全彩LED显示模块控制芯片的应用开发

全彩LED显示示屏市场正在逐步扩大，业界对显示屏成本降低、规模化生产的要求越发强烈。因此研发全彩LED显示控制模块通用芯片，不仅能在价格竞争上取得优势，大大降低产品成本，减化生产调试过程，而且将是我国LED显示屏产业良性发展的必由之路。目前，TOSHIBA、BARCO、SONY、LIGHTHOUSE、MITSUBISHI等国外著名的电子厂商都在投入巨资不断创新技术，研究新型全彩LED模块控制芯片，以及13bits彩色灰度处理技术等；而国内却没有厂商生产全彩LED产品。

技术特别及其本组成

LED真彩屏系统由视频转移及处理，视频控制，信息传输及显示控制四部分组成。

1、视频转换及处理

各种不同的视频信号经过各自的处理通路，按设定的要求，转换为统一的形式，再经过选定的DVI信号处理后，以DVI格式输出至视频控制部分。

2、视频控制

视频DVI信号及计算机DVI信号经各处的D到D转换，及Fi-Fo（先进先出）存储及复杂的编码过程后，形成符合德赛LED显示系统标准的资料系统。然后在KET电路控制下，以某种语言颜色的电平为基准，将两种图像合二为一。实现计算机图像对视频的叠加（over lay）。以上转换、存储、处理等过程均为充分利用视频及计算机信号反馈时间是真正意义的同步显示，而不会有停顿。因为没有对信号进行压缩处理，信号内容没有损失，故显示的画面逼真、自然、层次感丰富。

3、信息传输

为了便于传输，信号将被处理成频串行的数字信号，经同轴电缆或光纤系统进行传输，并将还原后的串行信号送至显示屏，处理分配后控制各自的LED显示控制单元。

4、显示控制

显示控制模块是整个系统很关键的一部分，该模块的质量和性能决定了显示画面的质量及效果。人跟对颜色的感觉与光的谱线分布没有直接的联系，即人眼只能分辨颜色的三种变化：亮度、色调和饱和度。现代色度学采用CIE所规定的颜色测量原理、资料和计算方法，即我们所熟悉的CIE1931色度图。

依据CIE色度图，我们采用对LED进行恒流阶梯式驱动方式，并且实现对每个像素进行控制和采用特殊的工艺，保证LED全彩显示屏在不同的条件下实现最佳的色彩显示，使亮度、色调和饱和度相匹配。

框架图分析

显示控制模块电路如下页框架图所示。

按信号处理的前后过程，我们对框架图进行简要说明：

1、输入信号组成：R、G、B各8bits数字数据，8bits地址传送信号，H同步，V同步，像素时钟，芯片时钟。Flash ROM写入用I2C总线，通过片选信号，可一次写入256片。

2、输入信号首先进入缓冲器，然后R、G、B数据信号进入高速SRAM，8位地址信号进入控制单元，控制单元根据地址控制SRAM读进相应显示部分的数据。H、V、时钟三组位置信号进入同步处理单元进行处理。

3、控制单元从SRAM中取出数据作为GAMMA表（Flash ROM）的地址，从中取出校正后的8位数据送至下一级：颜色校正及增加单元。Flash ROM中的GAMMA校正表是根据人眼特性偏制的亮度对应表。

4、颜色校正及增加单元由矩阵运算及颜色校正数据表（Flash ROM）组成。其中颜色校正表存有该显示模块通过逐点光学测量得出的各点校正数。矩阵运算部分作用是将R、G、B输入信号和校正表系数进行函数运算。运算结果即由R、G、B各8bits转换成R、G、B各13bits。

5、13bits数据信号经低速缓冲SRAM做时序调整后送入数据分配单元。

6、数据分配单元按每列16pixels宽的方法将48×32像素点，可逐点（pixel）调节亮度，从而可以使采购厂商放宽LED在亮度和颜色的要求，LED采购的成本也随之降低，图像的颜色一致性也大大得到了提高（信号通道采用颜色倍增技术，从8bits增至13bits使图像的颜色等级大大增加，特别在低亮度区可使图像完美再现），而GAMMA校正则使LED显示屏所进行的亮度变换更符合人眼的生理特点。