3.3 通用RGB LED通信接口

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为了实现逼真的照明图形, 主机微控制器与 LED 驱动器之间的 高速通信接口 非常重要。 让我们深入了解一下RGB 通信接口的基础知识。 那么,您究竟如何选择LED 驱动器接口呢? 通常,需要考虑三个关键方面, 即应用、控制器资源 和其他一些因素。 就应用而言,一些共同的要求 会导致共同的使用偏好。 例如,I2C 广泛应用于个人电子产品, 如智能扬声器和游戏键盘。 而 SPI 通常用于工业应用, 例如工厂环境中的LED 显示器和可编程 水控制器。 还有一些应用, 如建筑照明,使用 LED 灯带。 在这些情况下,需要单线接口。 此外,您还需要考虑控制器资源。 您的系统中可能有I2C、SPI 或 GPIO, 因此您应该相应地使用该接口。 但是,还有一些其他限制。 例如,如果您需要使用多个级联的 LED 驱动器来驱动适当数量的 LED, 那么您需要使用 SPI 接口。 有时您可能使用较小的柔性 PCB, 这需要较少的导线,因此单线接口 可能更合适。 那么所有这些接口之间的区别是什么? I2C 使用两根导线来控制 LED 驱动器, 数据传输速率低于 1 兆赫兹。 它还可以同时并联使用多个驱动器。 对于 SPI 来说,数据传输速率要高得多, 最高可达 35 兆赫兹。 SPI 适用于需要高速数据 传输速率的应用。 在这种情况下,您应该使用多个级联的 LED 驱动器来驱动整个 LED 或 LED 阵列。 由于数据传输速率高, 大量的 LED 驱动器可以一起使用。 单线接口适用于需要级联的 多个 LED 驱动器和 需要避免数据丢失的 长信号线应用。 单线接口的最大数据传输速率为 3 兆赫兹。 现在,让我们来看看 I2C 接口。 从方框图中可以看到, 两个 LED 驱动器由一个控制器 通过 I2C 接口并行驱动。 使用了两条导线,即 SDA 和 SCL。 SDA 用于数据,而 SCL 用于时钟。 地址用于区分不同的驱动器。 根据接口的最大 SDA 频率不同, I2C 接口可分为三种类型。 标准型支持高达 100 千赫兹, 快速模式 I2C支持高达 400 千赫兹。 快速模式增强型 I2C可支持最高频率, 最高可达 1 兆赫兹。 有两种方法可以用于驱动多个 LED 驱动器。 一种是为每个驱动器使用 I2C 地址 并逐个控制它们。 例如,您可以使用地址 1 来控制第一个驱动器, 然后使用地址 2来控制第二个驱动器, 然后使用地址 3来控制第三个驱动器。 您还可以使用广播地址 来控制所有驱动器。 例如,您可能希望以相同的方式 控制所有驱动器,因此使用广播地址 可确保所有驱动器一起响应。 现在,您看到的是使用级联拓扑 异步控制多个LED 驱动器的 串行接口的方框图。 这个串行接口包括两到五条 采用不同协议的线。 例如,方框图显示了一个带有四条 导线的接口。 SN 用于数据输入,SCLK 用于 与 SN 比较以将数据移位到驱动器中。 LAT 用于将数据锁存到驱动器的 内部寄存器中。 GCLK 是输出PWM 信号的时钟参考。 对于带内部振荡器的驱动器来说, 不需要 GCLK。 简而言之,级联拓扑支持同步使用 多个器件,高达 35 兆赫兹的 数据传输速率可以实现较高的刷新速率。 串行接口也适用于驱动时分多路 复用矩阵显示屏。 我们将在本培训系列的第 5 部分中 进行详细介绍。 总之,单线接口,顾名思义 使用一根线 与主机通信。 您的驱动器具有用于数据输入的 SDI 和用于输出到下一个驱动器的 SDO, 因此控制器的信号线不会很长。 为确保没有数据丢失, 需要使用内部缓冲区。 这使得串联连接无限多的器件 成为可能。 另一方面,单线接口 可降低导线成本和通信故障, 使其成为使用长 LED灯带的应用的理想 选择。 现在我们已经回顾了如何选择合适的 LED 驱动器接口, 我们希望您可以将其重新用于您的 RGB 项目。 我们希望您今天学习到了一些有用的东西。 请观看我们的下一个
课程介绍 共计6课时,22分42秒

TI LED 驱动器

LED

Is your LED a common anode or common cathode? Is your power supply line power or battery power? If you don’t know the answers to these types of questions, you’re in the right place. This short video explains how to clarify these details and more, so you can make a more confident selection decision.

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