本实用新型属于led技术领域，具体涉及图像数据输出电路及显示电路。
背景技术：
由于led屏具有高灰阶、宽可视角度、工作电压低、功耗小、寿命长以及可个性化定制形状等多方面的优越性。因此led屏被广泛用于商业广告，信息发布等领域。随着用户对led屏显示画面的品质要求越来越高，显示数据的位阶也越来越高，从早期的单色6bit(二进制)(rgb各6bit)显示到现在的单色16bit(二进制)(rgb各16bit)显示。
目前led屏显示驱动普遍使用pwm(脉宽调节控制)技术。当需要显示分辨出16bit颜色时，需要65535个显示时钟进行调节控制，如图1所示。假设一颗led驱动芯片控制32行、16列的显示阵列，为了达到显示不闪烁，帧频刷新必须在60hz以上，这样使得pwm的显示计数时钟需高达125mhz(65535*32*60hz)，相当于每一个色差只有8ns时间。考虑到外围的走线带来的寄生电容以及开关器件本身的开启时间，8ns时间无法将led点亮，从而无法达到所需的显示效果。如果将显示计数时钟的频率降低，就不能满足所需帧频的刷新率，从而出现闪屏现象。如果采用简单的低位丢弃做法，将16bit的数据只显示高8bit或9bit，这样导致图像画面失真，灰度较小的数据无法显示。
技术实现要素：
因此，本实用新型的目的是提供图像数据输出电路及显示电路，在保证显示图像画面没有闪烁的前提下，将超过10bit图像数据完整的显示出来，提升图像的显示效果。
第一方面，一种图像数据输出电路，包括：灰度计数器、行计数器、子帧计数器、第一比较器、第二比较器和或门；
其中灰度计数器的输出端连接至第一比较器的一输入端，外部输入数据的高m位输入到第一比较器的另一输入端，第一比较器的输出端连接至或门的一输入端；
子帧计数器的输出端连接至第二比较器的一输入端，外部输入数据的低n位输入到第二比较器的另一输入端，第二比较器的输出端连接至或门的另一输入端；所述外部输入数据为m n位；
灰度计数器的输出端连接至行计数器的时钟端，行计数器的输出端连接至子帧计数器的时钟端；
或门的输出端接led屏的列驱动端。
优选地，所述灰度计数器包括m个d触发器串联；其中灰度计数器中，第一个d触发器的时钟端连接外部时钟源，前一个d触发器的真实输出端连接至后一d触发器的时钟端，每个d触发器的补充输出端连接至其数据输入端，所有d触发器的真实输出端均连接至所述第一比较器的一输入端。
优选地，所述行计数器包括k个d触发器串联，led屏中显示阵列的行数p＝2k；其中灰度计数器最后一个d触发器的真实输出端连接行计数器中第一个d触发器的时钟端，行计数器中前一个d触发器的真实输出端连接至后一d触发器的时钟端，行计数器中每个d触发器的补充输出端连接至其数据输入端。
优选地，所述子帧计数器包括n个d触发器串联；其中行计数器最后一个d触发器的真实输出端连接子帧计数器中第一个d触发器的时钟端，子帧计数器中前一个d触发器的真实输出端连接至后一d触发器的时钟端，子帧计数器中每个d触发器的补充输出端连接至其数据输入端，子帧计数器中所有d触发器的真实输出端均连接至所述第二比较器的一输入端。
优选地，所述d触发器的复位端共同连接至外部的清零端。
第二方面，一种图像数据显示电路，
包括q个第一方面所述图像数据输出电路，q为led屏中显示阵列的列数；所有图像数据输出电路中或门的输出端接led屏不同的列驱动端。
本实用新型提供的图像数据输出电路及显示电路，无需调高显示计数时钟频率，充分的保持了原有led屏器件特性，解决了闪屏现象，完整的显示出超10bit的图像数据，提升了led屏显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为背景技术提供的led屏显示驱动的电路图。
图2为本实用新型实施例一提供的图像数据输出电路的模块框图。
图3为本实用新型实施例一提供的一种外部输入数据拆分后的时序图。
图4为本实用新型实施例一提供的图像数据输出电路的电路图。
图5为本实用新型实施例二提供的图像数据显示电路的电路图。
图6为本实用新型实施例一提供的将子帧计数器的数据位进行倒序后显示的时序图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型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实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
实施例一：
参见图2，一种图像数据输出电路，包括灰度计数器、行计数器、子帧计数器、第一比较器、第二比较器和或门；
其中灰度计数器的输出端连接至第一比较器的一输入端，外部输入数据的高m位输入到第一比较器的另一输入端，第一比较器的输出端连接至或门的一输入端；
子帧计数器的输出端连接至第二比较器的一输入端，外部输入数据的低n位输入到第二比较器的另一输入端，第二比较器的输出端连接至或门的另一输入端；所述外部输入数据为m n位；
灰度计数器的输出端连接至行计数器的时钟端，行计数器的输出端连接至子帧计数器的时钟端；
或门的输出端接led屏的列驱动端。
具体地，假设外部输入数据位数为16bit，将16bit的外部输入数据拆分为高m位低n位的两组数据，例如高7位低9位。如图3所示，图3将16bit的一整帧数据分成512(29)个子帧，每个子帧内分32行，每行显示灰度为128(27)个时钟周期。将外部输入数据高7bit与7bit的灰度计数器进行比较，利用第一比较器输出pwm1，将外部输入数据低9bit与9bit的子帧计数器进行比较，利用第二比较器输出pwm2，pwm2为pwm1的补充显示，补充显示最多在一个子帧里只占用一个时钟宽度。
从图3中可以看出第1行的外部输入数据高7bit和低9bit均不为0，所以pwm1和pwm2均有输出；第2行的外部输入数据高7bit为0，低9bit不为0，所以pwm1没有输出，pwm2有输出；第32行的外部输入数据高7bit不为0，低9bit为0，所以pwm1有输出，pwm2没有输出；最后pwm1与pwm2相或从out输出。
该图像数据输出电路，将外部输入数据拆分成两段，高位部分通过常规的pwm方法显示灰度，低位部分拆分在子帧里补充显示灰度，无需调高显示计数时钟频率，充分的保持了原有led屏器件特性，解决了闪屏现象，完整的显示出超10bit的图像数据，提升了led屏显示效果。
参见图4，所述灰度计数器包括m个d触发器串联；其中灰度计数器中，第一个d触发器的时钟端连接外部时钟源，前一个d触发器的真实输出端连接至后一d触发器的时钟端，每个d触发器的补充输出端连接至其数据输入端，所有d触发器的真实输出端均连接至所述第一比较器的一输入端。
所述行计数器包括k个d触发器串联，led屏中显示阵列的行数p＝2k；其中灰度计数器最后一个d触发器的真实输出端连接行计数器中第一个d触发器的时钟端，行计数器中前一个d触发器的真实输出端连接至后一d触发器的时钟端，行计数器中每个d触发器的补充输出端连接至其数据输入端。
所述子帧计数器包括n个d触发器串联；其中行计数器最后一个d触发器的真实输出端连接子帧计数器中第一个d触发器的时钟端，子帧计数器中前一个d触发器的真实输出端连接至后一d触发器的时钟端，子帧计数器中每个d触发器的补充输出端连接至其数据输入端，子帧计数器中所有d触发器的真实输出端均连接至所述第二比较器的一输入端。
所述d触发器的复位端共同连接至外部的清零端。
具体地，从图4中可以看出，假设外部输入数据位数为16bit，将16bit的外部输入数据拆分为高7位低9位的两组数据。那么灰度计数器需要7个d触发器，行计数器需要5个d触发器，子帧计数器需要9个d触发器。行计数器用于检测led屏的显示阵列中所有行是否都扫描完，当显示阵列中所有行扫描完后，子帧计数器加1，表示已完整一个子帧的显示。
具体地，该电路将外部输入数据中高位数据输入到第一比较器时，灰度计数器开始计数。外部输入数据的高mbit与灰度计数器进行比较，当高位数据比灰度计数器大时,pwm1输出1。
例如将16bit的外部输入数据拆分为高7位低9位的两组数据，每行显示灰度为128个时钟周期。假设外部输入数据中高位数据为10时，那么在前10个时钟宽度下，均检测到高位数据比灰度计数器大，pwm1输出10个时钟宽度的高电平，当进入第11个时钟宽度以后，检测到高位数据比灰度计数器小，pwm1接着输出117个时钟宽度的低电平。当进入最后一个时钟时，根据外部输入数据中低位数据进行1个时钟宽度的补充显示。
当所有led屏中所有行都扫描完后，子帧计数器加1。为了显示均匀，将子帧计数器的数据位进行倒序，外部输入数据的低位数据与子帧计数器的倒序进行比较，当低位数据比子帧计数器的倒序大时，如果前一个时钟下第一比较器输出为1，则第二比较器输出1，反之第二比较器输出0。再将第一比较器与第二比较器的输出值相或后输出。
假设：外部输入数据a为m n位，将数据a用2进制展开，即为：
a＝mm n-1*2(m n-1) … mn 1*2(n 1) mn*2n mn-1*2(n-1) … m1*21 m0*20①；
外部输入数据a高位数据设为b，
b＝mn m-1*2(n m-1) … mn 1*2(n 1) mn*2n②；
b＝(mn m-1*2(m-1) … mn 1*21 mn*20)*2n③；
外部输入数据a低位数据设为c，
c＝mn-1*2(n-1) … m1*21 m0*20④；
a＝b c⑤；
公式①、②、③、④中，mn-1至m0为0或1；外部输入数据a分成2n个子帧数显示，外部输入数据a的高mbit数据b在每个子帧与灰度计数器正常比较后输出，高位数据b显示的灰阶如公式②所示；外部输入数据a的低nbit数据c在每个子帧里与子帧计数器比较，每个子帧最多补充一个灰阶显示，全部累加起来最多显示2n-1个灰阶，如公式④所示；所以就能够将外部输入数据a的灰度完整地显示出来，如公式⑤所示。
为了显示的均匀性和达到更好的显示效果，将子帧计数器的数据位进行倒序。如图6所示，当外部输入数据a为灰度4时，子帧计数器顺序比较，4个显示灰阶在前面4帧显示出来，而当子帧计数器倒序比较，4个显示灰阶均匀的分布在2n-1个子帧中进行显示，例如图6中分别分布在第1子帧、第128子帧、第256子帧、第384子帧中相应行显示位置的第一个时钟显示。
实施例二：
参见图5，一种图像数据显示电路，
包括q个上述图像数据输出电路，q为led屏中显示阵列的列数；所有图像数据输出电路中或门的输出端接led屏不同的列驱动端。
具体地，从图5可以看出，图5驱动的是显示阵列为s行16列的led屏。那么就需要16个上述图像数据输出电路，驱动led屏中16个列驱动端。led屏的显示阵列可以根据用户需求进行设定，该图像数据显示电路可以根据led屏的显示阵列设置图像数据输出电路的个数。
本实用新型实施例所提供的电路，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
1.一种图像数据输出电路，其特征在于，包括：灰度计数器、行计数器、子帧计数器、第一比较器、第二比较器和或门；
其中灰度计数器的输出端连接至第一比较器的一输入端，外部输入数据的高m位输入到第一比较器的另一输入端，第一比较器的输出端连接至或门的一输入端；
子帧计数器的输出端连接至第二比较器的一输入端，外部输入数据的低n位输入到第二比较器的另一输入端，第二比较器的输出端连接至或门的另一输入端；所述外部输入数据为m n位；
灰度计数器的输出端连接至行计数器的时钟端，行计数器的输出端连接至子帧计数器的时钟端；
或门的输出端接led屏的列驱动端。
2.根据权利要求1所述图像数据输出电路，其特征在于，
所述灰度计数器包括m个d触发器串联；其中灰度计数器中，第一个d触发器的时钟端连接外部时钟源，前一个d触发器的真实输出端连接至后一d触发器的时钟端，每个d触发器的补充输出端连接至其数据输入端，所有d触发器的真实输出端均连接至所述第一比较器的一输入端。
3.根据权利要求2所述图像数据输出电路，其特征在于，
所述行计数器包括k个d触发器串联，led屏中显示阵列的行数p＝2k；其中灰度计数器最后一个d触发器的真实输出端连接行计数器中第一个d触发器的时钟端，行计数器中前一个d触发器的真实输出端连接至后一d触发器的时钟端，行计数器中每个d触发器的补充输出端连接至其数据输入端。
4.根据权利要求3所述图像数据输出电路，其特征在于，
所述子帧计数器包括n个d触发器串联；其中行计数器最后一个d触发器的真实输出端连接子帧计数器中第一个d触发器的时钟端，子帧计数器中前一个d触发器的真实输出端连接至后一d触发器的时钟端，子帧计数器中每个d触发器的补充输出端连接至其数据输入端，子帧计数器中所有d触发器的真实输出端均连接至所述第二比较器的一输入端。
5.根据权利要求4所述图像数据输出电路，其特征在于，
所述d触发器的复位端共同连接至外部的清零端。
6.一种图像数据显示电路，其特征在于，
包括q个权利要求1-5中任一权利要求所述图像数据输出电路，q为led屏中显示阵列的列数；所有图像数据输出电路中或门的输出端接led屏不同的列驱动端。
技术总结