一种双线协议读写控制芯片、系统以及方法与流程

1.本发明涉及led灯控制领域，尤其涉及一种双线协议读写控制芯片、系统以及方法。


背景技术：

2.随着技术的进步和人们生活需求，半导体照明发展迅速，也被作为提升传统产业、培育新兴产业的重点领域之一，这给智能照明产业的发展提供了极好的机会。led灯应用的增加和互联网、智能技术的发展，智能照明将迎来新的发展，市场将持续成长，前景值得期待。经济持续快速增长，电力供应紧张状况日趋严重，而智能照明材料具有节能、寿命长等优异性能和广泛用途，智能照明产业具有良好的发展空间。另外，个性化照明成为发展趋势，智能技术与照明的结合使照明更进一步地满足不同个体、不同层次群体的照明需求，从满足基本的需求到满足个体、个性需求方向演变，对led灯更多个性化需求，这就要求led控制芯片增加智能调节功能，可以更方便地控制灯的调光和参数回读等。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述需求，提供一种双线协议读写控制芯片、系统以及方法。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种双线协议读写控制芯片，包括：
5.两个前级端口，用于与前一级所述芯片级联或者连接主控电路；
6.两个后级端口，用于级联后一级所述芯片；
7.协议解码模块，与所述两个前级端口连接，用于基于双线协议解码所述两个前级端口接收到的数据；
8.回读控制模块，与所述两个前级端口以及所述两个后级端口连接，用于实现回读模式，在所述回读模式下：将两个后级端口设置为输入端口、将所述两个前级端口被设置为输出端口，并将输入到所述两个后级端口的数据和所读取的当前芯片的状态参数发往所述两个前级端口发出；
9.数据转发模块，与所述协议解码模块以及所述两个后级端口分别连接，用于将所述协议解码模块发送过来的数据转发至所述两个后级端口发出；
10.指令控制模块，与所述协议解码模块、数据转发模块、回读控制模块分别连接，用于根据所述协议解码模块解码出来的指令数据控制所述数据转发模块和回读控制模块。
11.优选地，所述指令控制模块用于在接收到所述协议解码模块发送的回读指令时，控制所述回读控制模块按照回读指令中的时间要求在等待一段时间后进入回读模式，同时控制所述数据转发模块停止转发功能。
12.优选地，还包括：
13.显示控制模块，用于通过控制开关时间来控制与所述芯片连接的led灯的灰度等
级；
14.渐变控制模块，连接于所述显示控制模块和指令控制模块之间，用于在所述指令控制模块接收到协议解码模块解码出的渐亮指令时，判断显示控制模块所控制的led灯的当前灰度等级，以当前灰度等级为起点控制所述显示控制模块逐级增加led灯的灰度等级至最高灰度等级；以及用于在所述指令控制模块接收到协议解码模块解码出的渐灭指令时，判断显示控制模块所控制的led灯的当前灰度等级，以当前灰度等级为起点控制所述显示控制模块逐级降低led灯的灰度等级至最低灰度等级。
15.优选地，还包括：
16.数据存储模块，连接所述协议解码模块和所述显示控制模块，用于缓存协议解码模块解码出来的当前芯片的灰度数据，并经过显示控制模块分配给不同的输出通道以控制led灯调光。
17.优选地，所述协议解码模块对所述两个前级端口接收到的数据进行解码后，先缓存本颗芯片的灰度数据和指令数据，再将接收的数据发送到所述数据转发模块，然后再将缓存的灰度数据写入所述数据存储模块以及将缓存的指令数据发送至所述指令控制模块。
18.本发明另一方面还构造了一种led控制系统，包括级联的多个如前任一项所述的双线协议读写控制芯片，其中，第一级所述芯片的两个前级端口连接主控电路。
19.本发明另一方面还构造了一种led控制方法，所述方法包括：将多个如前任一项所述的双线协议读写控制芯片级联且第一级所述芯片的两个前级端口连接主控电路后，主控电路将每个芯片的数据一起或者逐个发送至第一级芯片。
20.优选地，所述方法还包括：当需要回读各个芯片的数据时，主控电路在下发给每一个芯片的回读指令中为芯片分配一个进入回读模式的等待时间，每一个前级芯片接收到回读指令后进入回读模式的等待时间大于后级芯片接收到回读指令后进入回读模式的等待时间。
21.本发明的双线协议读写控制芯片、系统以及方法，具有以下有益效果：本发明是关于双线协议带读写功能的控制芯片，其采用双线传输协议给芯片输入数据，芯片解码协议数据后，指令控制模块根据解码出来的指令数据控制对应的模块，其中，数据转发模块将数据转发到下一级芯片，而在回读模式下，芯片的输入输出端口互换，可以从芯片回读出相应的状态参数，进而调节芯片工作状态；进一步地，可以根据解码出来的灰度数据直接控制led灯的灰度，同时通过协议发送指令数据给芯片，接收到渐亮指令时控制灰度逐级增加到最高灰度等级，接收到渐灭指令时控制灰度逐级降低至最低灰度等级。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
23.图1是本发明双线协议读写控制芯片的原理图。
具体实施方式
24.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本技术技术方案的详细的说明，而不是对本技术技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
25.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
26.实施例一
27.参考图1，本实施例的双线协议读写控制芯片包括：两个前级端口、两个后级端口、协议解码模块、数据转发模块、回读控制模块、显示控制模块、渐变控制模块、指令控制模块。
28.其中，两个前级端口，用于与前一级芯片级联或者连接主控电路，作为芯片的输入端口，在回读模式下该两个前级端口会变为输出端口。两个后级端口，用于级联后一级芯片，作为芯片的输出端口，在回读模式下该两个前级端口会变为输入端口。
29.协议解码模块，与所述两个前级端口连接，用于基于双线协议解码所述两个前级端口接收到的数据。具体的，所述协议解码模块对所述两个前级端口接收到的数据进行解码后，先缓存本颗芯片的灰度数据和指令数据，再将接收的数据发送到所述数据转发模块，然后再将缓存的灰度数据写入所述数据存储模块以及将缓存的指令数据发送至所述指令控制模块。基于此，本发明在将多个芯片级联后，只需将每个芯片的数据一起或者逐个发送至第一级芯片即可，因为每一个芯片会先缓存本颗芯片的灰度数据和指令数据后紧接着将数据转发给下一级芯片，然后才对灰度数据和指令数据进行处理，这样可以保证数据及时转达下去。
30.需要说明的是，本发明的双线协议可以是任何既有的双线数据传输协议，解码时只要根据双线数据传输协议的规范进行解码即可，例如i2c协议，对应的，din、dout端口是数据端口，clk、clko端口是时钟信号端口。本实施例中涉及的灰度数据、回读指令、渐亮指令、渐灭指令等，可以预先定义好。比如说，根据数据头来辨别是数据还是指令，根据数据的权位识别led灯的具体的灰度等级或者具体是何种指令，比如说00000000代表第0级，00000001代表第1级，00000010代表第2级，以此类推。
31.指令控制模块，与所述协议解码模块、数据转发模块、回读控制模块、渐变控制模块分别连接，用于根据所述协议解码模块解码出来的指令数据控制所述数据转发模块、回读控制模块和渐变控制模块。
32.具体的，所述指令控制模块用于在接收到所述协议解码模块发送的回读指令时，控制所述回读控制模块按照回读指令中的时间要求在等待一段时间后进入回读模式，优选地，当指令控制模块控制回读控制模块进入回读模式时，同步控制数据转发停止转发功能；所述指令控制模块用于在接收到所述协议解码模块发送的渐亮指令时通知渐变控制模块将led灯的灰度等级至最高灰度等级，在接收到所述协议解码模块发送的渐灭指令时通知
渐变控制模块将led灯的灰度等级至最低灰度等级。
33.数据转发模块，与所述协议解码模块以及所述两个后级端口分别连接，用于将所述协议解码模块发送过来的数据转发至所述两个后级端口发出。
34.回读控制模块，与所述两个前级端口以及所述两个后级端口连接，用于实现回读模式，在所述回读模式下：将两个后级端口设置为输入端口、将所述两个前级端口被设置为输出端口，并将输入到所述两个后级端口的数据和所读取的当前芯片的状态参数发往所述两个前级端口发出。
35.比如，在多个芯片级联时，当需要回读各个芯片的数据时，下发数据包给第一级芯片，该数据包中包含了各个芯片的回读指令，其中，每一个芯片的回读指令中为芯片分配一个进入回读模式的等待时间，并且每一个前级芯片接收到回读指令后进入回读模式的等待时间大于后级芯片接收到回读指令后进入回读模式的等待时间，这样，通过设置级联的每级芯片的回读等待时间，逐级读取各个芯片数据，先读出最后一级芯片状态参数，再依次读取前一级状态参数，直到读出所有芯片的状态参数数据，例如m颗芯片级联，当最后一级芯片接收到回读指令后，等待t1时间开始回读数据，倒数第二级芯片等待t2时间开始回读数据，以此类推，第一级芯片等待tm时间开始回读数据，t1＜t2＜
…
＜tm，在读出所有芯片的状态参数数据之后，可以根据这些芯片的状态参数，实时调节芯片的工作状态。可以理解的是，可以根据回读数据量，合理设置各个芯片的等待时间，确保每一级芯片有足够时间回读数据。
36.显示控制模块，用于通过控制开关时间来控制与所述芯片连接的led灯的灰度等级。
37.数据存储模块，连接所述协议解码模块和所述显示控制模块，用于缓存协议解码模块解码出来的当前芯片的灰度数据，并经过显示控制模块分配给不同的输出通道以控制led灯调光。例如有n个输出通道，每个通道a位灰度数据，n、a为自然数，存储模块存储的数据量为n*a，如图中是三个通道outr、outg、outb。
38.渐变控制模块，连接于所述显示控制模块和指令控制模块之间，用于在所述指令控制模块接收到协议解码模块解码出的渐亮指令时，根据显示控制模块反馈的信息判断显示控制模块所控制的led灯的当前灰度等级，以当前灰度等级为起点控制所述显示控制模块在规定时间内逐级增加led灯的灰度等级至最高灰度等级；以及用于在所述指令控制模块接收到协议解码模块解码出的渐灭指令时，判断显示控制模块所控制的led灯的当前灰度等级，以当前灰度等级为起点控制所述显示控制模块在规定时间内逐级降低led灯的灰度等级至最低灰度等级。
39.比如灰度等级可以是0～255级，0级代表熄灭，255级代表全亮，每个等级可以通过显示控制模块所输出的控制信号的开关时间实现，比如说调整pwm信号的占空比来调整灰度等级。
40.实施例二
41.基于同一发明构思，本发明还构造一种led控制系统，包括级联的多个如实施例一所述的双线协议读写控制芯片。每一级芯片的两个前级端口连接前一级芯片的两个后级端口，最后一级芯片的两个后级端口悬空，第一级芯片的两个前级端口连接主控电路，由主控电路来控制下发给所有芯片的数据以及收集所有芯片的回读数据。
42.实施例三
43.基于同一发明构思，本发明还构造一种led控制方法，所述方法包括：将多个实施例一所述的双线协议读写控制芯片级联后且第一级所述芯片的两个前级端口连接主控电路，主控电路将每个芯片的数据一起或者逐个发送至第一级芯片，其中，当需要回读各个芯片的数据时，主控电路在下发给每一个芯片的回读指令中为芯片分配一个进入回读模式的等待时间，每一个前级芯片接收到回读指令后进入回读模式的等待时间大于后级芯片接收到回读指令后进入回读模式的等待时间。
44.更多内容可以参考实施例一部分，此处不再赘述。
45.综上所述，本发明的双线协议读写控制芯片、系统以及方法，具有以下有益效果：本发明是关于双线协议带读写功能的控制芯片，其采用双线传输协议给芯片输入数据，芯片解码协议数据后，指令控制模块根据解码出来的指令数据控制对应的模块，其中，数据转发模块将数据转发到下一级芯片，而在回读模式下，芯片的输入输出端口互换，可以从芯片回读出相应的状态参数，进而调节芯片工作状态；进一步地，可以根据解码出来的灰度数据直接控制led灯的灰度，同时通过协议发送指令数据给芯片，接收到渐亮指令时控制灰度逐级增加到最高灰度等级，接收到渐灭指令时控制灰度逐级降低至最低灰度等级。
46.上述描述涉及各种模块，这些模块通常包括硬件和/或硬件与软件的组合，这些模块还可以包括包含指令(例如，软件指令)的可读介质，当处理器执行这些指令时，就可以执行本发明的各种功能性特点。相应地，除非明确要求，本发明的范围不受实施例中明确提到的模块中的特定硬件和/或软件特性的限制。需要指出的是，上文对各种模块的描述中，分割成这些模块，是为了说明清楚。然而，在实际实施中，各种模块的界限可以是模糊的。例如，本文中的任意或所有功能性模块可以共享各种硬件和/或软件元件。
47.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。