基于单线串接通信的LED显示系统设计

　　摘要：该文介绍了一种基于单线串接通信的LED显示系统方案。该方案可以有效地解决传统LED通信系统信号传输苛刻的时序配合问题，提高整个LED显示系统的稳定性和控制灵活性，同时也比当前LED通信系统具有更高的效率，具有通信方式简单、生产成本低、应用支持方便等特点。

　　1 引言

　　目前国内外大多数大型LED 显示系统基本由LED 控制板和若干个依次串接的LED 单元板组成。

　　LED 控制板与LED 单元板构成的LED 显示系统的主体，如图1 所示。其中，LED 单元板包括了增强信号驱动能力的BUFFER 电路、产生动态显示扫描时序的译码电路、若干个开关管和若干个LED 驱动电路。其通信过程为：LED 控制板发出的通信信号依次经过各串接的LED 单元板的BUFFER 电路进行驱动增强;各LED 单元板中经BUFFER 电路增强后的扫描信号(SCANO)提供给本LED 单元板的译码电路，译码电路译码产生动态显示扫描时序控制开关管;各LED 单元板中经BUFFER 电路增强后的使能信号(ENO)、锁存信号(LATO)、时钟信号(CLKO)分别提供给本LED 单元板中所有LED 驱动电路。

　　图1 常用的LED显示系统

　　当前的LED 显示系统因数据信号经过依次串接的各LED 单元板上所有的LED 驱动电路，显示刷新频率受限于LED 驱动电路的数量及LED 驱动电路的通信速度，LED 驱动电路大多采用成本控制较严格的高压、大电流、大尺寸工艺，一般通信速度不超过30 MHz，当显示分辨率较高时，为了保证显示所需的显示刷新频率，LED 控制板需发出多组通信信号，分别控制多组依次串接的LED 单元板，大部分应用场合下，往往需要几十组控制信号，造成生产成本较高，应用支持复杂，如图2 所示。

　　图2 常用的大型LED显示系统

　　本文提出的新型LED 显示系统基于当今热点通信技术之一的单总线技术。它通过单条连接线解决了通信和供电的问题，具有结构简单、成本低廉、节省I/O 口资源、便于总线扩展和维护等优点。该LED 显示系统可以有效地解决上述问题。