一、器件数量问题
无论是多色屏、屏幕尺寸的扩大,还是户外屏,都会使器件数量增加。器件数量可以按下述方法计算:
设:点阵规模为M(行)XN(列)描方式为 1/H色彩数为 C
一个行驱动器的驱动电流为IHQ
一个LED发光灯的工作电流为ILM
一片列驱动器可以并行驱动L位则:行选通 (行控制)电路数目I=H行驱动器电路数目K= (CXMXNXILED) /IHQ列驱动器的数目J=C X (M/H) X (N/L )
二、显示时间分析
随着受控LED点阵数量的增加,数据传输与控制的时间也会增加,这将会影响到显示效果,严重时可能无法正常工作。如果仍然采取图文屏设计举例中所使用的控制方法的话,整个屏幕的MXN点阵被分成M/H个部分,各部分同名行的数据传输是串行安排的,如图2.5.3所示。不难看出,如果一行的列数N是已知的话,随着M的增加或H的减少,串行传输的时间将会加长。当然,一行的列数据又是串行传输的,所以列数N的增加,同样会加长传输时间。
进一步,我们可以分析一下某一部分的一行数据的传输时间,采用举例中所使用的方案,每次读出8bit列数据所需时间为tai(在举例中为10.85 u s )。在粼串移位寄存器中移位8次所需时间为tae(在举例中为17.36 u s )。二者之和为t8=28.21 ii s。一行有N列,所以一行的传输时间近似地等于(N/8) X to。所有部分的同一行都传输完了需要的时间为[[(N/8)X to X (M/H) ],一共有H个同名行,这样一屏(帧)的传输时间就是[[ (N/8) X t8, X (M/H) ]XH=(N/8) Xta,XM。表面上看,帧周期耳与H无关,实际上H之值准备数据的时间,因为不同部分的同名行数据的存储地址是不连续的,所以从一部分的同名行数据转到另一部分的同名行数据时,要增加地址计算的时间。这样H值变小时,还是会增加一定的传输时间的。作为近似计算,暂不考虑这一影响。
如果现在屏幕的点阵规模加大,M=64, N=256,其它条件不变(单色、1/16扫描方式等),控制方案不变时,有帧周期Tf=(N/8) X tal X M =(256/8) X 28.21 u s X64=57.774ms则帧频ff= 1000/57.774=17.3Hz远远满足不了无闪烁的25Hz的要求。反过来,如果要求达到一定的帧频,那么一次8bit列数据的传输时间to就应该满足:
ta,(耳X 8)/(M X N)例如要求寿为60 Hz,李16.667ms,则t8,< (16.667 X 8)/(256 X 64) =8.138 u s。为了满足这一要求,关键在于提高微机的程序执行速度。可以选择更快的CPU,或数字信号处理芯片(DSP,例如TMS320系列)。事实上,LED显示屏控制器,要求的数字信号处理能力并不高,主要是显示数据的访问和控制信号的产生。对于这两项功能,采用可编程器件是完全可以胜任的。而可编程器件的速度比单片机执行程序的速度要高得多,可以说对于常用规格的LED显示屏,可编程器件是不存在速度问题的。只是为了避免过多的叙述可编程器件的编程过程,本书采用了通用IC进行分析。其实只要掌握了逻辑关系和电路参数的要求,采用什么实现手段都是可行的。