[發明專利]電源線邊沿信號觸發的算術運算裝置及LED驅動器

有效

• 申請號: 201410632645.7
• 申請日: 2014-11-11
• 公開（公告）號: CN104363680A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 羅小華
• 申請（專利權）人: 羅小華
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及電路技術領域，具體涉及一種電源線邊沿信號觸發的算術運算裝置及LED驅動器。

背景技術

發光二極管(Light?Emitting?Diode，LED)廣泛應用于建筑照明、汽車頭尾燈、景觀燈、節日燈等。LED具有效率高、方向性良好、色彩穩定性良好、可靠性高、壽命長，體積小、以及環境安全性等顯著優點，尤其適合應用于景觀照明、節日燈照明。紅、綠、藍三色LED通過控制裝置可實現七彩色或者更多種顏色的控制，讓LED燈具呈現出精彩多姿的綺麗景象，其中控制裝置是LED照明系統關鍵部分。

近年來，隨著集成電路技術及計算機技術的應用，基于DMX512協議、DALI協議、歸零碼協議等的LED控制方法在LED裝飾照明領域獲得較廣泛的應用，實現了LED控制系統的數字化，提高了LED控制系統的靈活度。

DMX512協議由美國劇場協會最早制定于1985年，物理層的設計采用RS-485收發器，總線用一對雙絞線實現調光臺與調光器連接。RS-485采用平衡發送和差分接收，接收靈敏度高，而且抗干擾的能力強，信號傳輸距離可達千米。DMX512協議采用數字技術對實現調光設備的亮度調節，協議對燈光控制臺信息的數據格式以及物理層都做了嚴格的規定，給燈光控制提供了一個標準接口。由于DMX512協議具有廣泛的適用性，很快被全世界的制造商和用戶采用，幾乎所有的燈光控制臺和受控設備都兼容了DMX512協議標準。

DALI是歐洲提出來的一種燈光控制總線方案，是用于照明系統控制的開放式異步串行數字通信協議。DALI系統采用主從式結構，系統最多可以連接64個從模塊，每個從模塊使用唯一的個體標識地址，該地址在系統初始化時設定，使用過程中根據需求可修改從模塊的地址。

目前也有采用歸零碼協議，在單根信號線上傳輸控制信號，通過設置紅、綠、藍LED的占空比實現多種顏色的控制。

現有的基于以上協議的控制裝置可以通過控制紅、綠、藍三色LED占空比獲得多種顏色效果，但都需要通過一根以上的信號線傳遞控制信號，不能通過電源線控制LED，不能應用到只有電源線、地線的產品場合。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種電源線邊沿信號觸發的算術運算裝置及LED驅動器。

一種電源線邊沿信號觸發的算術運算裝置，包括：

邊沿觸發運算單元，由電源線邊沿信號觸發進行算術運算，并輸出運算結果；

充電單元，用于根據電源線輸入的邊沿信號為邊沿觸發運算單元提供供電電平，當邊沿信號為高電平時充電，當邊沿信號為低電平時放電；

初始化單元，用于根據所述的供電電平對邊沿觸發運算單元進行初始化。

本發明的算術運算裝置中各個功能單元可以集成為計數芯片。

本發明中通過初始化，可以對邊沿觸發運算單元置任意數，根據需要設定，通常為置“零”(即清零)。

當電源線信號為高電平時，充電單元充電，當充電單元提供的電平達到高電平時，邊沿觸發運算單元和初始化單元上電成功。

為保證算術運算裝置正常工作，邊沿信號的低電平的持續時長必須小于充電單元的供電電平由高電平降低至低電平所需的時長。

所述的邊沿觸發運算單元包括n個并聯的D觸發器和一個n位算術邏輯單元，以各個D觸發器的輸出端輸出運算結果，其中：

各個D觸發器的觸發端分別與算術邏輯單元相應位的輸出端連接；

各個D觸發器的復位端與初始化單元連接，時鐘端與電源線連接；

算術邏輯單元的A組輸入端分別與相應位的D觸發器的輸出端連接，B組輸入端外接模式控制常量。

本發明中的算術邏輯單元可以為加法器、減法器，可以為乘法器或除法器。實際應用時模式控制常量可以固定不變，也可以外接模式選擇電路，由模式選擇電路對B組輸入進行置數，用戶根據需要通過模式選擇電路對模式控制常量進行置數，以使整個邊沿觸發運算單元以不同的方式進行運算。例如，在算術邏輯單元為加法器時，模式控制常量為2^m(十進制表示，m為大于等于0且小于n的整數)。當為m為0時模式控制常量為2⁰，邊沿觸發運算單元采用遞增方式進行計數；當m為1時模式控制常量為2¹，邊沿觸發運算單元采用加2方式進行計數，運算結果(采用二進制表示)最低1位保持不變；當m為2時模式控制常量為2²，邊沿觸發運算單元采用加4方式進行計數，運算結果(采用二進制表示)最低2位保持不變。