本發(fā)明涉及顯示控制技術領域，特別涉及一種降低LED顯示屏電磁干擾的方法以及一種LED顯示控制卡。

背景技術：

電磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)是指設備在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對所在環(huán)境中的其他設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。因此，EMC包括兩個方面的要求：一方面是指設備在正常運行過程中對所在環(huán)境產生的電磁干擾(Electromagnetic Interference,EMI)不能超過一定的限值，另一方面是指設備對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性(Electromagnetic Susceptibility,EMS)。

噪聲信號有兩種主要的形式，也即周期性信號和非周期信號。周期性信號每個取樣段的頻譜是一樣的，所以其頻譜呈離散型，但是強度大，通常稱為窄帶噪聲；而非周期信號每個取樣段的頻譜不一樣，其頻譜很寬，但是強度較弱，通常稱為寬帶噪聲。在LED顯示屏系統(tǒng)中，LED驅動電路中存在周期性的較高的電壓變化率(dv/dt)，電路中存在的寄生電感和電容使得LED驅動電路的電磁干擾噪聲較難消除。一般在EMI測試結果中可以發(fā)現，LED驅動電路在開/關時刻通常容易超過EMI限 值，而在其它頻率點上卻往往具有較大的裕量。作為工作在開/關狀態(tài)的能量轉換裝置，LED驅動電路的電壓變化率很高，產生的干擾強度較大；干擾源主要集中在LED開/關期間。由于LED驅動電路的工作頻率比較高(從幾十千赫到數兆赫茲)，所以其主要的干擾形式是傳導干擾和近場干擾；此外，LED顯示屏中存在許多的連接線，這些連接線的排布具有更大的隨意性，這也增加了干擾。因此，人們針對LED驅動電路中EMI的特點采取了抑制電磁干擾的幾種傳統(tǒng)的措施，例如屏蔽、接地和濾波。

現有的抑制措施大多從消除干擾源和受擾設備之間的耦合和輻射、切斷電磁干擾的傳播途徑出發(fā)，這確是抑制干擾的行之有效的辦法，但是這幾種方法都需要增加較大的成本，且濾波方式所需增加的濾波元件也會對傳輸的信號質量造成影響。

技術實現要素：

因此，針對現有技術中的缺陷和不足，本發(fā)明提出一種降低LED顯示屏電磁干擾的方法以及一種LED顯示控制卡。

具體地，本發(fā)明實施例提供的一種降低LED顯示屏電磁干擾的方法，包括步驟：(a)接收外部輸入的非展頻時鐘和展頻時鐘；(b)在所述非展頻時鐘的驅動下對圖像數據進行處理以得到顯示數據；以及(c)在所述展頻時鐘的驅動下將所述顯示數據輸出至目標LED顯示屏。

在本發(fā)明的一個實施例中，上述降低LED顯示屏電磁干擾的方法還包括步驟：根據所述非展頻時鐘產生所述展頻時鐘。

在本發(fā)明的一個實施例中，上述步驟(b)包括：對所述非展頻時鐘進行倍頻以得到倍頻后的非展頻時鐘；以及在所述倍頻后的非展頻時鐘的 驅動下對所述圖像數據進行處理以得到所述顯示數據。

在本發(fā)明的一個實施例中，上述步驟(c)包括：(c1)對所述展頻時鐘進行倍頻以得到倍頻后的展頻時鐘；以及(c2)在所述倍頻后的展頻時鐘的驅動下產生包含所述顯示數據的顯示用輸出信號至所述目標LED顯示裝置。

在本發(fā)明的一個實施例中，上述步驟(c2)包括：對所述倍頻后的展頻時鐘進行分頻以得到低頻率的展頻時鐘；以及在所述倍頻后的非展頻時鐘的驅動下將所述顯示數據進行緩存后，在所述低頻率的展頻時鐘的驅動下輸出緩存的顯示數據至所述目標LED顯示屏。

此外，本發(fā)明實施例提供的一種LED顯示控制卡，包括時鐘模塊、展頻器件以及可編程邏輯器件。所述時鐘模塊和所述展頻器件作為所述可編程邏輯器件的外圍器件，所述時鐘模塊用于產生非展頻時鐘，所述展頻器件用于根據所述非展頻時鐘產生展頻時鐘，所述可編程邏輯器件用于接收所述非展頻時鐘和所述展頻時鐘以及用于在所述非展頻時鐘的驅動下對圖像數據進行處理以得到顯示數據并在所述展頻時鐘的驅動下將所述顯示數據輸出至目標LED顯示屏。

在本發(fā)明的一個實施例中，上述可編程邏輯器件包括：第一鎖相環(huán)、第二鎖相環(huán)、系統(tǒng)功能電路以及顯示功能電路。其中，第一鎖相環(huán)用于對所述非展頻時鐘進行倍頻以得到倍頻后的非展頻時鐘，第二鎖相環(huán)用于對所述展頻時鐘進行倍頻以得到倍頻后的展頻時鐘，系統(tǒng)功能電路用于在所述倍頻后的非展頻時鐘的驅動下對所述圖像數據進行處理以得到所述顯示數據，以及顯示功能電路用于在所述倍頻后的展頻時鐘的驅動 下產生包含所述顯示數據的顯示用輸出信號至所述目標LED顯示屏。

在本發(fā)明的一個實施例中，上述顯示用輸出信號包括由所述顯示功能模塊對所述倍頻后的展頻時鐘進行分頻后得到的低頻率的展頻時鐘。

在本發(fā)明的一個實施例中，上述目標LED顯示屏包括PWM驅動芯片，相應地所述低頻率的展頻時鐘作為所述PWM驅動芯片的串行數據輸入時鐘和數據輸出使能時鐘。

在本發(fā)明的一個實施例中，上述顯示功能模塊包括異步處理子模塊，所述異步處理子模塊用于在所述倍頻后的非展頻時鐘的驅動下緩存所述顯示數據并在所述低頻率的展頻時鐘的驅動下輸出緩存的顯示數據至所述目標LED顯示屏。

由上可知，本發(fā)明實施例從干擾的信號源頭出發(fā)，利用展頻器件調整LED顯示控制卡上的可編程邏輯器件中的顯示功能模塊的輸入時鐘來改變其輸出信號的頻率，進而影響到目標LED顯示屏的顯示單元例如LED箱體的輸入信號，因此可以達到減少LED顯示屏EMI的功能，使得LED顯示屏達到EMC要求。

通過以下參考附圖的詳細說明，本發(fā)明的其它方面和特征變得明顯。但是應當知道，該附圖僅僅為解釋的目的設計，而不是作為本發(fā)明的范圍的限定，這是因為其應當參考附加的權利要求。還應當知道，除非另外指出，不必要依比例繪制附圖，它們僅僅力圖概念地說明此處描述的結構和流程。

附圖說明

下面將結合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細的說明。

圖1為本發(fā)明實施例的一種顯示控制卡的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例的一種降低LED顯示屏電磁干擾的方法的過程示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例的顯示功能模塊中的異步處理子模塊的工作原理示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細的說明。

在LED顯示屏系統(tǒng)中，LED顯示屏屏幕顯示的信號源直接來源于控制系統(tǒng)，本發(fā)明實施例從干擾源的信號源頭出發(fā)，通過使控制系統(tǒng)的輸出信號抖動來降低LED顯示屏系統(tǒng)的EMI，使EMC滿足要求。與傳統(tǒng)的抑制電磁干擾的措施如減少漏感和分布電容、或者增加一些濾波器件相比，本發(fā)明實施例采用的頻率抖動不是從減少分布參數這種極難的工藝角度解決電磁兼容問題，也不是采用濾波這樣的使干擾旁路的方式，而是從EMI測試儀器的原理出發(fā)，將周期性信號的譜線擴寬，利用測量方法中接收帶寬的限制條件，實現頻譜搬移，使集中的頻譜能量分散化，從而獲得比較小的測量值，滿足EMC要求。

具體地，請參見圖1，本發(fā)明實施例提供的一種可用于降低LED顯示屏電磁干擾的LED顯示控制卡10，其例如為LED顯示屏控制系統(tǒng)中的掃描卡或稱接收卡，可配置于LED顯示屏的顯示單元例如LED箱體中以用于帶載一個或多個LED燈板。如圖1所示，LED顯示控制卡10包括：時鐘模塊11、展頻器件13以及可編程邏輯器件15，并且時鐘模 塊11和展頻器件13作為可編程邏輯器件15的外圍器件。其中，可編程邏輯器件15進一步包括兩個鎖相環(huán)151,153、顯示功能模塊155和系統(tǒng)功能模塊157。

其中，時鐘模塊11用于產生非展頻時鐘(或稱固定頻率時鐘)。展頻器件13用于在時鐘模塊11產生的非展頻時鐘的基礎上輸出頻率隨時間改變的時鐘，也即輸出展頻時鐘(spread spectrum clock)，展頻時鐘通常也稱為抖動時鐘(clock-dithering)。本實施例中，展頻時鐘的頻率例如在非展頻時鐘的頻率上下各1.25％的范圍內變化，但本發(fā)明并不以此為限，展頻時鐘的頻率的變化范圍可視實際需要而定；此外，展頻器件13例如是TI公司的型號為CDCS503的展頻時鐘生成器?？删幊踢壿嬈骷?5接收時鐘模塊11產生的非展頻時鐘以及展頻器件13輸出的展頻時鐘。

承上述，鎖相環(huán)151用于對由時鐘模塊11產生并輸入至可編程邏輯器件15的非展頻時鐘進行倍頻，以得到高頻率的非展頻時鐘并提供給系統(tǒng)功能模塊157使用。鎖相環(huán)153用于對展頻器件13輸出至可編程邏輯器件15的展頻時鐘進行倍頻，以得到高頻率的展頻時鐘并提供給顯示功能模塊155使用。顯示功能模塊155用于將灰度數據(顯示數據)按照LED顯示驅動芯片的要求輸出至LED顯示屏屏體上的LED顯示驅動芯片例如PWM驅動芯片。系統(tǒng)功能模塊157用于對數據進行處理，其例如包括圖像數據接收及存儲、Gamma變換、灰度抽取等功能模塊。

以PWM驅動芯片為例，顯示功能模塊155在展頻器件13輸出的展頻時鐘倍頻后的時鐘驅動下將顯示用信號輸出給目標LED顯示屏，由于顯示功能模塊155的輸入時鐘頻率在改變，所以其控制輸出的數據時鐘 DCLK(作為PWM驅動芯片的串行數據輸入時鐘)以及灰度時鐘GCLK(作為PWM驅動芯片的數據輸出使能時鐘)等與顯示相關并影響到EMC效果的信號的頻率也跟著改變，從而使得輸出的EMI干擾通過頻率展寬來降低峰值。

請參見圖2，以最常見的12.5M頻率的時鐘作為舉例對本發(fā)明實施例提供的一種降低LED顯示屏電磁干擾的方法進行說明：對于LED顯示控制卡10，系統(tǒng)功能模塊157主要完成前端控制器例如發(fā)送卡輸出的數據的接收、處理，時鐘模塊11產生25M的時鐘源經過鎖相環(huán)151后倍頻到高頻率的125M非展頻時鐘，這125M的非展頻時鐘輸出給系統(tǒng)功能模塊157供使用；另一方面，25M的時鐘源經過展頻器件13后得到25M上下波動的展頻時鐘，這25M上下波動的展頻時鐘經過鎖相環(huán)153后倍頻到高頻率的125M上下波動的展頻時鐘輸出給顯示功能模塊155供使用。之后，顯示功能模塊155還會對125M上下波動的展頻時鐘進行分頻，例如進行十分頻后得到低頻率的12.5M上下波動的展頻時鐘，這12.5M上下波動的展頻時鐘可以作為PWM驅動芯片的串行數據輸入時鐘DCLK和數據輸出使能時鐘GCLK以用于將顯示數據輸出至目標LED顯示屏。

此外，由于顯示功能模塊155的驅動時鐘在不停的改變(例如前述的125M上下波動的展頻時鐘)，與系統(tǒng)功能模塊157的驅動時鐘(例如前述的125M非展頻時鐘)不一樣，因此優(yōu)選為進行異步處理，例如圖3所示。

具體地，請一并參見圖1和圖3，顯示功能模塊155設置有異步處理子模塊1551。此處的異步處理子模塊1551例如包含作為輸出緩存的 RAM，其利用系統(tǒng)功能模塊157的前述倍頻后的非展頻時鐘(例如125M非展頻時鐘)將顯示數據緩存至RAM中，并在由前述倍頻后的展頻時鐘(例如125M上下波動的展頻時鐘)進行分頻后得到的低頻率的展頻時鐘(例如12.5M上下波動的展頻時鐘)的驅動下將緩存的顯示數據輸出至目標LED顯示屏。

綜上所述，本發(fā)明實施例從干擾的信號源頭出發(fā)，利用展頻器件調整LED顯示控制卡上的可編程邏輯器件中的顯示功能模塊的輸入時鐘來改變其輸出信號的頻率，進而影響到目標LED顯示屏的顯示單元例如LED箱體的輸入信號，因此可以達到減少LED顯示屏EMI的功能，使得LED顯示屏達到EMC要求。

至此，本文中應用了具體個例對本發(fā)明的降低LED顯示屏電磁干擾的方法和LED顯示控制卡的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護范圍應以所附的權利要求為準。