LED施工必备信号与接口

1.LED显示屏的常用信号

（1）CLK时钟信号

该信号提供给移位寄存器的移位脉冲，每一个脉冲将引起数据移入或移出一位。数据端口上的数据必须与时钟信号协调才能正常传送数据，数据信号的频率必须是时钟信号的频率的1/2倍。在任何情况下，当时钟信号有异常时，会使整板显示杂乱无章。

（2）STB锁存信号

该信号将移位寄存器内的数据送到锁存器，并将其数据内容通过驱动电路点亮LED显示出来。但由于驱动电路受EN使能信号控制，其点亮的前提是使能必须为开启状态。锁存信号也需要与时钟信号协调才能显示出完整的图像。在任何情况下，当锁存信号有异常时，会使整板显示杂乱无章。

（3）EN使能信号

该信号是整屏亮度控制信号，也用于显示屏消隐。只要调整该信号的占空比，就可以控制亮度的变化。当使能信号出现异常时，整屏将会出现不亮、暗亮或拖尾等现象。

（4）数据信号

该信号提供显示图像所需要的数据，必须与时钟信号协调，才能将数据传送到任何一个显示点。一般在显示屏中，红、绿、蓝的数据信号分离开来，若某数据信号短路到正极或负极时，则对应的该颜色将会出现全亮或不亮，当数据信号被悬空时，对应的颜色显示情况不定。

（5）ABCD行信号

该信号只有在动态扫描显示时才存在，ABCD其实是二进制数，A是最低位，如果用二进制表示ABCD信号控制最大范围是16行（1111），1/4扫描中只要AB信号就可以了，因为AB信号的表示范围是4行（11）。当行控制信号出现异常时，将会出现显示错位、高亮或图像重叠等现象。

图3-5所示为信号连接框图，由计算机同步控制LED显示屏，通过一根或两根超五类8芯网线通信。DVI主控卡与显卡之间通过DVI电缆线连接，计算机通过RS-232串口线（一端为9针串口，另一端为4位水晶头）。

图3-5 信号连接框图示例

知识窗

LED显示屏模组的扫描方式

LED显示屏模组的扫描方式有1/16、1/8、1/4、1/2、静态等几种（见表3-3），扫描方式决定了模组之间连接的形式。因为LED显示屏是逐行刷新显示的，扫描方式也就决定了显示刷新的方式，如1/16就是每次刷新1行，16行为一个扫描周期，需ABCD四个信号控制；1/8就是每次刷新1行，8行为一个扫描周期，需ABC三个信号控制；其他依次类推。如果采用相同的LED管，1/16扫的亮度要比1/8低，静态（1/1）的亮度是最高的。户内屏一般采用1/16扫，户外和半户外屏一般采用1/16或者1/8。对于放置在经常受到猛烈阳光照射的环境中的屏，就最好用1/4扫描。

表3-3 LED显示屏模组的扫描方式描述

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2.LED显示屏的常用接口

（1）VGA输入接口

VGA接口采用非对称分布的15pin连接方式，其工作原理是：将显存内以数字格式存储的图像（帧）信号在RAMDAC里经过模拟调制成模拟高频信号，然后再输出到LED屏成像，这样VGA信号在输入端（LED显示屏内），就不必像其他视频信号那样还要经过矩阵解码电路的换算。从视频成像原理可知，VGA的视频传输过程是最短的，所以VGA接口拥有许多的优点，如无串扰、无电路合成分离损耗等。

（2）DVI输入接口

DVI接口主要用于与具有数字显示输出功能的计算机显卡相连接，显示计算机的RGB信号。

DVI数字端子比标准VGA端子信号要好，数字接口保证了全部内容采用数字格式传输，保证了主机到监视器的传输过程中数据的完整性（无干扰信号引入），可以得到更清晰的图像。

（3）标准视频输入（RCA）接口(www.xing528.com)

标准视频输入（RCA）接口也称AV接口，通常都是成对的白色的音频接口和黄色的视频接口，一般采用RCA（俗称莲花头）进行连接，使用时只需要将带莲花头的标准AV线缆与相应接口连接起来即可。AV接口实现了音频和视频的分离传输，这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于AV接口传输的仍然是一种亮度/色度（Y/C）混合的视频信号，仍然需要显示设备对其进行亮/色分离和色度解码才能成像，这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失，色度信号和亮度信号相互干扰，从而影响最终输出的图像质量。AV还具有一定生命力，但由于它本身Y/C混合这一不可克服的缺点，因此无法在一些追求视觉极限的场合中使用。

（4）S视频输入接口

S-Video的英文全称为Separate Video，其意义是将Video信号分开传送，也就是在AV接口的基础上将色度信号C和亮度信号Y进行分离，再分别以不同的通道进行传输。通常采用标准的4芯（不含音效）或扩展的7芯（含音效）信号线进行传输。带S-Video接口的显卡和视频设备当前已经比较普遍，同AV接口相比，由于它不再进行Y/C信号混合传输，因此也就无需再进行亮色分离和解码工作，而且使用各自独立的传输通道，在很大程度上避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真，极大地提高了图像的清晰度。但S-Video仍要将两路色差信号（Cr Cb）混合为一路色度信号C进行传输，然后再在显示设备内解码为Cb和Cr信号进行处理，这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真（这种失真很小），而且由于Cr、Cb信号的混合导致色度信号的带宽也有一定的限制，所以S-Video虽然已经比较优秀但离完美还相去甚远。S-Video虽不是最好的，但考虑到目前的市场状况和综合成本等其他因素，它还是应用最普遍的视频接口。

（5）视频色差输入接口

目前，可在一些专业级视频工作站/编辑卡专业级视频设备或高档影碟机等家电上看到有YUV YCb Cr Y/B-Y/B-Y等标记的接口标识，虽然其标记方法和接头外形各异，但都是指的同一种接口色差端口（也称分量视频接口）。它通常采用YPbPr和YCbCr两种标识，前者表示逐行扫描色差输出，后者表示隔行扫描色差输出。由上述关系可知，只需知道Y Cr Cb的值就能够得到G的值，所以在视频输出和颜色处理过程中就统一忽略绿色差Cg而只保留Y Cr Cb，这便是色差输出的基本定义。作为S-Video的进阶产品，色差输出将S-Video传输的色度信号C分解为色差Cr和Cb，这样就避免了两路色差混合解码并再次分离的过程，也保持了色度通道的最大带宽，只需要经过反矩阵解码电路就可以还原为RGB三原色信号而成像，这就最大限度地缩短了视频源到显示器成像之间的视频信号通道，避免了因繁琐的传输过程所带来的图像失真，所以色差输出的接口方式是目前各种视频输出接口中最好的一种。

（6）BNC端口

BNC端口通常用于工作站和同轴电缆连接的连接器，标准专业视频设备输入、输出端口。BNC电缆有5个连接头用于接收红、绿、蓝、水平同步和垂直同步信号。BNC接头有别于普通15针D-SUB标准接头的特殊显示器接口。由R、G、B三原色信号及行同步、场同步五个独立信号接头组成。主要用于连接工作站等对扫描频率要求很高的系统。BNC接头可以隔绝视频输入信号，使信号相互间干扰减少，且信号频宽较普通D-SUB大，可达到最佳信号响应效果。

（7）RS-232C串口

RS-232C标准（协议）的全称是EIA-RS-232C标准，其中EIA（Electronic Industry Association）代表美国电子工业协会，RS（Recommeded Standard）代表推荐标准，232是标识号，C代表RS-232的最新一次修改。计算机输入输出接口是最为常见的串行接口，RS-232C标准接口有25条线，4条数据线、11条控制线、3条定时线、7条备用和未定义线，常用的只有9根，常用于与25-pin D-sub端口一同使用，其最大传输速率为20kbit/s，线缆最长为100m。RS-232C端口被用于将计算机信号输入控制LED显示屏。

从机械特性而言，RS-232C包括标准的25针及简化的9针引脚排列。实际上，RS-232C的25条引脚中有许多是很少使用的，要完成最基本的串行通信功能，只需要RXD、TXD和GND即可。表3-4为常用的9针接口各引脚的信号功能。

表3-4 RS-232C常用9针引脚信号功能

从电气特性而言，RS-232总线的逻辑电平与TTL电平完全不兼容，因此必须进行电平转换。目前常使用的电平转换电路为MAX232。

MAX232是双路驱动/接收器，内部包括电容型的电压生成器，可以将单5V电源转换成符合EIA/TIA-232-E的电压等级。接收器将EIA/TIA-232-E标准的输入电平转换成SVTTL/CMOS电平。

（8）HDMI（高清晰度多媒体接口）

HDMI是基于DVI技术制定，可看作是DVI技术的强化与延伸，两者可以兼容。HDMI接口可以提供高达5Gbit/s的数据传输带宽，满足1080p的分辨率，并支持所有的HDTV等标准以及DVD Audio等先进的数字音频格式，支持多声道96kHz或立体声192kHz数码音频传递，而且只用一条HDMI线连接，可以用于免除数码音频接线。与此同时，HDMI接口无需在信号传送前进行数-模或者模-数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。

HDMI作为一种专门用来传输高清信号的接口，版本已经从1.1发展到了1.3，和1.1、1.2版比，有几个新特性和功能：

1）带宽从5Gbit/s提高到10Gbit/s。

2）色彩从24bit提高到48bit。

3）支持XVYCC宽色域。

4）支持DOLBY TRUE HD和DTS-HD。

5）新增唇形同步技术，解决音视频不同步问题。

6）新增迷你接口。

友情提示

现在，HDMI接口作为显示设备与影音设备之间的一个重要的桥梁，已经成为新一代数字影音设备的标准。

知识窗

显示接口

显示接口用于连接控制卡和单元板/模组之间的连接，已将控制信号传递。由于存在不同的扫描方式，也就有不同的接口，使用得最多的是08接口、12接口和04接口。不同的接口主要是信号线的排列顺序不一样，原理是一样的。

室内屏多用08接口，室外屏所采用接口非常杂乱，使用12接口的较多，但12接口也不是户外屏的唯一接口，见表3-5。选择控制卡和单元板/模组时，应尽量选择接口一致的，若买到了不一致的接口，也可以根据学到的原理进行改线。