CN109977911A - 一种指纹识别电路、屏下指纹采集系统及采集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种指纹识别电路、屏下指纹采集系统及采集方法，通过指纹感应区和触控识别感应区进行感应采集，所述指纹识别电路与指纹感应区电连接，所述触控芯片与触控识别感应区电连接；所述指纹识别电路和触控芯片与微处理器电连接；所述微处理器控制所述指纹识别电路的工作模式，并协调所述触控芯片和所述指纹识别电路完成触控工作或指纹识别工作。本发明降低屏下共模噪声和外界环境共模噪声对屏下指纹采集系统的影响，提高屏下指纹采集系统的灵敏度，提升信噪比，提高抗干扰能力。
Description
技术领域
本发明属于指纹识别技术领域，特别是涉及一种指纹识别电路、屏下指纹采集系统及采集方法。
背景技术
指纹识别技术已被广泛应用到门锁、保险柜、考勤机、平板电脑、笔记本电脑、智能手机等产品中，以智能手机为例，指纹识别已成为主流配置。在提供安全的同时，按压式指纹识别以其识别率高、体积小等特点逐步占领了移动智能设备市场。目前按压式指纹识别芯片都是作为一个独立模块而存在，应用于设备的正面或背面，或独立安装于设备外壳处。随着指纹识别技术的发展，移动智能设备要求越来越大的屏幕空间及屏占比，门锁等也要求密码触控板与指纹识别按压区域一体化，在同样的高安全级别下要求更为人性化的解锁体验。
目前市面上出现的屏幕一体式指纹解锁模块可大致分为两类，其一是电容式屏幕一体指纹解锁模块。其中，电容式指纹模块可分为两种，一种是隐藏在非显示区域触摸屏幕下，该电容式指纹模组的位置处于屏幕边沿且位置固定，降低了使用的舒适感；另外一种是隐藏在显示区域触摸屏幕下，使用透明的ITO电极作为电容式指纹模组的感测电极，该电容式指纹模组具有较好的人性化体验，但目前市面上的产品会受到触控屏的噪声干扰和其他环境共模噪声干扰，导致通过率较差，而且该电容式指纹模组的穿透力较弱，需要对触控屏厚度做特殊处理。其二是光学式屏幕一体指纹解锁模块，该光学式指纹模组是隐藏在触摸屏幕下的下半区，虽可以有较好的人性化解锁体验，但光学式指纹模组仅能够适用于OLDE屏幕下，在其他屏幕下无法实现指纹采集功能，因此不具备广泛普及。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种指纹识别电路、屏下指纹采集系统及采集方法，能够降低屏下共模噪声和外界环境共模噪声对屏下指纹采集系统的影响，提高屏下指纹采集系统的灵敏度，提升信噪比，提高抗干扰能力。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种指纹识别电路，包括互电容感应单元阵列、积分调制解调电路、译码驱动电路、电荷泵电路和数字信号处理电路；
所述互电容感应单元阵列，，包括感应面板、M个发射信号端和N个接收信号端，所述M个发射信号端和N个接收信号端均连接至感应面板的单体感应块上；所述M个发射信号线与所述N个接收信号线形成M*N个互电容；所述互电容感应单元阵列与手指的接触部分耦合使得M*N个互电容的容值减小，且手指谷线处对应的互电容容值大于手指脊线处对应的互电容容值；
所述积分调制解调电路的输入端与所述互电容感应阵列的N个接收信号线相互连接，所述积分调制解调电路的输出端连接至所述数字信号处理电路，所述积分调制解调电路的驱动端与译码驱动电路的输出端相连接；
所述译码驱动电路的输入端连接所述互电容感应阵列的M个发射信号线；
所述电荷泵电路连接至驱动电路，作为所述驱动电路的电源；
所述数字信号处理电路包括接口电路、时序控制电路和图像处理电路，所述接口电路连接所述积分调制解调电路的输出端，所述接口电路通过时序控制电路连接至图像处理电路。
进一步的是，所述积分调制解调电路包括可编程积分器电路、可编程滤波器电路、比较器电路及数字相关双采样计数器；所述可编程积分器电路、可编程滤波器电路、比较器电路及数字相关双采样计数器依次串联，且编程的积分器电路的输入端连接所述互电容感应单元阵列和所述译码驱动电路；所述数字相关双采样计数器的输出端连接所述数字信号处理电路。
进一步的是，所述可编程积分器电路包括可编程反馈电容、OFFSET消除电容、运算放大器、第一开关、第二开关和第三开关；
所述第一开关的一端连接上位控制器输入第一参考电压，另一端连接接收信号线；所述OFFSET消除电容的一端和所述第二开关的一端；
所述OFFSET消除电容的另一端连接所述译码驱动电路并接受其幅度可编程的驱动信号，所述幅度可编程的驱动信号的相位与所述互电容感应单元阵列的发射信号线上的信号的相位相反；
所述第二开关的另一端连接所述运算放大器的负向输入端，所述运算放大器的正向输入端连接上位控制器输入第二参考电压，所述运算放大器的输出端为所述可编程积分器电路的输出端并连接所述可编程滤波器电路；
所述第三开关连接在所述运算放大器的输入端与输出端之间；所述可编程反馈电容连接在所述运算放大器的输入端与输出端之间，提供可编程积分器电路的结构。
进一步的是，所述可编程滤波器电路包括带宽可编程的无源滤波器电路或带宽可编程的有源滤波器电路，所述可编程滤波器的输出连接所述比较器电路输入的一端。
进一步的是，所述比较器输入的另一端连接上位控制器输入第三参考电压。
进一步的是，所述数字相关双采样计数器具有负向计数逻辑和正向计数逻辑功能，所述比较器电路的输出连接所述数字相关双采样计数器，所述数字相关双采样计数器的输出通过移位寄存器电路或多路选择器电路传输到数字信号处理电路。
另一方面，基于同样的发明目的，使用所述指纹识别电路，本发明还提供了一种屏下指纹采集系统，包括触控面板、指纹识别电路、触控芯片、微处理器和指纹识别电路；
所述触控面板包括指纹感应区和触控识别感应区，所述指纹识别电路与指纹感应区电连接，所述触控芯片与触控识别感应区电连接；所述指纹识别电路和触控芯片与微处理器电连接；
所述微处理器控制所述指纹识别电路的工作模式，并协调所述触控芯片和所述指纹识别电路完成触控工作或指纹识别工作。
进一步的是，所述触控面板上集成触控感应单元阵列和所述互电容感应单元阵列,所述互电容感应单元阵列所占空间大小为触控感应单元阵列中K个触控单元所占空间大小，K大于等于1；
所述指纹识别电路具有指纹采集模式和触控模式，所述指纹识别电路工作在触控模式时，模拟K个触控单元的功能。
进一步的是，所述触控芯片和所述指纹识别电路可集成在同一芯片上；所述触控面板、触控芯片、指纹识别电路及微处理器通过COF封装连接在一起。
另一方面基于同样的发明目的，在一种屏下指纹采集系统的基础上，本发明还提供了一种屏下指纹采集方法，包括步骤：
S100：通过所述微处理器控制所述指纹识别电路工作在触控模式；
S200：当手指触碰到指纹识别区域，且所述微处理器判断手指在进行非指纹识别操作时，所述指纹识别电路继续工作在触控模式，当所述微处理器判断手指在进行指纹识别操作时，所述微处理器控制所述指纹识别电路工作在指纹采集模式；
S300：所述指纹识别电路进入指纹采集模式后，所述指纹识别电路逐行扫描所述互电容感应阵列的有效行，扫描所述互电容感应单元阵列的每一有效行，对每一有效行进行处理，包括步骤：
S301：所述指纹识别电路发出2n个TX脉冲信号，所述积分调制解调电路对每一个TX信号进行积分后滤波；
S302：所述积分滤波后的信号与所述比较器进行比较，直到比较器发生翻转，所述相关双采样计数器记录比较器翻转前共积分的次数,并将记录结果传输到数字信号处理电路中；
S400：循环执行S300、S301和S302，直到完成最后一行有效行扫描，并将最后一行的数据传输到数字信号处理电路中；
S500：数字信号处理电路经过降噪、去坏点后，将采集的指纹数据传输到上位机。
采用本技术方案的有益效果：
本发明降低屏下共模噪声和外界环境共模噪声对屏下指纹采集系统的影响，提高屏下指纹采集系统的灵敏度，提升信噪比，提高抗干扰能力。
本发明通过优化像素结构、积分、滤波、相关双采样技术来降低屏下共模噪声和外界环境共模噪声对屏下指纹采集系统的影响、提高屏下指纹采集系统的灵敏度及抗干扰能力，使得屏幕一体式指纹识别系统成为现实，且实现并不依赖于屏的类型，可广泛的应用于高中低端手机，成本更低。
附图说明
图1为本发明的一种指纹识别电路的结构示意图；
图2为本发明的一种屏下指纹采集系统的结构示意图；
图3为本发明实施例中积分调制解调电路的运行时序图；
其中，101是互电容感应单元阵列，102是驱动电路，103积分器电路，104滤波器电路，105是比较器电路，106是数字相关双采样计数器，107数字信号处理电路，108是运算放大器，109是电荷泵电路、110是积分调制解调电路；201是指纹感应区，202是触控识别感应区，203是指纹识别电路，204是触控芯片，205是微处理器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。
在本实施例中，参见图1所示，本发明提出了一种指纹识别电路，包括互电容感应单元阵列101、积分调制解调电路110、译码驱动电路102、电荷泵电路109和数字信号处理电路107；
所述互电容感应单元阵列101，，包括感应面板、M个发射信号端和N个接收信号端，所述M个发射信号端和N个接收信号端均连接至感应面板的单体感应块上；所述M个发射信号线与所述N个接收信号线形成M*N个互电容；所述互电容感应单元阵列101与手指的接触部分耦合使得M*N个互电容的容值减小，且手指谷线处对应的互电容容值大于手指脊线处对应的互电容容值；
所述积分调制解调电路110的输入端与所述互电容感应阵列的N个接收信号线相互连接，所述积分调制解调电路110的输出端连接至所述数字信号处理电路107，所述积分调制解调电路110的驱动端与译码驱动电路102的输出端相连接；
所述译码驱动电路102的输入端连接所述互电容感应阵列的M个发射信号线；
所述电荷泵电路109连接至驱动电路102，作为所述驱动电路102的电源；
所述数字信号处理电路107包括接口电路、时序控制电路和图像处理电路，所述接口电路连接所述积分调制解调电路110的输出端，所述接口电路通过时序控制电路连接至图像处理电路。
当手指按压电容式指纹传感器时，所述互电容感应单元阵列101与手指接触部分的互电容将发生变化，手指没有接触到的互电容CC不变，定义未与手指接触部分的互电容的电容值为CC0，与手指谷线接触的互电容的电容值为CC1，与手指脊线接触的互电容的电容值为CC2,根据电容理论，CC0>CC1>CC2，所以通过检测互电容感应单元阵列101的互电容的电容值就可获知手指哪些部分是纹脊，哪些部分是纹谷，从而获取手指的指纹信息。
每一个积分调制解调电路110连接所述互电容感应单元阵列101的1路接收信号线RX,N个积分调制解调电路110并行连接所述N路接收信号线RXRX1,RX2……,RXN，所述积分调制解调电路110用于对其所连接的所述接收信号线所对应的互电容CC进行充放电，使积分器输出不同的充放电曲线，所述不同的充放电曲线经过比较器后产生不同的使能信号，所述不同的使能信号控制所述数字相关双采样计数器106，使数字相关双采样计数器106输出不同的数字信号，所述不同的数字信号通过数字信号处理电路107处理后输出相应的指纹信息。
作为上述实施例的优化方案，所述积分调制解调电路110包括可编程积分器电路103、可编程滤波器电路104、比较器电路105及数字相关双采样计数器106；所述可编程积分器电路103、可编程滤波器电路104、比较器电路105及数字相关双采样计数器106依次串联，且编程的积分器电路103的输入端连接所述互电容感应单元阵列101和所述译码驱动电路102；所述数字相关双采样计数器106的输出端连接所述数字信号处理电路107。
所述可编程积分器电路103包括可编程反馈电容CF、OFFSET消除电容C0F、运算放大器108、第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3；所述第一开关的一端连接上位控制器输入第一参考电压，另一端连接接收信号线；所述OFFSET消除电容的一端和所述第二开关的一端；所述OFFSET消除电容的另一端连接所述译码驱动电路102并接受其幅度可编程的驱动信号，所述幅度可编程的驱动信号的相位与所述互电容感应单元阵列101的发射信号线上的信号的相位相反；所述第二开关的另一端连接所述运算放大器108的负向输入端，所述运算放大器108的正向输入端连接上位控制器输入第二参考电压，所述运算放大器108的输出端为所述可编程积分器电路103的输出端并连接所述可编程滤波器电路104；所述第三开关连接在所述运算放大器108的输入端与输出端之间；所述可编程反馈电容连接在所述运算放大器108的输入端与输出端之间，提供可编程积分器电路103的结构。
所述可编程滤波器电路104包括带宽可编程的无源滤波器电路或带宽可编程的有源滤波器电路，所述可编程滤波器的输出连接所述比较器电路105输入的一端。
所述比较器输入的另一端连接上位控制器输入第三参考电压。
所述数字相关双采样计数器106具有负向计数逻辑和正向计数逻辑功能，所述比较器电路105的输出连接所述数字相关双采样计数器106，所述数字相关双采样计数器106的输出通过移位寄存器电路或多路选择器电路传输到数字信号处理电路107。
在具体实施过程中，在互电容CC及去OFFSET电容COF充放电之后，互电容CC和去OFFSET电容COF的电荷被转移至位于积分器电路103内的反馈电容CF上；其中，转移到反馈电容CF上的电荷量直接影响到运算放大器108输出端的每一步输出步长，步长越大，抗噪能力越强。
如图3所示，积分调制解调电路110的具体工作流程如下：
首先，所述指纹识别电路203向积分调制解调电路110输入一复位信号RESET和一时钟信号CLK,所述复位信号RESET控制所述第三开关S3闭合,进而使积分器电路103电路复位；
其次，所述时钟信号CLK控制第一开关S1闭合并控制第二开关S2断开，此时，第一参考电位VREF1会通过第一开关S1对互电容CC和去OFFSET电容COF进行充电,与此同时所述TX驱动电路102向所述互电容感应阵列输出第一TX电位VTX1,向所述积分器电路103输出第二TX电位VTX2,在充电完成后，所述互电容CC和去OFFSET电容的共同端的电压达到第一参考电压VREF1，所述互电容CC的另一端电压达到VTX1,所述去OFFSET电容COF的另一端电压达到VTX2，之后所述时钟信号CLK控制第一开关S1断开并控制第二开关S2闭合，此时，互电容CC和去OFFSET电容COF开始向反馈电容CF放电，即互电容CC和去OFFSET电容COF的电荷会被转移至反馈电容CF上，与此同时，与此同时所述TX驱动电路102向所述互电容感应阵列输出第三TX电位VTX3,向所述积分器电路103输出第四TX电位VTX4,放电后反馈电容CF两端的电压差会变成△VCF＝Q/CF＝[(VTX2-VTX4)*COF-(VTX1-VTX3)*CC]/CF；其中，Q表示当前一次积分累计转移的电荷，CF表示反馈电容的电容值，积分器电路103103经过N次充放电后，积分器电路103的输出电压为VOUT＝N*△VCF＝N*Q/CF＝N*[(VTX2-VTX4)*COF-(VTX1-VTX3)*CC]/CF,其中，N＝1,2,3……,2n,n越大充放电的次数越多，输出的精度越高，本实施例n取8，对应的数字相关双采样计数器106需要8bit。
积分器电路103的输出VOUT通过可编程滤波电路后连接比较器电路105的负向输入端，通过比较器电路105与第三输入参考电位VREF3进行比较，当VOUT大于或小于VREF3时，使比较器电路105翻转，与此同时，数字相关双采样计数器106停止计数，之后数字相关双采样计数器106将计数的结果输出到数字信号处理电路107，经数字信号处理电路107处理后输出指纹图像数据；
另外，本实施例可以通过调节去OFFSET电容COF的驱动电位差VTX2-VTX4来提高所述指纹识别电路203的灵敏度。
为配合本发明提出的一种指纹识别电路的实现，基于相同的发明构思，如图2所示，本发明还提供了一种屏下指纹采集系统，包括触控面板、指纹识别电路203、触控芯片204、微处理器205和指纹识别电路203；
所述触控面板包括指纹感应区201和触控识别感应区202，所述指纹识别电路203与指纹感应区201电连接，所述触控芯片204与触控识别感应区202电连接；所述指纹识别电路203和触控芯片204与微处理器205电连接；
所述微处理器205控制所述指纹识别电路203的工作模式，并协调所述触控芯片204和所述指纹识别电路203完成触控工作或指纹识别工作。
作为上述实施例的优化方案，所述触控面板上集成触控感应单元阵列和所述互电容感应单元阵列101,所述互电容感应单元阵列101所占空间大小为触控感应单元阵列中K个触控单元所占空间大小，K大于等于1；
所述指纹识别电路203具有指纹采集模式和触控模式，所述指纹识别电路203工作在触控模式时，模拟K个触控单元的功能。
作为上述实施例的优化方案，所述触控芯片204和所述指纹识别电路203可集成在同一芯片上；所述触控面板、触控芯片204、指纹识别电路203及微处理器205通过COF封装连接在一起。
为配合本发明提出的一种屏下指纹采集系统系统的实现，基于相同的发明构思，本发明还提供了一种屏下指纹采集方法，包括步骤：
S100：通过所述微处理器205控制所述指纹识别电路203工作在触控模式；
S200：当手指触碰到指纹识别区域，且所述微处理器205判断手指在进行非指纹识别操作时，所述指纹识别电路203继续工作在触控模式，当所述微处理器205判断手指在进行指纹识别操作时，所述微处理器205控制所述指纹识别电路203工作在指纹采集模式；
S300：所述指纹识别电路203进入指纹采集模式后，所述指纹识别电路203逐行扫描所述互电容感应阵列的有效行，扫描所述互电容感应单元阵列101的每一有效行，对每一有效行进行处理，包括步骤：
S301：所述指纹识别电路203发出2n个TX脉冲信号，所述积分调制解调电路110对每一个TX信号进行积分后滤波；
S302：所述积分滤波后的信号与所述比较器进行比较，直到比较器发生翻转，所述相关双采样计数器记录比较器翻转前共积分的次数,并将记录结果传输到数字信号处理电路107中；
S400：循环执行S300、S301和S302，直到完成最后一行有效行扫描，并将最后一行的数据传输到数字信号处理电路107中；
S500：数字信号处理电路107经过降噪、去坏点后，将采集的指纹数据传输到上位机。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种指纹识别电路，其特征在于，包括互电容感应单元阵列(101)、积分调制解调电路(110)、译码驱动电路(102)、电荷泵电路(109)和数字信号处理电路(107)；
所述互电容感应单元阵列(101)，，包括感应面板、M个发射信号端和N个接收信号端，所述M个发射信号端和N个接收信号端均连接至感应面板的单体感应块上；所述M个发射信号线与所述N个接收信号线形成M*N个互电容；所述互电容感应单元阵列(101)与手指的接触部分耦合使得M*N个互电容的容值减小，且手指谷线处对应的互电容容值大于手指脊线处对应的互电容容值；
所述积分调制解调电路(110)的输入端与所述互电容感应阵列的N个接收信号线相互连接，所述积分调制解调电路(110)的输出端连接至所述数字信号处理电路(107)，所述积分调制解调电路(110)的驱动端与译码驱动电路(102)的输出端相连接；
所述译码驱动电路(102)的输入端连接所述互电容感应阵列的M个发射信号线；
所述电荷泵电路(109)连接至驱动电路(102)，作为所述驱动电路(102)的电源；
所述数字信号处理电路(107)包括接口电路、时序控制电路和图像处理电路，所述接口电路连接所述积分调制解调电路(110)的输出端，所述接口电路通过时序控制电路连接至图像处理电路。
2.根据权利要求1所述的一种指纹识别电路，其特征在于，所述积分调制解调电路(110)包括可编程积分器电路(103)、可编程滤波器电路(104)、比较器电路(105)及数字相关双采样计数器(106)；所述可编程积分器电路(103)、可编程滤波器电路(104)、比较器电路(105)及数字相关双采样计数器(106)依次串联，且编程的积分器电路(103)的输入端连接所述互电容感应单元阵列(101)和所述译码驱动电路(102)；所述数字相关双采样计数器(106)的输出端连接所述数字信号处理电路(107)。
3.根据权利要求2所述的一种指纹识别电路，其特征在于，所述可编程积分器电路(103)包括可编程反馈电容、OFFSET消除电容、运算放大器(108)、第一开关、第二开关和第三开关；
所述第一开关的一端连接上位控制器输入第一参考电压，另一端连接接收信号线；所述OFFSET消除电容的一端和所述第二开关的一端；
所述OFFSET消除电容的另一端连接所述译码驱动电路(102)并接受其幅度可编程的驱动信号，所述幅度可编程的驱动信号的相位与所述互电容感应单元阵列(101)的发射信号线上的信号的相位相反；
所述第二开关的另一端连接所述运算放大器(108)的负向输入端，所述运算放大器(108)的正向输入端连接上位控制器输入第二参考电压，所述运算放大器(108)的输出端为所述可编程积分器电路(103)的输出端并连接所述可编程滤波器电路(104)；
所述第三开关连接在所述运算放大器(108)的输入端与输出端之间；所述可编程反馈电容连接在所述运算放大器(108)的输入端与输出端之间，提供可编程积分器电路(103)的结构。
4.根据权利要求2所述的一种指纹识别电路，其特征在于，所述可编程滤波器电路(104)包括带宽可编程的无源滤波器电路或带宽可编程的有源滤波器电路，所述可编程滤波器电路(104)的输出连接所述比较器电路(105)输入端。
5.根据权利要求2所述的一种指纹识别电路，其特征在于，所述比较器输入的另一端连接上位控制器输入第三参考电压。
6.根据权利要求2所述的一种指纹识别电路，其特征在于，所述数字相关双采样计数器(106)具有负向计数逻辑和正向计数逻辑功能，所述比较器电路(105)的输出连接所述数字相关双采样计数器(106)，所述数字相关双采样计数器(106)的输出通过移位寄存器电路或多路选择器电路传输到数字信号处理电路(107)。
7.一种屏下指纹采集系统，其特征在于，包括触控面板、指纹识别电路(203)、触控芯片(204)、微处理器(205)和权利要求1-6中任一所提出的指纹识别电路(203)；
所述触控面板包括指纹感应区(201)和触控识别感应区(202)，所述指纹识别电路(203)与指纹感应区(201)电连接，所述触控芯片(204)与触控识别感应区(202)电连接；所述指纹识别电路(203)和触控芯片(204)与微处理器(205)电连接；
所述微处理器(205)控制所述指纹识别电路(203)的工作模式，并协调所述触控芯片(204)和所述指纹识别电路(203)完成触控工作或指纹识别工作。
8.根据权利要求7所述的一种屏下指纹采集系统，其特征在于，所述触控面板上集成触控感应单元阵列和所述互电容感应单元阵列(101),所述互电容感应单元阵列(101)所占空间大小为触控感应单元阵列中K个触控单元所占空间大小，K大于等于1；
所述指纹识别电路(203)具有指纹采集模式和触控模式，所述指纹识别电路(203)工作在触控模式时，模拟K个触控单元的功能。
9.根据权利要求8所述的一种屏下指纹采集系统，其特征在于，所述触控芯片(204)和所述指纹识别电路(203)可集成在同一芯片上；所述触控面板、触控芯片(204)、指纹识别电路(203)及微处理器(205)通过COF封装连接在一起。
10.一种屏下指纹采集方法，其特征在于，基于权利要求7-9中任一提出的屏下指纹采集系统的采集方法，包括步骤：
S100：通过所述微处理器(205)控制所述指纹识别电路(203)工作在触控模式；
S200：当手指触碰到指纹识别区域，且所述微处理器(205)判断手指在进行非指纹识别操作时，所述指纹识别电路(203)继续工作在触控模式，当所述微处理器(205)判断手指在进行指纹识别操作时，所述微处理器(205)控制所述指纹识别电路(203)工作在指纹采集模式；
S300：所述指纹识别电路(203)进入指纹采集模式后，所述指纹识别电路(203)逐行扫描所述互电容感应阵列的有效行，扫描所述互电容感应单元阵列(101)的每一有效行，对每一有效行进行处理，包括步骤：
S301：所述指纹识别电路(203)发出2n个TX脉冲信号，所述积分调制解调电路(110)对每一个TX信号进行积分后滤波；
S302：所述积分滤波后的信号与所述比较器进行比较，直到比较器发生翻转，所述相关双采样计数器记录比较器翻转前共积分的次数,并将记录结果传输到数字信号处理电路(107)中；
S400：循环执行S300、S301和S302，直到完成最后一行有效行扫描，并将最后一行的数据传输到数字信号处理电路(107)中；
S500：数字信号处理电路(107)经过降噪、去坏点后，将采集的指纹数据传输到上位机。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111752410A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-10-09 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示屏和显示装置 |
| CN111880688A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-11-03 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 触控芯片、触控检测信号的处理方法和电子设备 |
| CN112381007A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-19 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 指纹信息获取方法、装置、存储介质及终端 |
| CN113069756A (zh) * | 2020-01-03 | 2021-07-06 | 北京小米移动软件有限公司 | 触控信号控制方法、触控信号控制装置及存储介质 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160314334A1 (en) * | 2015-04-23 | 2016-10-27 | Shenzhen Huiding Technology Co., Ltd. | Multifunction fingerprint sensor |
| CN106203250A (zh) * | 2015-05-28 | 2016-12-07 | 乐金显示有限公司 | 指纹传感器集成型触摸屏面板 |
| US20180005007A1 (en) * | 2017-06-06 | 2018-01-04 | Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. | Display panel and display apparatus |
| US20180101713A1 (en) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | Mstar Semiconductor, Inc. | Fingerprint sensor and fingerprint recognition method thereof |
| CN107980142A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-05-01 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 一种指纹识别电路、指纹传感器及移动终端 |
| US20180211080A1 (en) * | 2016-05-20 | 2018-07-26 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Fingerprint Identification Circuit, Touch Apparatus and Fingerprint Identification Method |
-
2019
- 2019-04-08 CN CN201910276174.3A patent/CN109977911A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160314334A1 (en) * | 2015-04-23 | 2016-10-27 | Shenzhen Huiding Technology Co., Ltd. | Multifunction fingerprint sensor |
| CN106203250A (zh) * | 2015-05-28 | 2016-12-07 | 乐金显示有限公司 | 指纹传感器集成型触摸屏面板 |
| US20180211080A1 (en) * | 2016-05-20 | 2018-07-26 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Fingerprint Identification Circuit, Touch Apparatus and Fingerprint Identification Method |
| US20180101713A1 (en) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | Mstar Semiconductor, Inc. | Fingerprint sensor and fingerprint recognition method thereof |
| US20180005007A1 (en) * | 2017-06-06 | 2018-01-04 | Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. | Display panel and display apparatus |
| CN107980142A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-05-01 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 一种指纹识别电路、指纹传感器及移动终端 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113069756A (zh) * | 2020-01-03 | 2021-07-06 | 北京小米移动软件有限公司 | 触控信号控制方法、触控信号控制装置及存储介质 |
| CN111752410A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-10-09 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示屏和显示装置 |
| CN111752410B (zh) * | 2020-06-10 | 2021-08-24 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示屏和显示装置 |
| WO2021248574A1 (zh) * | 2020-06-10 | 2021-12-16 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示屏和显示装置 |
| US11474637B2 (en) | 2020-06-10 | 2022-10-18 | Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. | Display screen and display device |
| CN111880688A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-11-03 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 触控芯片、触控检测信号的处理方法和电子设备 |
| CN112381007A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-19 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 指纹信息获取方法、装置、存储介质及终端 |
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