一种LED显示屏动态节能芯片及连接结构的制作方法

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种led显示屏动态节能芯片及连接结构。

背景技术：

led显示屏的应用越来越广泛，因此降低耗能也逐渐成为主要的需求。而目前的一种降低耗能的方法是：减小led显示屏不必要的耗能。如降低led显示屏不工作时的待机耗能。由于led显示驱动芯片工作时都会存在几ma的工作电流，且led显示屏具有较多数量的led显示驱动芯片。因此led显示屏即使不显示内容(黑屏状态)，仍然会消耗较多电流。

现有降低led显示屏不工作时的待机耗能的方法如下：当检测到led显示驱动芯片锁存后的16bit灰度数据全0时，采用一个低频时钟(超过1帧的时间周期信号，1帧的时间周期约为16.67ms)去采样全0检测结果。这样检测时间有可能接近2个时钟周期，或者是接近1个时钟周期，检测时间随机性较大。同时当led显示驱动芯片锁存的16bit灰度数据不全为0时，要求led显示驱动芯片在较短的时间内输出电流pwm信号驱动led点亮。这时led显示驱动芯片需要立刻退出待机状态进入正常工作状态，然而led显示驱动芯片进入正常状态需要一定的建立时间，因此在led显示屏在建立时间内第1帧显示会不正常。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种led显示屏动态节能芯片及连接结构，能够适用于led显示屏中，更好地降低led显示屏不工作时的待机耗能，节能性更好。

第一方面，一种led显示屏动态节能芯片，包括移位寄存器、锁存器、灰度数据检测模块、振荡器、待机检测模块、led恒流驱动模块和恒流设置模块；

其中，移位寄存器的一输入端作为led显示屏动态节能芯片的数据输入口，移位寄存器的另一输入端作为led显示屏动态节能芯片的时钟输入口，移位寄存器的数据输出端作为led显示屏动态节能芯片的数据输出口；

移位寄存器的显示输出端分别接至所述锁存器的输入端和灰度数据检测模块的输入端，灰度数据检测模块的输出端接待机检测模块的一输入端，振荡器的输出端接待机检测模块的另一输入端；

所述锁存器的输出端接至所述led恒流驱动模块；所述待机检测模块的输出端分别接至所述led恒流驱动模块和恒流设置模块；led恒流驱动模块的输出端作为led显示屏动态节能芯片的驱动输出口。

优选地，所述振荡器为高频振荡器。

优选地，所述移位寄存器的另一输出端与锁存器的输入端之间，所述移位寄存器的另一输出端与灰度数据检测模块的输入端之间，以及锁存器的输出端与led恒流驱动模块之间均采用总线连接。

优选地，移位寄存器的显示输出端包括n个显示输出口；所述灰度数据检测模块包括m个或非门和一个与门，其中所有或非门的输入端的总数为n，所述与门的输入端个数为m；

移位寄存器的n个显示输出口分别接至或非门中不同的输入端中,不同或非门的输出端分别接至与门的不同输入端，与门的输出端作为灰度数据检测模块的输出端。

优选地，所述灰度数据检测模块为16bit灰度数据检测模块，n为16。

优选地，所述或非门设有2个输入端，m为8。

优选地，所述待机检测模块包括多个相互串联的d触发器；所述灰度数据检测模块的输出端分别连接至每个d触发器的使能端以及最后一个d触发器的数据输入端，第一个d触发器的时钟端接所述振荡器的输出端，最后一个d触发器的数据输出端作为待机检测模块的输出端；

除去最后一个d触发器以外的其他d触发器中，每个d触发器的取反数据输出口分别接至下一个d触发器的时钟端及其数据输入端。

第二方面，一种led显示屏动态节能芯片的连接结构，包括一片第一方面所述的led显示屏动态节能芯片；

其中led显示屏动态节能芯片的数据输入口接外部灰度数据，led显示屏动态节能芯片的时钟输入口接外部时钟信号，led显示屏动态节能芯片的驱动输出口驱动led显示屏。

第三方面，一种led显示屏动态节能芯片的连接结构，包括k片第一方面所述的led显示屏动态节能芯片；

所有led显示屏动态节能芯片串联；其中第一片led显示屏动态节能芯片的数据输入口接外部灰度数据，所有led显示屏动态节能芯片的时钟输入口均接外部时钟信号；

除去最后一片led显示屏动态节能芯片以外的其他led显示屏动态节能芯片中，led显示屏动态节能芯片的数据输出口接下一片led显示屏动态节能芯片的数据输入口，所有led显示屏动态节能芯片的驱动输出口驱动led显示屏。

由上述技术方案可知，本发明提供的led显示屏动态节能芯片及连接结构，当led显示屏黑屏时，所有的led显示屏动态节能芯片都进入待机状态，降低芯片的静态功耗，从而节省led显示屏系统的待机功耗。一旦led显示屏动态节能芯片中移位寄存器接收到非0数据后，led显示屏动态节能芯片开始响应，待数据锁存后即可恢复正常工作状态，使得led显示屏动态节能芯片更智能，更节能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例一提供的led显示屏动态节能芯片的模块框图。

图2为本发明实施例一提供的灰度数据检测模块的电路图。

图3为本发明实施例一提供的待机检测模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

实施例一：

一种led显示屏动态节能芯片，参见图1，包括移位寄存器1、锁存器3、灰度数据检测模块4、振荡器2、待机检测模块5、led恒流驱动模块6和恒流设置模块7；

其中，移位寄存器1的一输入端作为led显示屏动态节能芯片的数据输入口sdi，移位寄存器1的另一输入端作为led显示屏动态节能芯片的时钟输入口clk，移位寄存器1的数据输出端作为led显示屏动态节能芯片的数据输出口sdo；

移位寄存器1的显示输出端分别接至所述锁存器3的输入端和灰度数据检测模块4的输入端，灰度数据检测模块4的输出端接待机检测模块5的一输入端，振荡器2的输出端clk接待机检测模块的另一输入端；

所述锁存器3的输出端接至所述led恒流驱动模块6；所述待机检测模块5的输出端分别接至所述led恒流驱动模块6和恒流设置模块7；led恒流驱动模块的输出端作为led显示屏动态节能芯片的驱动输出口(out1～out15)。所述移位寄存器1的另一输出端与锁存器3的输入端之间，所述移位寄存器1的另一输出端与灰度数据检测模块4的输入端之间，以及锁存器3的输出端与led恒流驱动模块6之间均采用总线连接。

具体地，待机检测模块的输入时钟为振荡器输出，所述振荡器为高频振荡器，采用高频振荡器可以减小检测时间的误差。当传输给当前led显示屏动态节能芯片的灰度数据为全0数据，但是后级led显示屏动态节能芯片的灰度数据为非0数据，由于后级led显示屏动态节能芯片的灰度数据需要经过当前led显示屏动态节能芯片的移位寄存器，所以当前led显示屏动态节能芯片检测到移位寄存器里的灰度数据为非0数据，当前led显示屏动态节能芯片仍然正常工作不进入待机状态。

恒流设置模块用于根据rext端的外接电阻设定led恒流驱动输出的恒流值。led恒流驱动模块根据恒流设置模块设定的恒流值、锁存器锁存的数据和输入的oe信号确定驱动输出口输出的16个驱动信号(out0-out15)，驱动输出口用于驱动led显示屏中的led负极，实现led的灰度控制。

该led显示屏动态节能芯片检测移位寄存器输出的灰度数据，相比与现有检测锁存器输出的数据的技术，本芯片可以使led显示屏动态节能芯片更早地检测灰度数据的值，有利于led显示屏动态节能芯片提前恢复正常工作状态，避免影响正常工作显示。

本实施例提供的led显示屏动态节能芯片，如果应用在级联系统中，只有后级led显示屏动态节能芯片全都进入待机状态后，当前led显示屏动态节能芯片才会进入待机状态。级联系统中所有的led显示屏动态节能芯片会统一进如待机状态或正常工作状态。

本实施例提供的led显示屏动态节能芯片，当led显示屏黑屏时，所有的led显示屏动态节能芯片都进入待机状态，降低芯片的静态功耗，从而节省led显示屏系统的待机功耗。一旦led显示屏动态节能芯片中移位寄存器接收到非0数据后，led显示屏动态节能芯片开始响应，待数据锁存后即可恢复正常工作状态，使得led显示屏动态节能芯片更智能，更节能。

参见图2，移位寄存器的显示输出端包括n个显示输出口；所述灰度数据检测模块包括m个或非门和一个与门，其中所有或非门的输入端的总数为n，所述与门的输入端个数为m；

移位寄存器的n个显示输出口分别接至或非门中不同的输入端中,不同或非门的输出端分别接至与门的不同输入端，与门的输出端作为灰度数据检测模块的输出端。所述灰度数据检测模块为16bit灰度数据检测模块，n为16。所述或非门设有2个输入端，m为8。

具体地，移位寄存器输出16bit灰度数据，并将16bit灰度数据传输给灰度数据检测模块。灰度数据检测模块当检测到16bit灰度数据全为0时，输出1，使能待机检测模块，使得led显示屏动态节能芯片进入待机状态。当检测到16bit灰度数据不全为0时，输出0，复位待机检测模块，使得led显示屏动态节能芯片进入正常工作状态。灰度数据检测模块采用多个两输入的或非门主要是基于版图考虑的，可以减少版图走线。

参见图3，所述待机检测模块包括多个相互串联的d触发器；所述灰度数据检测模块的输出端分别连接至每个d触发器的使能端以及最后一个d触发器的数据输入端，第一个d触发器的时钟端接所述振荡器的输出端，最后一个d触发器的数据输出端作为待机检测模块的输出端；

除去最后一个d触发器以外的其他d触发器中，每个d触发器的取反数据输出口分别接至下一个d触发器的时钟端及其数据输入端。

具体地，d触发器在clk上升沿处数据输出口q＝d，取反数据输出口qb＝～q(q取反)其他时间维持输出不变。当计时时间到达时，最后一个d触发器的使能端r和数据输入端d都为高电平，则数据输出口q输出高电平，使能led显示屏动态节能芯片进入待机模式，否则维持为低电平。

当灰度数据检测模块输出1，使能待机检测模块时，待机检测模块内的计时电路开始工作，使得灰度数据检测模块输出1且持续一段时间后，待机检测模块输出关闭使能电平信号，关闭led恒流驱动模块和恒流设置模块，使得led显示屏动态节能芯片进入待机状态。

该待机检测模块在灰度数据检测模块输出1到待机检测模块输出关闭使能电平信号的过程中，如果移位寄存器中灰度数据出现非全0情况，则待机检测模块立即复位计时电路，待机检测模块维持输出打开使能电平信号，继续使得led显示屏动态节能芯片保持在正常工作状态中。这样非0灰度数据锁存进锁存器后，led显示屏动态节能芯片已经处于正常工作状态，可以正常的显示灰度数据。

当led显示屏黑屏状态很短时，为了防止led显示屏动态节能芯片在进入待机状态后，很快又要恢复到正常工作状态中。该待机检测模块需要灰度数据检测模块输出1且持续一设定时间后，待机检测模块才会输出关闭使能信号，使得led显示屏动态节能芯片进入待机状态，防止led显示屏动态节能芯片在待机状态和正常工作状态中进行频繁切换，实现节能。

实施例二：

一种led显示屏动态节能芯片的连接结构，包括一片上述的led显示屏动态节能芯片；

其中led显示屏动态节能芯片的数据输入口接外部灰度数据，led显示屏动态节能芯片的时钟输入口接外部时钟信号，led显示屏动态节能芯片的驱动输出口驱动led显示屏。

本发明实施例所提供的连接结构，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述产品实施例中相应内容。

实施例三：

一种led显示屏动态节能芯片的连接结构，包括k片上述的led显示屏动态节能芯片；

所有led显示屏动态节能芯片串联；其中第一片led显示屏动态节能芯片的数据输入口接外部灰度数据，所有led显示屏动态节能芯片的时钟输入口均接外部时钟信号；

除去最后一片led显示屏动态节能芯片以外的其他led显示屏动态节能芯片中，led显示屏动态节能芯片的数据输出口接下一片led显示屏动态节能芯片的数据输入口，所有led显示屏动态节能芯片的驱动输出口驱动led显示屏。

具体地，本发明的连接结构中，多个led显示屏动态节能芯片采用级联的方式，上一片led显示屏动态节能芯片接收灰度数据输入，同时输出sdo信号，将灰度数据传输给下一片led显示屏动态节能芯片。

本发明实施例所提供的连接结构，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述产品实施例中相应内容。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。