[发明专利]一种LED模块的信号接口电路及LED显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及LED显示领域，尤其是涉及一种LED模块的信号接口电路及具有该信号接口电路的LED显示装置。

背景技术

在LED显示屏的应用中，LED模块间的电路连接是很重要的一环，从90年代起，目前一般LED模块间的连接一直采用16-20线并行接口技术，其信号包括移位时钟SCLK、锁存信号/LATCH、开通信号/OE、数据R[n:0]、G[n:0]、B[n:0]、可选的虚拟数据X[n:0]、行扫描信号H[m:0]和地线，其中RGB数据的组数n可以为0-3，即1-4组，行扫描信号的数目m根据占空比的不同可以为0-3或无，即在占空比为1/2、1/4、1/8、1/16动态扫描时分别为0、1、2、3，在占空比为1静态扫描时没有行扫描信号，地线则占用其余非信号管脚，至少为1位。

下面具体分析一下现有LED模块的接口电路设计技术。

图3为一种RGB数据的组数为2，占空比支持1/16的动态扫描LED模块的20线接口布局，包括6位数据线R[1..0]、G[1..0]、B[1..0]，1位移位时钟、1位行锁存信号/LATCH、1位开通信号/OE、4位行扫描信号H[3..0]，有效的数据和控制信号线数为13，地线和空置管脚数为7。

图4为一占空比为1/8，分辨率为32×16的动态LED模块的传统接口设计电路原理图，图中接口电路包括3片CMOS缓冲驱动芯片74HC245，1片CMOS 74HC138行译码器，1片CMOS 74HC123无信号关断保护芯片和两个20     P插座。其中：1片74HC245用于RGB输入数据的驱动，分2组R[]、G[]、B[]共6位分别输出到列驱动电路，作为上下两组RGB恒流芯片阵列的数据输入；1片74HC245用于控制信号的驱动，分2组SCLK、/LATCH、/OE信号共6位，一组CT[]输出到RGB恒流芯片去控制RGB数据的移位、锁存、开通和灰度显示，/OE还同时输出到CMOS74HC138去控制行切换时的行关断消隐，另一组CT_out输出到下一LED模块；1片74HC245用于行扫描信号的驱动，分2组行扫描信号共6位，一组输出H[]到本模块CMOS74HC138进行行译码，一组H_out输出到下一 LED模块；输入控制信号中的/LATCH还同时接入CMOS74HC123去实现无行扫描信号时的LED关断保护。这种并行的RGB数据和控制信号接口电路及采用的芯片74HC245、74HC138和74HC123流行多年，被各个公司广泛采用。其次，也有少数采用专用接口芯片的厂商，但处理的仍然是并行数据，这一点并未改变。

由于在现有LED模块的信号接口电路设计中，各路RGB数据和控制信号一般均采用并行传送模式，它需要多片CMOS 74HC245作总线驱动器，动态扫描时还需要行译码器件74HC138作行译码。例如在占空比为1／4，分辨率为32列×16行的RGB全彩色LED模组设计中，RGB数据有12位，控制信号有5位，在传输速率为20MHz时，需要3片74HC245，一片74HC138，并采用20P插座和20芯扁平电缆，来完成RGB数据和LED扫描信号的缓冲驱动、译码和传送。该种现有技术虽然具有通用和利于各种LED模块设计的统一、便于采购和生产的优点，但是，却具有以下缺陷：1、该并行传送模式传送的数据和控制信号多达17位，连接线多，箱体布线显得繁杂；2、占用了较多FPGA的I／O资源；3、信号少时空脚多，显得不够经济；4、采用的接口芯片较多，不利于低密度LED显示屏的设计，且成本较高；5、由于尚无行业标准，迫使LED生产商开发出各种不同的HUB接口板来适应各公司不同LED模块的接口布局，增加了成本。

发明内容

本发明为了解决现有技术LED模块的信号接口电路存在连接线多、布线复杂、占用了较多FPGA的I/O资源且成本较高的技术问题，提供了一种LED模块的信号接口电路及LED显示装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为设计一种LED模块的信号接口电路，包括LED点阵、与所述LED点阵连接的行驱动电路和列驱动电路，所述LED模块的信号接口电路包括输入插座、输出插座、LVDS芯片和用于产生本地基准时钟的晶振，所述LVDS接口芯片具有：

用于差分输入的差分输入端，其与所述输入插座连接；

用于差分输出的差分输出端，其与所述输出插座连接；

与所述列驱动电路连接且输出RGB数据至列驱动电路的RGB输出端；

与所述列驱动电路连接且输出LED扫描控制信号至列驱动电路的LED扫描控制信号输出端；