基于TLC5941的全彩色LED大屏幕驅(qū)動設(shè)計

3 基于TLC5941的動態(tài)掃描驅(qū)動電路

    本設(shè)計對象是640×480的全彩顯示系統(tǒng)，這里只介紹他的驅(qū)動部分，整個屏由4塊子屏組成，每一塊子屏管理640×120象素大小的范圍，都有單獨的驅(qū)動電路，由于是室內(nèi)屏，驅(qū)動設(shè)計采用動態(tài)1/8掃描驅(qū)動方式。驅(qū)動電路的控制由可編程邏輯器件EPM1270（Altera）實現(xiàn)，為了提高幀頻，串行數(shù)據(jù)采用15路并行輸出的方法，每路對640×8象素大小的范圍進行刷新，圖1中給出的是子屏驅(qū)動中單路的電路框圖。

    這里使用TLC5941級聯(lián)組成LED點陣的列驅(qū)動，行驅(qū)動部分由74HC138和STM4953（PMOS管，4.5A）構(gòu)成。

    EPM1270芯片負責管理顯示緩存，處理外部總線接口部分和維持LED點陣的動態(tài)掃描過程，EPM1270內(nèi)部模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。

    為了防止LED動態(tài)掃描過程中對寄存器的訪問與外部總線在更新顯示數(shù)據(jù)時訪問寄存器之間產(chǎn)生沖突，這里也是采用了雙緩存的結(jié)構(gòu)，當LED掃描過程訪問的是一片存儲器，暴露在總線接口的就是另一片存儲器，外部接口的特定的掃描控制寄存器操作時，引起兩片寄存器的交換，同時顯示內(nèi)容也得以更新，存儲器采用兩片靜態(tài)RAM——IDT71V424（512k×8），EPM1270與存儲器的接口低8位采用地址數(shù)據(jù)復(fù)用以節(jié)省EPM1270的I/O管腳。

    存儲器中前26k開始存儲的是每點的色彩信息，每象素3個字節(jié)24位表示顏色，每個字節(jié)分別對應(yīng)于一個象素的紅綠藍3個象素的彩色亮度值，后256k開始存放的是經(jīng)過γ校正修正后的點校正數(shù)據(jù)。

    整屏的亮度由EPM1270擴展的亮度寄存器控制，每個TLC5941寫入時，EPM1270控制先從當前象素對應(yīng)的存儲器空間讀出每個顯示單元的色素值，再與亮度寄存器值運算后得到12位的每通道TLC5941的亮度值（控制每個象素的亮度和色彩），通過并/串轉(zhuǎn)換后輸出，同時保持Mode=0；輸出亮度后，從后256k的對應(yīng)空間讀取6位點校正數(shù)據(jù)，并/串轉(zhuǎn)換后輸出，同時保持Mode=1，這樣完成了一個通道數(shù)據(jù)的輸出，將一行對應(yīng)所有的通道數(shù)據(jù)輸出完畢后，暫停串行時鐘，置Mode=0，在XLAT腳產(chǎn)生一個正脈沖，再置Mode=1，在XLAT腳產(chǎn)生正脈沖，分別將數(shù)據(jù)鎖存入TLC5941內(nèi)部對應(yīng)的控制寄存器中，一行數(shù)據(jù)輸出完畢。

圖3中給出具體過程。