多段数码管显示驱动电路结构的制作方法
专利名称：多段数码管显示驱动电路结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体集成电路设计领域，特别涉及数码显示驱动电路技术领域，具体是指一种多段数码管显示驱动电路结构。
背景技术：
目前，LED显示驱动电路应用于V⑶、DVD以及电磁炉、微波炉等小家电产品的显示驱动。LED(发光二极管显示器)显示驱动主要由MCU数字接口、数据锁存器、显示输出驱动和按键扫描等部分组成，其中显示输出驱动分为位(GRID)输出和段(SEG)输出。显示I位8段数码发光二极管需要IGRID X 8SEG ;显示10位8段数码发光二极管需要10GRID X 8SEG，则显示输出驱动部分需要18(10+8)个输出端口，过多的输出端口导致了较高的芯片成本和封装成本。请参阅图1所示 ，其为现有技术中LED显示驱动电路的应用连接图。其中，电路连接关系如下:模块“显示驱动电路”的VDD端接VDD、GND端接GND、DIO端为串行数据输入输出端口、CLK端为时钟输入端口。 按键SWl的一端接Kl，另一端接SEG1/KS1 ； 按键SW2的一端接K2，另一端接SEGI/KSI ； 按键SW3的一端接Kl，另一端接SEG2/KS2 ； 按键SW4的一端接K2，另一端接SEG2/KS2 ； 按键SW5的一端接Kl，另一端接SEG3/KS3 ； 按键SW6的一端接K2，另一端接SEG3/KS3 ； 按键SW7的一端接Kl，另一端接SEG4/KS4 ； 按键SW8的一端接K2，另一端接SEG4/KS4 ； 按键SW9的一端接Kl，另一端接SEG5/KS5 ； 按键 SWlO 的一端接 K2，另一端接 SEG5/KS5 ； 按键 SWll 的一端接 Kl，另一端接 SEG6/KS6 ； 按键 SW12 的一端接 K2，另一端接 SEG6/KS6 ； 按键 SW13 的一端接 Kl，另一端接 SEG7/KS7 ； 按键 SW14 的一端接 K2，另一端接 SEG7/KS7 ； 按键 SW15 的一端接 Kl，另一端接 SEG8/KS8 ； 按键 SW16 的一端接 K2，另一端接 SEG8/KS8 ； 数码管 I (LEDl)的 a 端接 SEGl/KSl、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接GR皿； 数码管 2 (LED2)的 a 端接 SEG1/KS1、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接 GRID2 ； 数码管 3 (LED3)的 a 端接 SEG1/KS1、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接 GRID3 ； 数码管 4 (LED4)的 a 端接 SEG1/KS1、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接 GRID4 ； 数码管 5 (LED5)的 a 端接 SEG1/KS1、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接 GRID5 ； 数码管 6 (LED6)的 a 端接 SEG1/KS1、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接 GRID6 ； 数码管 7 (LED7)的 a 端接 SEG1/KS1、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接 GRID7 ； 数码管 8 (LED8)的 a 端接 SEG1/KS1、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接 GRID8 ； 数码管 9 (LED9)的 a 端接 SEG1/KS1、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接 GRID9 ； 数码管 10 (LED10)的 a 端接 SEGl/KSl、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接 SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com端接 GRIDlO。再请参阅图2所示,其是现有技术的图1中的LED显示驱动电路工作原理图。如图所示，传统的LED显示驱动电路将SEG和GRID从物理上区分开来，不同的GRID接不同的LED。工作时，SEG端输出的是显示的内容，GRID端输出的是显示的时间长短即亮度；每一个显示时隙只有一个GRID输出有效，其余的GRID无数据输出，处于高阻态。因此，当LEDl工作时，只有GRIDl上有数据输出，GRID2 GRID10均处于空闲状态，资源没有得到有效的利用。因此，使用传统的LED显示驱动电路驱动M GRIDXN SEG的显示模式需要M+N个显示输出驱动端口。
发明内容
本发明的目的是 克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够充分利用输出端口资源、有效降低芯片成本和封装成本、结构简单实用、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的多段数码管显示驱动电路结构。为了实现上述的目的，本发明的多段数码管显示驱动电路结构具有如下构成:该多段数码管显示驱动电路结构，包括显示驱动模块，其主要特点是，所述的显示驱动模块具有N个显示输出驱动端口，所述的各个显示输出驱动端口分别与对应的一多段数码管的选通端相连接，所述的多段数码管具有与分段数量相对应的分段显示控制端口，每个多段数码管的各个分段显示控制端口分别与显示驱动模块中除与该多段数码管的选通端相连接的显示输出驱动端口之外的其它一对应的显示输出驱动端口相连接，且N > 2，所述的分段数量< N。该多段数码管显示驱动电路结构中的显示驱动模块上具有第一按键控制端口和第二按键控制端口，所述的各个显示输出驱动端口与所述的第一按键控制端口和第二按键控制端口之间各接入有控制按键。该多段数码管显示驱动电路结构中的显示驱动模块的各个显示输出驱动端口的信号输出为时分复用方式，即分时隙依次从各个显示输出驱动端口中输出数码管选通信号，在各个时隙中，与所选通的多段数码管的各个分段显示控制端口相连接的显示输出驱动端口中输出显示驱动信号。该多段数码管显示驱动电路结构中的多段数码段为LED发光显示多段数码管。该多段数码管显示驱动电路结构中的LED发光显示多段数码管为共阴极数码管或者共阳极数码管。该多段数码管显示驱动电路结构中的多段数码管为八段数码管，且N> 8。采用了该发明的多段数码管显示驱动电路结构，由于其中将显示输出驱动部分的位和段合并为一组输出，不再物理的区分位和段，并通过时分复用来区分位和段，从而实现了 SEG端口和GRID端口的巧妙复用，大大减少了 LED显示驱动电路的显示输出端口数量，并实现了对输出端口资源的充分利用，降低了芯片成本和封装成本，结构简单实用，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。
图1为现有技术中的LED显不驱动电路的连接关系不意图。图2为现有技术中的LED显示驱动电路的工作原理示意图。图3为本发明的多段数码管显示驱动电路结构的连接关系示意图。图4为本发明的多段数码管显示驱动电路结构的工作原理示意图。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。本发明所提供的新型的LED显示驱动电路，其核心思想是不单独区分位和段，而是将位和段合并到一起，用一组输出代替，通过时分复用来区分位和段。N个显示输出驱动端口最大可以支持N位X (N-1)段的显示模式。请参阅图3所示，该多段数码管显示驱动电路结构，包括显示驱动模块，其中所述的显示驱动模块具有N个显示输出驱动端口，所述的各个显示输出驱动端口分别与对应的一多段数码管的选通端相连接，所述的多段数码管具有与分段数量相对应的分段显示控制端口，每个多段数码管的各个分段显示控制端口分别与显示驱动模块中除与该多段数码管的选通端相连接的显示输出驱动端口之外的其它一对应的显示输出驱动端口相连接，且N >2，所述的分段数量< N。
其中，所述的显示驱动模块上具有第一按键控制端口 Kl和第二按键控制端口 K2，所述的各个显示输出驱动端口与所述的第一按键控制端口 Kl和第二按键控制端口 K2之间各接入有控制按键。同时，该多段数码管显示驱动电路结构中的显示驱动模块的各个显示输出驱动端口的信号输出为时分复用方式，即分时隙依次从各个显示输出驱动端口中输出数码管选通信号，在各个时隙中，与所选通的多段数码管的各个分段显示控制端口相连接的显示输出驱动端口中输出显示驱动信号。 不仅如此，该多段数码段为LED发光显示多段数码管，所述的LED发光显示多段数码管为共阴极数码管或者共阳极数码管。在本发明的最佳实施方式中，所述的多段数码管为八段数码管，且N> 8。在实际使用当中，图2是本发明的LED显示驱动电路的一种应用连接图，其中模块“新显示驱动电路”是本发明的LED显示驱动电路。电路连接关系如下:模块“新显示驱动电路”的VDD端接VDD、GND端接GND、DIO端为串行数据输入输出端口、CLK端为时钟输入端口。 按键SWl的一端接Kl，另一端接SI ； 按键SW2的一端接K2，另一端接SI ； 按键SW3的一端接Kl，另一端接S2 ； 按键SW4的一端 接K2，另一端接S2 ； 按键SW5的一端接Kl，另一端接S3 ；籲按键SW6的一端接K2，另一端接S3 ； 按键SW7的一端接Kl，另一端接S4 ；籲按键SW8的一端接K2，另一端接S4 ； 按键SW9的一端接Kl，另一端接S5 ；籲按键SWlO的一端接K2，另一端接S5 ； 按键SWll的一端接Kl，另一端接S6 ；籲按键SW12的一端接K2，另一端接S6 ； 按键SW13的一端接Kl，另一端接S7 ；籲按键SW14的一端接K2，另一端接S7 ； 按键SW15的一端接Kl，另一端接S8 ； 按键SW16的一端接K2，另一端接S8 ； 按键SW17的一端接Kl，另一端接S9 ；籲按键SW18的一端接K2，另一端接S9 ； 按键SW19的一端接Kl，另一端接SlO ；籲按键SW20的一端接K2，另一端接SlO ; 数码管I (LEDl)的a端接S2、b端接S3、c端接S4、d端接S5、e端接S6、f端接S7、g端接S8、dp端接S9、com端接SI ； 数码管2(LED2)的a端接Sl、b端接S3、c端接S4、d端接S5、e端接S6、f端接S7、g端接S8、dp端接S9、com端接S2 ；
数码管3(LED3)的a端接Sl、b端接S2、c端接S4、d端接S5、e端接S6、f端接S7、g端接S8、dp端接S9、com端接S3 ； 数码管4(LED4)的a端接Sl、b端接S2、c端接S3、d端接S5、e端接S6、f端接S7、g端接S8、dp端接S9、com端接S4 ； 数码管5(LED5)的a端接Sl、b端接S2、c端接S3、d端接S4、e端接S6、f端接S7、g端接S8、dp端接S9、com端接S5 ； 数码管6(LED6)的a端接Sl、b端接S2、c端接S3、d端接S4、e端接S5、f端接S7、g端接S8、dp端接S9、com端接S6 ； 数码管7(LED7)的a端接Sl、b端接S2、c端接S3、d端接S4、e端接S5、f端接S6、g端接S8、dp端接S9、com端接S7 ； 数码管8(LED8)的a端接Sl、b端接S2、c端接S3、d端接S4、e端接S5、f端接S6、g端接S7、dp端接S9、com端接S8 ； 数码管9(LED9)的a端接Sl、b端接S2、c端接S3、d端接S4、e端接S5、f端接S6、g端接S7、dp端接S8、com端接S9 ； 数码管IO(LEDlO)的a端接Sl、b端接S2、c端接S3、d端接S4、e端接S5、f 端接S6、g端接S7、dp端接S8、com端接S10。再请参阅图4所示,其是本发明的LED显示驱动电路的一种工作原理图。如图所示，当时间处于显示时隙I时，SI输出高电平，S2-S10根据显示的内容或输出低电平或处于高阻状态，由于发光二极管的单向导电原理，LEDl处于导通的工作状态，而LED2-LED10处于截至不导通的状态； 当时间处于显示时隙2时，S2输出高电平，S1、S3-S10根据显示的内容或输出低电平或处于高阻状态，此时LED2处于导通的工作状态，而LEDl、LED3-LED10处于截至不导通的状态；依次类推，当时间处于显示时隙10时，SlO输出高电平，S1-S9根据显示的内容或输出低电平或处于高阻状态，LED10处于导通的工作状态，而LED1-LED9处于截至不导通的状态；在一个显示周期内，LED1-LED10轮流导通，从而保证了显示内容的正确性。本发明的LED显示驱动电路同时适用于共阳和共阴数码管，其中图4是本发明的LED显示驱动电路连接共阳数码管时的一种工作原理图，图3是本发明的LED显示驱动电路以10个输出驱动端口(Sl-SlO)为例的一种应用连接图。本发明的LED显示驱动电路的核心思想是将SEG和GRID合并为一组输出驱动端口 S，S端口既输出SEG数据，也输出GRID数据，通过时分复用来区分；在有N个显示输出驱动端口(Sl-SN)的情况下，每个显示时隙只有一个S端口作为GRID数据输出，其余的S端口作为SEG数据输出，利用发光二极管的单向导电原理，每个显示时隙只有一个LED处于正向导通的工作状态，其余的LED处于反向截至的状态；在一个显示周期内，LED1-LEDN轮流导通，保证了显示内容的正确性。作为SEG数据输出的S端口的数量由实际应用时连接的段数决定。本发明的LED显示驱动电路在有N个显示输出驱动端口的情况下，最大可以支持N位X (N-1)段的显示模式。在本发明的技术方案中，该LED显示驱动电路通过输出端口的复用实现了对输出端口资源的充分利用，从而缩小了芯片的面积、降低了封装成本，并能够将显示输出结构的位和段合并为一组输出，通过时分复用来确定位和段。
在有N个显示输出驱动端口(S1-Sn)的情况下，每个显示时隙只有一个S端口作为GRID数据输出，其余的S端口作为SEG数据输出，利用发光二极管的单向导电原理，则每个显示时隙只有一个LED处于正向导通的工作状态，其余的LED处于反向截至的状态；在一个显示周期内，LED1-LEDN轮流导通，保证了显示内容的正确性。作为SEG数据输出的显示输出驱动端口的数量由实际应用时连接的段数决定。不同的显示时隙，作为GRID数据输出的显示输出驱动端口不同。在有N个显示输出驱动端口的情况下，最大可以支持N位X (N-1)段的显示模式，该LED显示驱动电路同时适用于共阳和共阴数码管。采用了上述的多段数码管显示驱动电路结构，由于其中将显示输出驱动部分的位和段合并为一组输出，不再物理的区分位和段，并通过时分复用来区分位和段，从而实现了SEG端口和GRID端口的巧妙复用，大大减少了 LED显示驱动电路的显示输出端口数量，并实现了对输出端口资源的充分利用，降低了芯片成本和封装成本，结构简单实用，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
权利要求
1.一种多段数码管显示驱动电路结构，包括显示驱动模块，其特征在于，所述的显示驱动模块具有N个显示输出驱动端口，所述的各个显示输出驱动端口分别与对应的一多段数码管的选通端相连接，所述的多段数码管具有与分段数量相对应的分段显示控制端口，每个多段数码管的各个分段显示控制端口分别与显示驱动模块中除与该多段数码管的选通端相连接的显示输出驱动端口之外的其它一对应的显示输出驱动端口相连接，且N > 2，所述的分段数量< N。
2.根据权利要求1所述的多段数码管显示驱动电路结构，其特征在于，所述的显示驱动模块上具有第一按键控制端口(Kl)和第二按键控制端口(K2)，所述的各个显示输出驱动端口与所述的第一按键控制端口(Kl)和第二按键控制端口(K2)之间各接入有控制按键。
3.根据权利要求1所述的多段数码管显示驱动电路结构，其特征在于，所述的显示驱动模块的各个显示输出驱动端口的信号输出为时分复用方式，即分时隙依次从各个显示输出驱动端口中输出数码管选通信号，在各个时隙中，与所选通的多段数码管的各个分段显示控制端口相连接的显示输出驱动端口中输出显示驱动信号。
4.根据权利要求1所述的多段数码管显示驱动电路结构，其特征在于，所述的多段数码段为LED发光显示多段数码管。
5.据权利要求4所述的多段数码管显示驱动电路结构，其特征在于，所述的LED发光显示多段数码管为共阴极数码管或者共阳极数码管。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的多段数码管显示驱动电路结构，其特征在于，所述的多段数码管为八段数码管，且N > 8。
全文摘要
本发明涉及一种多段数码管显示驱动电路结构，包括显示驱动模块，其中显示驱动模块具有N个显示输出驱动端口，各个显示输出驱动端口分别与对应的一多段数码管的选通端连接，多段数码管具有与分段数量相对应的分段显示控制端口，每个多段数码管的各个分段显示控制端口分别与显示驱动模块中除与多段数码管的选通端相连接的显示输出驱动端口之外的其它一对应的显示输出驱动端口连接，且N≥2，分段数量＜N。采用该种结构的多段数码管显示驱动电路结构，通过时分复用来区分位和段，大大减少了LED显示驱动电路的显示输出端口数量，并实现了对输出端口资源的充分利用，降低了芯片成本和封装成本，结构简单实用，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。
文档编号G09G3/14GK103165058SQ20111041682
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者叶青, 陶绪友, 丁增伟, 牛征 申请人:无锡华润矽科微电子有限公司
技术领域：
本发明涉及半导体集成电路设计领域，特别涉及数码显示驱动电路技术领域，具体是指一种多段数码管显示驱动电路结构。
背景技术：
目前，LED显示驱动电路应用于V⑶、DVD以及电磁炉、微波炉等小家电产品的显示驱动。LED(发光二极管显示器)显示驱动主要由MCU数字接口、数据锁存器、显示输出驱动和按键扫描等部分组成，其中显示输出驱动分为位(GRID)输出和段(SEG)输出。显示I位8段数码发光二极管需要IGRID X 8SEG ;显示10位8段数码发光二极管需要10GRID X 8SEG，则显示输出驱动部分需要18(10+8)个输出端口，过多的输出端口导致了较高的芯片成本和封装成本。请参阅图1所示 ，其为现有技术中LED显示驱动电路的应用连接图。其中，电路连接关系如下:模块“显示驱动电路”的VDD端接VDD、GND端接GND、DIO端为串行数据输入输出端口、CLK端为时钟输入端口。 按键SWl的一端接Kl，另一端接SEG1/KS1 ； 按键SW2的一端接K2，另一端接SEGI/KSI ； 按键SW3的一端接Kl，另一端接SEG2/KS2 ； 按键SW4的一端接K2，另一端接SEG2/KS2 ； 按键SW5的一端接Kl，另一端接SEG3/KS3 ； 按键SW6的一端接K2，另一端接SEG3/KS3 ； 按键SW7的一端接Kl，另一端接SEG4/KS4 ； 按键SW8的一端接K2，另一端接SEG4/KS4 ； 按键SW9的一端接Kl，另一端接SEG5/KS5 ； 按键 SWlO 的一端接 K2，另一端接 SEG5/KS5 ； 按键 SWll 的一端接 Kl，另一端接 SEG6/KS6 ； 按键 SW12 的一端接 K2，另一端接 SEG6/KS6 ； 按键 SW13 的一端接 Kl，另一端接 SEG7/KS7 ； 按键 SW14 的一端接 K2，另一端接 SEG7/KS7 ； 按键 SW15 的一端接 Kl，另一端接 SEG8/KS8 ； 按键 SW16 的一端接 K2，另一端接 SEG8/KS8 ； 数码管 I (LEDl)的 a 端接 SEGl/KSl、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接GR皿； 数码管 2 (LED2)的 a 端接 SEG1/KS1、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接 GRID2 ； 数码管 3 (LED3)的 a 端接 SEG1/KS1、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接 GRID3 ； 数码管 4 (LED4)的 a 端接 SEG1/KS1、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接 GRID4 ； 数码管 5 (LED5)的 a 端接 SEG1/KS1、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接 GRID5 ； 数码管 6 (LED6)的 a 端接 SEG1/KS1、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接 GRID6 ； 数码管 7 (LED7)的 a 端接 SEG1/KS1、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接 GRID7 ； 数码管 8 (LED8)的 a 端接 SEG1/KS1、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接 GRID8 ； 数码管 9 (LED9)的 a 端接 SEG1/KS1、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com 端接 GRID9 ； 数码管 10 (LED10)的 a 端接 SEGl/KSl、b 端接 SEG2/KS2、c 端接 SEG3/KS3、d 端接 SEG4/KS4、e 端接 SEG5/KS5、f 端接 SEG6/KS6、g 端接 SEG7/KS7、dp 端接 SEG8/KS8、com端接 GRIDlO。再请参阅图2所示,其是现有技术的图1中的LED显示驱动电路工作原理图。如图所示，传统的LED显示驱动电路将SEG和GRID从物理上区分开来，不同的GRID接不同的LED。工作时，SEG端输出的是显示的内容，GRID端输出的是显示的时间长短即亮度；每一个显示时隙只有一个GRID输出有效，其余的GRID无数据输出，处于高阻态。因此，当LEDl工作时，只有GRIDl上有数据输出，GRID2 GRID10均处于空闲状态，资源没有得到有效的利用。因此，使用传统的LED显示驱动电路驱动M GRIDXN SEG的显示模式需要M+N个显示输出驱动端口。
发明内容
本发明的目的是 克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够充分利用输出端口资源、有效降低芯片成本和封装成本、结构简单实用、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的多段数码管显示驱动电路结构。为了实现上述的目的，本发明的多段数码管显示驱动电路结构具有如下构成:该多段数码管显示驱动电路结构，包括显示驱动模块，其主要特点是，所述的显示驱动模块具有N个显示输出驱动端口，所述的各个显示输出驱动端口分别与对应的一多段数码管的选通端相连接，所述的多段数码管具有与分段数量相对应的分段显示控制端口，每个多段数码管的各个分段显示控制端口分别与显示驱动模块中除与该多段数码管的选通端相连接的显示输出驱动端口之外的其它一对应的显示输出驱动端口相连接，且N > 2，所述的分段数量< N。该多段数码管显示驱动电路结构中的显示驱动模块上具有第一按键控制端口和第二按键控制端口，所述的各个显示输出驱动端口与所述的第一按键控制端口和第二按键控制端口之间各接入有控制按键。该多段数码管显示驱动电路结构中的显示驱动模块的各个显示输出驱动端口的信号输出为时分复用方式，即分时隙依次从各个显示输出驱动端口中输出数码管选通信号，在各个时隙中，与所选通的多段数码管的各个分段显示控制端口相连接的显示输出驱动端口中输出显示驱动信号。该多段数码管显示驱动电路结构中的多段数码段为LED发光显示多段数码管。该多段数码管显示驱动电路结构中的LED发光显示多段数码管为共阴极数码管或者共阳极数码管。该多段数码管显示驱动电路结构中的多段数码管为八段数码管，且N> 8。采用了该发明的多段数码管显示驱动电路结构，由于其中将显示输出驱动部分的位和段合并为一组输出，不再物理的区分位和段，并通过时分复用来区分位和段，从而实现了 SEG端口和GRID端口的巧妙复用，大大减少了 LED显示驱动电路的显示输出端口数量，并实现了对输出端口资源的充分利用，降低了芯片成本和封装成本，结构简单实用，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。
图1为现有技术中的LED显不驱动电路的连接关系不意图。图2为现有技术中的LED显示驱动电路的工作原理示意图。图3为本发明的多段数码管显示驱动电路结构的连接关系示意图。图4为本发明的多段数码管显示驱动电路结构的工作原理示意图。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。本发明所提供的新型的LED显示驱动电路，其核心思想是不单独区分位和段，而是将位和段合并到一起，用一组输出代替，通过时分复用来区分位和段。N个显示输出驱动端口最大可以支持N位X (N-1)段的显示模式。请参阅图3所示，该多段数码管显示驱动电路结构，包括显示驱动模块，其中所述的显示驱动模块具有N个显示输出驱动端口，所述的各个显示输出驱动端口分别与对应的一多段数码管的选通端相连接，所述的多段数码管具有与分段数量相对应的分段显示控制端口，每个多段数码管的各个分段显示控制端口分别与显示驱动模块中除与该多段数码管的选通端相连接的显示输出驱动端口之外的其它一对应的显示输出驱动端口相连接，且N >2，所述的分段数量< N。
其中，所述的显示驱动模块上具有第一按键控制端口 Kl和第二按键控制端口 K2，所述的各个显示输出驱动端口与所述的第一按键控制端口 Kl和第二按键控制端口 K2之间各接入有控制按键。同时，该多段数码管显示驱动电路结构中的显示驱动模块的各个显示输出驱动端口的信号输出为时分复用方式，即分时隙依次从各个显示输出驱动端口中输出数码管选通信号，在各个时隙中，与所选通的多段数码管的各个分段显示控制端口相连接的显示输出驱动端口中输出显示驱动信号。 不仅如此，该多段数码段为LED发光显示多段数码管，所述的LED发光显示多段数码管为共阴极数码管或者共阳极数码管。在本发明的最佳实施方式中，所述的多段数码管为八段数码管，且N> 8。在实际使用当中，图2是本发明的LED显示驱动电路的一种应用连接图，其中模块“新显示驱动电路”是本发明的LED显示驱动电路。电路连接关系如下:模块“新显示驱动电路”的VDD端接VDD、GND端接GND、DIO端为串行数据输入输出端口、CLK端为时钟输入端口。 按键SWl的一端接Kl，另一端接SI ； 按键SW2的一端接K2，另一端接SI ； 按键SW3的一端接Kl，另一端接S2 ； 按键SW4的一端 接K2，另一端接S2 ； 按键SW5的一端接Kl，另一端接S3 ；籲按键SW6的一端接K2，另一端接S3 ； 按键SW7的一端接Kl，另一端接S4 ；籲按键SW8的一端接K2，另一端接S4 ； 按键SW9的一端接Kl，另一端接S5 ；籲按键SWlO的一端接K2，另一端接S5 ； 按键SWll的一端接Kl，另一端接S6 ；籲按键SW12的一端接K2，另一端接S6 ； 按键SW13的一端接Kl，另一端接S7 ；籲按键SW14的一端接K2，另一端接S7 ； 按键SW15的一端接Kl，另一端接S8 ； 按键SW16的一端接K2，另一端接S8 ； 按键SW17的一端接Kl，另一端接S9 ；籲按键SW18的一端接K2，另一端接S9 ； 按键SW19的一端接Kl，另一端接SlO ；籲按键SW20的一端接K2，另一端接SlO ; 数码管I (LEDl)的a端接S2、b端接S3、c端接S4、d端接S5、e端接S6、f端接S7、g端接S8、dp端接S9、com端接SI ； 数码管2(LED2)的a端接Sl、b端接S3、c端接S4、d端接S5、e端接S6、f端接S7、g端接S8、dp端接S9、com端接S2 ；
数码管3(LED3)的a端接Sl、b端接S2、c端接S4、d端接S5、e端接S6、f端接S7、g端接S8、dp端接S9、com端接S3 ； 数码管4(LED4)的a端接Sl、b端接S2、c端接S3、d端接S5、e端接S6、f端接S7、g端接S8、dp端接S9、com端接S4 ； 数码管5(LED5)的a端接Sl、b端接S2、c端接S3、d端接S4、e端接S6、f端接S7、g端接S8、dp端接S9、com端接S5 ； 数码管6(LED6)的a端接Sl、b端接S2、c端接S3、d端接S4、e端接S5、f端接S7、g端接S8、dp端接S9、com端接S6 ； 数码管7(LED7)的a端接Sl、b端接S2、c端接S3、d端接S4、e端接S5、f端接S6、g端接S8、dp端接S9、com端接S7 ； 数码管8(LED8)的a端接Sl、b端接S2、c端接S3、d端接S4、e端接S5、f端接S6、g端接S7、dp端接S9、com端接S8 ； 数码管9(LED9)的a端接Sl、b端接S2、c端接S3、d端接S4、e端接S5、f端接S6、g端接S7、dp端接S8、com端接S9 ； 数码管IO(LEDlO)的a端接Sl、b端接S2、c端接S3、d端接S4、e端接S5、f 端接S6、g端接S7、dp端接S8、com端接S10。再请参阅图4所示,其是本发明的LED显示驱动电路的一种工作原理图。如图所示，当时间处于显示时隙I时，SI输出高电平，S2-S10根据显示的内容或输出低电平或处于高阻状态，由于发光二极管的单向导电原理，LEDl处于导通的工作状态，而LED2-LED10处于截至不导通的状态； 当时间处于显示时隙2时，S2输出高电平，S1、S3-S10根据显示的内容或输出低电平或处于高阻状态，此时LED2处于导通的工作状态，而LEDl、LED3-LED10处于截至不导通的状态；依次类推，当时间处于显示时隙10时，SlO输出高电平，S1-S9根据显示的内容或输出低电平或处于高阻状态，LED10处于导通的工作状态，而LED1-LED9处于截至不导通的状态；在一个显示周期内，LED1-LED10轮流导通，从而保证了显示内容的正确性。本发明的LED显示驱动电路同时适用于共阳和共阴数码管，其中图4是本发明的LED显示驱动电路连接共阳数码管时的一种工作原理图，图3是本发明的LED显示驱动电路以10个输出驱动端口(Sl-SlO)为例的一种应用连接图。本发明的LED显示驱动电路的核心思想是将SEG和GRID合并为一组输出驱动端口 S，S端口既输出SEG数据，也输出GRID数据，通过时分复用来区分；在有N个显示输出驱动端口(Sl-SN)的情况下，每个显示时隙只有一个S端口作为GRID数据输出，其余的S端口作为SEG数据输出，利用发光二极管的单向导电原理，每个显示时隙只有一个LED处于正向导通的工作状态，其余的LED处于反向截至的状态；在一个显示周期内，LED1-LEDN轮流导通，保证了显示内容的正确性。作为SEG数据输出的S端口的数量由实际应用时连接的段数决定。本发明的LED显示驱动电路在有N个显示输出驱动端口的情况下，最大可以支持N位X (N-1)段的显示模式。在本发明的技术方案中，该LED显示驱动电路通过输出端口的复用实现了对输出端口资源的充分利用，从而缩小了芯片的面积、降低了封装成本，并能够将显示输出结构的位和段合并为一组输出，通过时分复用来确定位和段。
在有N个显示输出驱动端口(S1-Sn)的情况下，每个显示时隙只有一个S端口作为GRID数据输出，其余的S端口作为SEG数据输出，利用发光二极管的单向导电原理，则每个显示时隙只有一个LED处于正向导通的工作状态，其余的LED处于反向截至的状态；在一个显示周期内，LED1-LEDN轮流导通，保证了显示内容的正确性。作为SEG数据输出的显示输出驱动端口的数量由实际应用时连接的段数决定。不同的显示时隙，作为GRID数据输出的显示输出驱动端口不同。在有N个显示输出驱动端口的情况下，最大可以支持N位X (N-1)段的显示模式，该LED显示驱动电路同时适用于共阳和共阴数码管。采用了上述的多段数码管显示驱动电路结构，由于其中将显示输出驱动部分的位和段合并为一组输出，不再物理的区分位和段，并通过时分复用来区分位和段，从而实现了SEG端口和GRID端口的巧妙复用，大大减少了 LED显示驱动电路的显示输出端口数量，并实现了对输出端口资源的充分利用，降低了芯片成本和封装成本，结构简单实用，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
权利要求
1.一种多段数码管显示驱动电路结构，包括显示驱动模块，其特征在于，所述的显示驱动模块具有N个显示输出驱动端口，所述的各个显示输出驱动端口分别与对应的一多段数码管的选通端相连接，所述的多段数码管具有与分段数量相对应的分段显示控制端口，每个多段数码管的各个分段显示控制端口分别与显示驱动模块中除与该多段数码管的选通端相连接的显示输出驱动端口之外的其它一对应的显示输出驱动端口相连接，且N > 2，所述的分段数量< N。
2.根据权利要求1所述的多段数码管显示驱动电路结构，其特征在于，所述的显示驱动模块上具有第一按键控制端口(Kl)和第二按键控制端口(K2)，所述的各个显示输出驱动端口与所述的第一按键控制端口(Kl)和第二按键控制端口(K2)之间各接入有控制按键。
3.根据权利要求1所述的多段数码管显示驱动电路结构，其特征在于，所述的显示驱动模块的各个显示输出驱动端口的信号输出为时分复用方式，即分时隙依次从各个显示输出驱动端口中输出数码管选通信号，在各个时隙中，与所选通的多段数码管的各个分段显示控制端口相连接的显示输出驱动端口中输出显示驱动信号。
4.根据权利要求1所述的多段数码管显示驱动电路结构，其特征在于，所述的多段数码段为LED发光显示多段数码管。
5.据权利要求4所述的多段数码管显示驱动电路结构，其特征在于，所述的LED发光显示多段数码管为共阴极数码管或者共阳极数码管。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的多段数码管显示驱动电路结构，其特征在于，所述的多段数码管为八段数码管，且N > 8。
全文摘要
本发明涉及一种多段数码管显示驱动电路结构，包括显示驱动模块，其中显示驱动模块具有N个显示输出驱动端口，各个显示输出驱动端口分别与对应的一多段数码管的选通端连接，多段数码管具有与分段数量相对应的分段显示控制端口，每个多段数码管的各个分段显示控制端口分别与显示驱动模块中除与多段数码管的选通端相连接的显示输出驱动端口之外的其它一对应的显示输出驱动端口连接，且N≥2，分段数量＜N。采用该种结构的多段数码管显示驱动电路结构，通过时分复用来区分位和段，大大减少了LED显示驱动电路的显示输出端口数量，并实现了对输出端口资源的充分利用，降低了芯片成本和封装成本，结构简单实用，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。
文档编号G09G3/14GK103165058SQ20111041682
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者叶青, 陶绪友, 丁增伟, 牛征 申请人:无锡华润矽科微电子有限公司
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