增加的灰阶等级控制位作为周期分割的控制信号，设置恒流驱动端口的总开启脉宽；在显示当前时钟周期的灰阶等级数据时，根据设置后的所述总开启脉宽进行显示。由此，可以在不提升灰阶时钟频率以及降低显示刷新率的前提下，实现显示超过16位数据位宽灰度数据，以实现更高LED显示屏画面还原的目的。以实现更高LED显示屏画面还原的目的。以实现更高LED显示屏画面还原的目的。