CN202907302U - 一种led灯串的级联结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种LED灯串的级联结构，所述级联结构包括一控制器，以及与所述控制器相连且相互依次连接的数个LED芯片，其中，所述控制器数据帧设置电路，所述LED芯片包括显示电路和运算电路。本实用新型实现了分段循环的花式显示，控制器只需发送一定数量的显示数据，大大提高了数据的传输效率，提升了显示效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED显示领域，尤其涉及的是一种LED灯串的级联结构。
背景技术
在LED灯饰系统中，由于每个LED芯片所能驱动的灯点个数有限，若要实现大规模的灯饰系统，必须对LED芯片进行级联从而级联更多的灯点，以便灯饰系统能够显示出更多的花式，而在LED芯片之间传输级联信号时，数据传输的效率很低，使得灯串显示的刷新速度很慢，影响整体显示效果。。
现有技术中，专利申请号为201210039020.0的LED控制驱动芯片级联信号单线传输装置中，数据在经过级联led节点时会被截取该led节点的数据，并往下一级led节点传输，因此随着传输的进行，数据量越来越少。而且每个节点都不可能知道前面各级的数据。即使数据是重复的，控制器也要给所有LED节点发送数据，这会严重浪费总线效率。而在内控模式下，也只能控制本LED节点的花式变化，这样各led节点间的显示的同步性就得不到保障，而且花式的变化有限。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种LED灯串的级联结构，以提高级联信号的数据传输效率，提升显示效果。
本实用新型的技术方案如下：
一种LED灯串的级联结构，其中，所述级联结构包括一控制器，以及与所述控制器相连且相互依次连接的数个LED芯片，
其中，所述控制器包括一在数据帧的头部设置一用于标识LED芯片地址的地址字和用于标识的LED芯片工作模式的控制字的数据帧设置电路；
所述LED芯片包括：
一用于对数据帧中的地址字进行求余运算，并将求余结果发送给显示电路，以及用于修改接收到的数据帧的地址字，将该地址字加一预定值的运算电路；
一用于根据所述运算电路的求余结果，从数据帧中提取所述求余结果对应位置上的显示数据进行显示的显示电路。
所述的LED灯串的级联结构，其中，所述LED芯片还包括一将经所述运算电路修改地址字后的数据帧发送至下一级LED芯片的数据传输电路。
本实用新型所提供的LED灯串的级联结构，实现了分段循环的花式显示，大大提高了数据的传输效率，提升了显示效果。
附图说明
图1是本实用新型提供的LED灯串的级联结构的结构示意图。
图2是本实用新型提供的LED灯串的级联结构中数据传输示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种LED灯串的级联结构，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参见图1，图1是本发明提供的LED灯串的级联结构的结构示意图，所述级联结构包括一控制器10，以及与所述控制器相连且相互依次连接的数个LED芯片20，LED芯片的数量根据实际需要进行设定。
具体地，所述控制器10包括一数据帧设置电路11，该数据帧设置电路11设置数据帧格式，在数据帧的头部设置一用于标识LED芯片地址的地址字和用于标识的LED芯片工作模式的控制。所述工作模式设置有LED芯片的分段循环显示个数。
所述LED芯片20包括显示电路21和运算电路22，其中，运算电路22会对数据帧中的地址字的值进行求余运算，并将求余结果发送给显示电路21，同时运算电路还会对数据帧的地址字进行修改，将地址字加一预定值。该预定值为自然数。为不同值时表示一个LED芯片控制不同数量的灯。这个值可以有用户根据实际情况自由设定。而显示电路21用于根据所述控制器10发送的数据帧的地址字，从数据帧中提取运算电路22的求余结果对应位置上的显示数据进行显示。
进一步地，所述LED芯片还包括数据传输电路（图中为示出），用于将经所述运算电路修改地址字后的数据帧发送至下一级LED芯片。
在实施时，控制器中的数据帧设置电路对待传输的数据帧进行格式设置。在数据帧头部即显示数据之前设置一配置字段，该配置字段包括有一用于标识分频给LED芯片的地址的地址字和一个标识LED芯片工作模式的控制字。其中，所述工作模式设置有LED芯片的循环显示个数。
控制器将设定好格式的数据帧发送给第一级LED芯片，第一级LED芯片中的显示电路从数据帧中提取属于第一级LED芯片地址的显示数据进行显示，也即是数据帧中地址为0的显示数据。第一级LED芯片中的运算电路对数据帧中的地址字进行修改，将地址字加1，并将地址字修改后的数据帧经数据发送电路发送给下一级LED芯片，第一级之后的每级LED芯片通过自身的运算电路都会依次识别前一级LED芯片发送的数据帧的地址字，并对该地址字进行求余运算，具体是，运算电路将地址字的值除以数据帧的控制字中设定的循环显示个数，并取余，然后将求余结果发送给显示电路。显示电路根据该求余结果，从数据帧中与该求余结果对应的位置上提取属于该级LED芯片地址的显示数据进行显示，同时通过自身的运算电路将地址字加1处理，并经自身的数据传输电路发送给下一级LED芯片，这样每当达到数据帧中控制字设定的循环显示个数时，LED芯片都会重新从数据帧中地址0处提取显示数据，实现了LED芯片的循环显示。并且控制器向LED芯片发送的数据帧中只需要含有LED芯片个数的显示数据，进一步提高了数据传输效率。
下面以具体的实施例描述本实用新型提供的LED灯串的级联结构的数据处理过程。
当控制器需要控制一串由1000级LED芯片级联的灯串，而当前的花式是以每200级为单位循环显示，则在进行数据传输时，控制器向级联的LED芯片输出包含有200个显示数据的数据帧，设定该数据帧的地址字等于0，也可以为其他值，但该地址字为大于等于0的整数。其中，控制字中的工作模式设置有LED芯片的循环显示个数。本实施例的控制字设定为以200级为单位循环显示，其中，LED芯片的循环显示个数为200个，而该循环显示个数等于数据帧中显示数据的个数。
第一级LED芯片接收到数据帧后，识别出数据帧中当前地址等于0，则第一级LED芯片就把属于0地址的显示数据保存下来，用作本级显示。并根据控制字指示的工作模式工作，同时自动把地址字的值加1，替代原来的地址字，之后把地址字加1后的数据帧发送给下一级LED芯片。以后每一级LED芯片都会识别传输线上数据帧的地址字，并根据该地址字的值从数据帧中提取与该地址字的值对应位置上的显示数据，每级LED芯片根据数据帧中控制字标识的工作模式显示从数据帧中提取的显示数据，与此同时把地址字的值加1，替换原数据帧的地址字，并转发给下一级LED芯片。
当第200级LED芯片接收到第199级发送的数据帧时，识别出数据帧的地址字为199，此时，LED芯片的显示数量刚好等于控制字中设定的循环显示个数，根据控制字设置的每200级为单位循环显示。因此，第200级LED芯片从数据帧中提取出地址199上的显示数据，同时将地址字加1，设定为200，并转发给第201级LED芯片。第201级LED芯片收到的数据帧的地址字是200，200除以200余0，因此它会保存地址0的显示数据用作本级的显示，这样第201个LED芯片显示的数据与第一级LED芯片的显示数据是相同的，实现了每200级LED芯片显示的数据是重复的，而无论灯串是多少个LED芯片的级联，控制器也只需发送200个显示数据。而对于传统led驱动芯片级联信号的传输方式，则控制器需要发送1000个显示数据，可见，本发明的级联信号的传输方法大大提高了传输效率。
具体地，如图2所示的数据帧在级联的LED芯片间数据帧的传输示意图。控制器将Data0发送给LED芯片0，其中Data0包括有地址=0、控制字和显示数据0、显示数据1、…、显示数据199。Led芯片0保存显示数据0，并将地址字加1，Data0修改为Data1，并发送给LED芯片1,，LED芯片1保存Data1中显示数据1，并将Data1的地址字加1，发送给下一级LED芯片，直到LED芯片199保存显示数据199，LED芯片199将地址字加1，并往下一级LED芯片传输，而LED芯片200接收到的数据Data200的地址字为200，将其与200求余为0，这样就实现了led灯串以每200级为单位循环显示。这里Data200和Data0是不相同的，但是它们的效果是相同的。
为了进一步提高总线效率，地址字的发送方式是采用低位先发的方式。由于各级LED芯片须对地址字的值进行加1运算，而加法运算是先从低位开始算起的。如果采用高位先发的方式，LED芯片就要先把地址字接收完整才能进行加1运算，这样转发给下一级LED芯片的数据帧就有一个跟地址字位长相等的延迟。如果采用低位先发的方式，每级LED芯片每接收到1位地址字的位码就可以立即运算，无需等到所有位码接收完整才开始运算，这样转发给下一级LED芯片的数据帧就只有一位的延迟。
本实用新型提供的LED灯串的级联结构，通过对级联信号的数据帧格式进行设定，在数据帧的头部设定标识LED芯片地址的地址字和标识LED芯片工作模式的控制字，每级LED芯片依次识别前一级LED芯片发送的数据帧的地址字，根据前一级LED芯片发送的数据帧的地址字对LED芯片的循环显示个数求余数，并根据求余的结果从数据帧中提取对应位置上的数据显示，同时将数据帧的地址字加一，并将地址字加一后的数据帧发送给下一级LED芯片。实现了分段循环的花式显示，控制器只需发送一定数量的显示数据，大大提高了数据的传输效率，提升了显示效果。
应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (2)
1.一种LED灯串的级联结构，其特征在于，所述级联结构包括一控制器，以及与所述控制器相连且相互依次连接的数个LED芯片，
其中，所述控制器包括一在数据帧的头部设置一用于标识LED芯片地址的地址字和用于标识的LED芯片工作模式的控制字的预设置装置数据帧设置电路；
所述LED芯片包括：
一用于对数据帧中的地址字进行求余运算，并将求余结果发送给显示电路，以及用于修改接收到的数据帧的地址字，将该地址字加一预定值的运算电路；
一用于根据所述运算电路的求余结果，从数据帧中提取所述求余结果对应位置上的显示数据进行显示的显示电路。
2.根据权利要求1所述的LED灯串的级联结构，其特征在于，所述LED芯片还包括一将经所述运算电路修改地址字后的数据帧发送至下一级LED芯片的数据传输电路。
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