CN113377155A - 时钟校准方法、装置和电子设备 - Google Patents

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CN113377155A CN202110639130.XA CN202110639130A CN113377155A CN 113377155 A CN113377155 A CN 113377155A CN 202110639130 A CN202110639130 A CN 202110639130A CN 113377155 A CN113377155 A CN 113377155A
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Abstract

一种时钟校准方法、装置和电子设备，用于对指纹芯片的时钟进行校准，能够提高指纹芯片的时钟的准确度，从而提升指纹芯片的性能。时钟校准方法，用于对设置于电子设备中的指纹芯片的时钟进行校准，包括：向指纹芯片发送配置命令，以使指纹芯片将指纹芯片的当前时钟映射至指纹芯片的目标引脚；检测目标引脚，以获取指纹芯片的当前时钟；根据目标时钟和指纹芯片的当前时钟，确定校准值；向指纹芯片的校准寄存器发送校准值，校准值用于调整指纹芯片的当前时钟。通过将指纹芯片的当前时钟映射至目标引脚，从而可实时检测目标引脚处指纹芯片的当前时钟，并根据实际所需的目标时钟，对指纹芯片的当前时钟进行实时调整，以提高指纹芯片的时钟的准确度。

Description

时钟校准方法、装置和电子设备
技术领域
本申请涉及芯片技术领域，并且更为具体地，涉及一种时钟校准方法、装置和电子设备。
背景技术
指纹芯片中的时钟源电路，为芯片中各功能模块提供时钟，以保证芯片中数模转换，数据通讯，像素曝光等功能的正常运行，因此，该时钟的准确度显得尤为重要。
作为一种示例，指纹芯片中的时钟源电路可采用RC振荡器实现，该RC振荡器的主要优点是结构简单，经济方便。但缺点也较为突出，受温度、电阻温漂和电容精度影响较大，且工艺制程一致性较差，因此，通过RC振荡器获取的时钟准确度较差，会对指纹芯片的性能造成较大影响。
基于此，如何提高指纹芯片中时钟的准确度，从而提升指纹芯片的性能，是一项亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种时钟校准方法、装置和电子设备，用于对指纹芯片的时钟进行校准，能够提高指纹芯片的时钟的准确度，从而提升指纹芯片的性能。
第一方面，提供了一种时钟校准方法，用于对设置于电子设备中的指纹芯片的时钟进行校准，包括：向该指纹芯片发送配置命令，以使该指纹芯片将该指纹芯片的当前时钟映射至该指纹芯片的目标引脚；检测该目标引脚，以获取该指纹芯片的当前时钟；根据目标时钟和该指纹芯片的当前时钟，确定校准值；向该指纹芯片的校准寄存器发送该校准值，该校准值用于调整该指纹芯片的当前时钟。
在本申请实施例的技术方案中，通过向指纹芯片发送配置命令，可将指纹芯片的当前时钟映射至目标引脚，从而可以实时的检测目标引脚处指纹芯片的当前时钟，并根据指纹芯片的当前时钟与实际所需的目标时钟，对指纹芯片的当前时钟进行实时的调整。本申请实施例的技术方案不是执行在晶圆(Wafer)阶段，用于对指纹裸芯片(Die)的时钟进行校准，而是可以执行于指纹裸芯片封装后，对封装后且设置于电子设备中的指纹芯片(Chip)执行实时的时钟校准，例如，可以在指纹芯片装配于电子设备并进行出厂测试时，对指纹芯片进行时钟校准，或者，也可以在用户对电子设备的使用过程中，对指纹芯片进行时钟校准。因此，基于对指纹芯片的时钟的实时调整，可以提高指纹芯片的时钟的准确度，从而提高指纹芯片的性能。
在一些可能的实施方式中，该指纹芯片的通讯引脚复用为该指纹芯片的目标引脚。
在一些可能的实施方式中，该指纹芯片的通讯引脚为串行外设接口SPI引脚或者通用型输入输出GPIO引脚。
在一些可能的实施方式中，该指纹芯片的当前时钟包括以下任意一种时钟：时钟源时钟，曝光模块的时钟，数模转换模块的时钟，通讯模块的时钟以及时钟校准模块的时钟。
在一些可能的实施方式中，该根据目标时钟和该指纹芯片的当前时钟，确定校准值，包括：根据该目标时钟的频率和该当前时钟的频率之差，通过二分法确定该校准值。
在一些可能的实施方式中，该根据该目标时钟的频率和该当前时钟的频率之差，通过二分法确定该校准值，包括：获取该指纹芯片中校准寄存器的当前值；若该目标时钟的频率和该当前时钟的频率之差为正，根据该当前值和第一公式确定该校准值，该第一公式为：
Figure BDA0003107004260000021
若该目标时钟的频率和该当前时钟的频率之差为负，根据该当前值和第二公式确定该校准值，该第二公式为：
Figure BDA0003107004260000022
其中，C’为该校准值，C为该当前值，Cmin和Cmax分别为该校准寄存器中可存储的最小值和最大值。
在一些可能的实施方式中，该根据目标时钟和该指纹芯片的当前时钟，确定校准值，包括：根据该目标时钟的频率和该当前时钟的频率之差，以及预设的频率-校准值的映射关系，确定该校准值；其中，该映射关系包括：映射公式、映射表或者映射图。
在一些可能的实施方式中，该根据该目标时钟的频率和该当前时钟的频率之差，以及预设的频率-校准值的映射关系，确定该校准值，包括：根据该指纹芯片中校准寄存器的当前值以及该映射关系，确定该当前值对应的映射频率；根据该目标时钟的频率和该当前时钟的频率之差以及该映射频率，确定校准频率；根据该校准频率以及该映射关系，确定该校准频率对应的该校准值。
在一些可能的实施方式中，该预设的频率-校准值的映射关系为通过实验数据或者仿真数据确定得到的频率-校准值的映射关系。
在一些可能的实施方式中，该检测该目标引脚，以获取该指纹芯片的当前时钟，包括：检测该目标引脚，以捕获该指纹芯片的当前时钟的n个脉冲信号，其中，n为正整数；该根据目标时钟和该指纹芯片的当前时钟，确定校准值，包括：根据该n个脉冲信号的时间确定该当前时钟的频率；根据该目标时钟的频率和该当前时钟的频率之差，确定该校准值。
在一些可能的实施方式中，该检测该目标引脚，以捕获该指纹芯片的当前时钟的n个脉冲信号，包括：获取采样时钟；基于采样时钟检测该目标引脚，捕获该指纹芯片的当前时钟的n个上升沿或下降沿，以捕获该当前时钟的n个脉冲信号；其中，该采样时钟的频率为该指纹芯片的当前时钟的频率的两倍以上。
在一些可能的实施方式中，该采样时钟为该电子设备中的时钟。
在一些可能的实施方式中，该时钟校准方法还包括：若调整后的该指纹芯片的当前时钟的周期与该目标时钟的周期之差的绝对值小于等于预设阈值，存储该校准值。
在一些可能的实施方式中，该预设阈值大于等于0，且小于等于该指纹芯片中一行像素的曝光时间。
在一些可能的实施方式中，该预设阈值大于等于0，且小于等于该校准寄存器的单位可调时间。
在一些可能的实施方式中，该校准值存储于该指纹芯片的存储单元中。
在一些可能的实施方式中，该时钟校准方法还包括：若调整后的该指纹芯片的当前时钟与该目标时钟之差不满足预设条件，根据该目标时钟和调整后的该指纹芯片的当前时钟，确定新校准值，并向该指纹芯片的校准寄存器发送该新校准值，该新校准值用于继续调整该指纹芯片的当前时钟。
在一些可能的实施方式中，该时钟校准方法应用于该电子设备的处理器，该处理器用于对设置于该电子设备中的该指纹芯片的时钟进行校准。
第二方面，提供一种时钟校准方法，应用于设置于电子设备中的指纹芯片，包括：接收配置命令，根据该配置命令将该指纹芯片的当前时钟映射至目标引脚以从该目标引脚输出该当前时钟；接收针对该当前时钟的校准值，并将该校准值写入校准寄存器中；根据该校准值调整该当前时钟。
在一些可能的实施方式中，该指纹芯片的通讯引脚复用为该目标引脚。
在一些可能的实施方式中，该指纹芯片的串行外设接口SPI引脚或者通用型输入输出GPIO引脚复用为该目标引脚。
在一些可能的实施方式中，该指纹芯片的当前时钟包括以下任意一种时钟：时钟源时钟，曝光模块的时钟，数模转换模块的时钟，通讯模块的时钟以及时钟校准模块的时钟。
在一些可能的实施方式中，该时钟校准方法还包括：接收存储指令；根据该存储指令存储该校准值，其中，该存储指令用于指示调整后的该当前时钟与目标时钟之差满足预设条件。
在一些可能的实施方式中，该时钟校准方法还包括：接收针对调整后的当前时钟的新校准值，并将该新校准值写入该校准寄存器中；根据该新校准值继续调整该当前时钟。
在一些可能的实施方式中，该配置命令和该校准值是由该电子设备的处理器发送的。
第三方面，提供一种时钟校准装置，用于对设置于电子设备中的指纹芯片的时钟进行校准，包括：发送单元，用于向该指纹芯片发送配置命令，以使该指纹芯片将该指纹芯片的当前时钟映射至该指纹芯片的目标引脚；检测单元，用于检测该目标引脚，以获取该指纹芯片的当前时钟；处理单元，用于根据目标时钟和该指纹芯片的当前时钟，确定校准值；该发送单元，还用于向该指纹芯片的校准寄存器发送该校准值，该校准值用于调整该指纹芯片的当前时钟。
第四方面，提供一种时钟校准装置，设置于电子设备中的指纹芯片，该时钟校准装置包括：接收单元，用于接收配置命令；映射单元，用于根据该配置命令将该指纹芯片的当前时钟映射至目标引脚以从该目标引脚输出该当前时钟；该接收单元，还用于接收针对该当前时钟的校准值，并将该校准值写入校准寄存器中；调整单元，用于根据该校准值调整该当前时钟。
第五方面，提供一种电子设备，包括处理器和指纹芯片，其中，处理器包括上述第三方面的时钟校准装置，和/或，指纹芯片包括上述第四方面的时钟校准装置。
附图说明
图1为根据本申请实施例提供的一种指纹裸芯片的时钟校准方法的示意性流程框图。
图2为根据本申请实施例提供的在不同温度影响下，多个指纹芯片的时钟频率分布示意图。
图3为根据本申请实施例提供的一种指纹芯片的时钟校准方法的示意性流程框图。
图4为根据本申请实施例提供的一种指纹芯片的示意性功能框图。
图5为根据本申请实施例提供的另一指纹芯片的时钟校准方法的示意性流程框图。
图6为根据本申请实施例提供的根据矩形脉冲信号的上升沿捕获矩形脉冲信号的示意图。
图7为根据本申请实施例提供的另一指纹芯片的时钟校准方法的示意性流程框图。
图8为根据本申请实施例提供的一种频率-校准值的映射表示意图。
图9为根据本申请实施例提供的另一指纹芯片的时钟校准方法的示意性流程框图。
图10为根据本申请实施例提供的另一指纹芯片的时钟校准方法的示意性流程框图。
图11为根据本申请实施例提供的另一指纹芯片的时钟校准方法的示意性流程框图。
图12为根据本申请实施例提供的另一指纹芯片的时钟校准方法的示意性流程框图。
图13为根据本申请实施例提供的一种时钟校准装置的示意性功能框图。
图14为根据本申请实施例提供的另一时钟校准装置的示意性功能框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
为了提高指纹芯片中时钟的准确度，在一些相关技术中，在指纹芯片的晶圆(Wafer)制造阶段，会借助于测试机以及测试治具等外部工具，对指纹裸芯片(Die)的时钟进行测试，确定指纹裸芯片的时钟与实际所需的目标时钟之差，进而通过探针接触指纹裸芯片中的通讯接口，配置指纹裸芯片中相关寄存器的值，以调整指纹裸芯片的时钟，使其接近或者等于目标时钟。在上述技术方案中，对指纹裸芯片执行的时钟校准，可以称之为Trim，指纹裸芯片中用于校准时钟的寄存器，可称之为校准寄存器或者Trim寄存器，该校准寄存器中存储的值也称之为校准值、Trim值或者Trim code。
图1示出了一种在Wafer制造阶段，指纹裸芯片的时钟校准方法100的示意性流程框图。
如图1所示，该时钟校准方法100可包括以下步骤。
S110：测试机向指纹裸芯片发送测试命令和校准值。
可选地，测试机可包括处理器、频率测试仪和探针等部件，处理器用于形成测试命令以及处理测试数据，频率测试仪用于对指纹裸芯片的时钟进行频率测试，探针可以接触指纹裸芯片中的测试焊盘等测试点，并用于将测试机的相关命令传输至指纹裸芯片，以及将指纹裸芯片产生的相关信号和数据传输至测试机。可以理解的是，该测试机中的上述功能部件仅为举例说明，其还可以根据实际需求设计包括更多的功能部件，且测试机中的各功能部件可以为分立的多个测试仪器或者也可以集成为一台测试设备。
在本步骤中，测试机的测试命令以及初始校准值可通过探针发送给指纹裸芯片，该测试命令用于指示指纹裸芯片进入时钟测试阶段，该校准值可包括初始校准值以及调整校准值，其中，初始校准值可作为指纹裸芯片中校准寄存器(Trim寄存器)的初始预设值，用于对指纹裸芯片的时钟进行初次调整，调整校准值为时钟初次调整之后，在后续调整过程产生的校准值，具体可参见下文详细描述。
S120：指纹裸芯片根据该校准值产生时钟。
具体地，测试机发送的校准值可写入指纹裸芯片的Trim寄存器中，指纹裸芯片根据该校准值产生时钟。
在一些可能的实施方案中，指纹裸芯片中包括时钟源电路及其校准电路，该校准电路用于根据Trim寄存器中存储的Trim code调整时钟源电路的电路参数，以调整时钟源电路产生的时钟。在本步骤中，校准电路用于根据Trim寄存器中存储的校准值调整时钟源电路的电路参数，从而使得时钟源电路产生时钟。
S130：测试机测试指纹裸芯片的当前时钟，并比较当前时钟与目标时钟。
可选地，测试机中的频率测试仪同样可通过探针测试指纹裸芯片中时钟源电路产生的当前时钟，然后，该频率测试仪将测试得到的当前时钟发送至测试机中的处理器，处理器用于比较当前时钟与目标时钟，判断当前时钟与目标时钟之差是否满足预设条件，例如，判断当前时钟与目标时钟之差是否在预设范围内，该预设范围可以为指纹裸芯片可允许的时钟误差范围。
S141：若当前时钟与目标时钟之差满足预设条件，测试机判断指纹裸芯片的校准测试通过。
S142：测试机获取指纹裸芯片中校准寄存器中的校准值，并将该校准值保存至指纹裸芯片的存储单元中。
可选地，若当前时钟与目标时钟之差在预设范围内，说明此时指纹裸芯片产生的当前时钟满足实际需求，其准确度较高，此时，测试机获取指纹裸芯片中Trim寄存器中的当前Trim code，并将该Trim code保存至指纹裸芯片的存储单元中，例如，保存至指纹裸芯片的一次性可编程(One Time Programmable，OTP)存储单元中，便于后续指纹芯片的运行过程中，可从该OTP存储单元中读取该Trim code，并形成时钟。
S151：若当前时钟与目标时钟之差不满足预设条件，测试机判断指纹裸芯片的校准测试不通过。
S152：测试机根据当前时钟与目标时钟之差确定调整校准值，并将该调整校准值发送至指纹裸芯片。
可选地，若当前时钟与目标时钟之差在预设范围之外，说明此时指纹裸芯片产生的当前时钟不满足实际需求，需要对其进行调整。
可选地，测试机获取指纹裸芯片中Trim寄存器中的当前Trim code，并根据当前时钟与目标时钟之差的绝对值和正负，对当前Trim code进行调整，确定调整Trim code，并将该调整Trim code发送至指纹裸芯片。
具体地，在该步骤S152之后，可继续循环执行上文步骤S120及其后续步骤，直至指纹裸芯片的当前时钟与目标时钟之差满足预设条件，测试机判断指纹裸芯片的校准测试通过。
上文结合图1说明了一种在Wafer制造阶段，指纹裸芯片的时钟校准方法，通过该方法可以得到指纹裸芯片校准后的Trim code，该校准后的Trim code可存储于指纹裸芯片的存储单元中。在一般的工艺制造过程中，指纹裸芯片经过上述时钟校准以及其它测试后，会经过封装等工艺形成具有封装的指纹芯片(chip)，且该指纹芯片还可能会经过可靠性测试等测试阶段之后，才能装配于手机终端等电子设备。在指纹芯片装配于电子设备之后，其根据存储单元中的Trim code产生相应的时钟，用于执行实际的指纹检测。
在该工艺制造过程中，指纹芯片仅在Wafer阶段执行过时钟校准过程，在该阶段校准得到的Trim code仅针对指纹裸芯片具有较高的准确度，而指纹裸芯片还会经过后续制程或者后续测试(例如封装制程、可靠性测试等)之后，形成的指纹芯片才会装配于电子设备中，由于后续制程或者后续测试需要在高低温和/或高湿环境下进行，因此指纹芯片中的电学器件会受到高低温、高湿的影响，产生电学参数的漂移，进而造成指纹芯片产生的时钟发生漂移。换言之，指纹裸芯片在经过后续制程和测试之后，形成的指纹芯片根据其存储单元中的Trim code产生的时钟，相对于实际需求的目标时钟会发生漂移，造成指纹芯片的时钟准确度较低，影响指纹芯片的指纹检测功能。
作为一种示例，图2示出了不同温度影响下，多个指纹芯片的时钟频率分布示意图。
在本示例中，多个指纹芯片均是经过Wafer阶段的时钟校准后的指纹芯片，但在不同温度的影响下，指纹芯片的频率随不同温度呈现不同的频率分布。
如图2所示，全部指纹芯片的目标时钟频率为目标频率K，受高温影响的多个指纹芯片的时钟频率分布相对于目标频率K向左偏移，即受高温影响的多个指纹芯片的时钟频率相对于目标频率K整体偏低。反之，受低温影响的多个指纹芯片的频率分布相对于目标频率K向右偏移，即受低温影响的多个指纹芯片的时钟频率相对于目标频率K整体偏高。
具体地，指纹芯片的时钟频率偏移会带来如下问题：(1)导致指纹芯片的像素曝光时间不准，使得指纹芯片采集的指纹图像出现横条纹，影响检测性能；(2)影响指纹芯片和外部的数据通讯，造成命令不能正常收发，数据读取出现异常，内存溢出等问题；(3)降低数模转换(Analog-to-Digital Converter，ADC)信噪比。当然，除了上述几点问题以外，时钟频率偏移还会影响指纹芯片中与时钟相关的其它功能，此处不再一一赘述。
基于上述技术问题，本申请进一步提供一种指纹芯片的时钟校准方法，可以实时动态的调整设置于电子设备中的指纹芯片的时钟，减小乃至避免工艺制程以及使用环境变化对指纹芯片中的时钟造成影响。
图3示出了本申请提供的一种指纹芯片的时钟校准方法200的示意性流程框图，该时钟校准方法200用于对设置于电子设备中的指纹芯片的时钟进行校准。在一些实施方式中，该时钟校准方法200的执行主体可以为指纹芯片所在的电子设备的处理器，该处理器可以与指纹芯片连接，两者之间可建立相互通讯。
如图3所示，该指纹芯片的时钟校准方法200可包括以下步骤。
S210：向指纹芯片发送配置命令，以使指纹芯片将其当前时钟映射至指纹芯片的目标引脚。
S220：检测目标引脚，以获取指纹芯片的当前时钟。
S230：根据目标时钟和指纹芯片的当前时钟，确定校准值。
S240：向指纹芯片的校准寄存器发送校准值，该校准值用于调整指纹芯片的当前时钟。
具体地，在本申请实施例中，指纹芯片为封装后的芯片，其目标引脚为指纹芯片封装后与外部电学元器件进行电连接的外部引脚。
可选地，该目标引脚可为指纹芯片的现有引脚，可通过相关配置将指纹芯片的时钟映射至该目标引脚，从而输出指纹芯片的时钟。在一些实施方式中，可通过配置指纹芯片中的多个寄存器，实现指纹芯片处于不同的工作状态，指纹芯片的各个引脚可用于输出不同的电学信号。基于此，可通过配置指纹芯片中的多个寄存器，以将指纹芯片的当前时钟映射至目标引脚，使得目标引脚可用于输出指纹芯片的当前时钟。
作为示例，该目标引脚可为指纹芯片中现有的数据通讯引脚或者中断引脚等等，其中，数据通讯引脚包括但不限于是：串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)引脚，通用型输入输出(General-purpose input/output，GPIO)引脚等等。在该情况下，该目标引脚除了可实现指纹芯片现有的数据通讯功能以外，还可用于输出指纹芯片的当前时钟。
可选地，该目标引脚也可为指纹芯片的新增引脚，类似地，可通过相关配置将指纹芯片的时钟映射至该目标引脚，从而输出指纹芯片的时钟。在该实施方式下，目标引脚仅用于实现输出指纹芯片的时钟，而不用于执行指纹芯片的其它功能。
在目标引脚输出指纹芯片的当前时钟后，可通过检测目标引脚获取指纹芯片的当前时钟。可选地，可获取准确度和频率较高的时钟作为采样时钟，根据该采样时钟检测目标引脚处指纹芯片的当前时钟，可提高指纹芯片的当前时钟的检测准确度。
在一些实施方式中，指纹芯片所在的电子设备中具有精度和准确度较高、且频率较高的时钟，例如，电子设备的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)的时钟，上述采样时钟可根据该中央处理器的时钟分频得到。
进一步地，检测得到指纹芯片的当前时钟后，可根据指纹芯片的当前时钟和目标时钟，确定校准值，该校准值用于调整指纹芯片中校准寄存器的当前值，以对指纹芯片的当前时钟进行调整。具体地，本申请实施例中的目标时钟为根据实际所需确定的理想时钟，即该目标时钟具有理想波形，且具有理想无误差的频率和相位。
可选地，本申请实施例中，指纹芯片中校准寄存器及其中存储的值可分别为上文图1所示实施例中的Trim寄存器和Trim code。在一些实施方式中，根据指纹芯片的当前时钟和目标时钟，确定校准值后，指纹芯片的Trim寄存器中的当前值调整为该校准值，进一步地，指纹芯片中的校准电路会根据该校准值对指纹芯片的当前时钟进行调整。
在本申请实施例的技术方案中，通过向指纹芯片发送配置命令，可将指纹芯片的当前时钟映射至目标引脚，从而可以实时的检测目标引脚处指纹芯片的当前时钟，并根据指纹芯片的当前时钟与实际所需的目标时钟，对指纹芯片的当前时钟进行实时调整。
本申请实施例的技术方案不是执行在Wafer阶段，用于对指纹裸芯片的时钟进行校准，而是可以执行于指纹裸芯片封装后，对封装后的指纹芯片执行时钟校准，例如，可以在指纹芯片装配于电子设备并进行出厂测试时，对指纹芯片进行时钟校准，或者，也可以在用户对电子设备的使用过程中，对指纹芯片进行时钟校准。因此，基于对指纹芯片的时钟的实时调整，可以提高指纹芯片的时钟的准确度，从而提高指纹芯片的性能。具体地，提高时钟的准确度，可避免时钟不准确对指纹芯片的曝光时间产生影响，从而避免指纹芯片采集的指纹图像出现横条纹对指纹检测性能造成影响；另外，提高时钟的准确度，也可避免时钟不准确影响指纹芯片和外部的数据通讯；第三、提高时钟的准确度还可以降低指纹芯片中数模转换的信噪比。
为了便于说明本申请实施例的指纹芯片，图4示出了本申请实施例提供的一种指纹芯片20的示意性功能框图。
如图4所示，该指纹芯片20可包括：时钟源电路21、倍频电路22、分频电路23、曝光模块24、数模转换模块25、通讯模块26、时钟校准模块27和外部引脚28。
具体地，时钟源电路21可生成频率为q的时钟F0，该时钟F0经过倍频电路22处理后形成频率为m*q的倍频时钟F，其中，m为倍频倍数，进一步地，倍频时钟F经过分频电路23处理后可形成多种时钟，用于提供给指纹芯片中的不同功能模块，例如，曝光模块24的时钟F1的频率可为F/a，数模转换模块25的时钟F2的频率可为F/b，通讯模块26的时钟F3的频率可为F/c，其中，a、b、c可为相同或不同的预设常数，本申请实施例对此不做具体限定。
对于上述曝光模块24、数模转换模块25和通讯模块26，其为指纹芯片中现有的功能模块，用于执行指纹芯片的数据采集、数据处理和数据通讯功能，该曝光模块24的时钟F1、数模转换模块25的时钟F2和通讯模块26的时钟F3中的任意时钟均可作为本申请中用于执行指纹芯片的时钟校准的时钟信号。
可选地，如图4所示，指纹芯片20的功能模块除了可包括曝光模块24、数模转换模块25和通讯模块26以外，还可包括时钟校准模块27。该时钟校准模块27用于执行指纹芯片的时钟校准功能，其可包括时钟校准电路，用于对时钟源电路21的时钟F0进行调整，从而调整指纹芯片20中各功能模块的时钟。可选地，该时钟校准模块27的时钟F4的频率可为F/d，其中，d可为任意预设常数。该时钟校准模块27的时钟F4也可作为本申请中用于执行指纹芯片的时钟校准的时钟信号。
具体地，指纹芯片20中包括多个外部引脚28，其中可包括电源引脚、数据通讯引脚、中断引脚、复位引脚等等。该多个外部引脚28中存在至少一个目标引脚281可被配置输出曝光模块24、数模转换模块25、通讯模块26和时钟校准模块27中任意模块的时钟，换言之，曝光模块24、数模转换模块25、通讯模块26和时钟校准模块27中任意模块的时钟可映射至该至少一个目标引脚281，从而使得目标引脚281输出该时钟以执行指纹芯片的时钟校准。如上文图3所示实施例所述，该至少一个目标引脚可以复用指纹芯片20中的数据通讯引脚或者中断引脚，也可以为新增的独立引脚。
可以理解的是，图4中仅示意性的举例说明了指纹芯片中的几种功能模块，相关技术中指纹芯片中的其它功能模块的时钟同样可由时钟源电路21、倍频电路22和分频电路23得到，且其它功能模块的时钟同样可映射至指纹芯片的目标引脚，以作为本申请实施例中指纹芯片的当前时钟。
图5示出了本申请提供的另一指纹芯片的时钟校准方法300的示意性流程框图。
如图5所示，该时钟校准方法300可包括以下步骤。
S310：向指纹芯片发送配置命令，以使指纹芯片将其当前时钟映射至指纹芯片的目标引脚。
S320：检测目标引脚，以捕获指纹芯片的当前时钟的n个脉冲信号。
S330：根据n个脉冲信号的时间确定当前时钟的频率。
S340：根据目标时钟的频率和所述当前时钟的频率之差，确定校准值。
S350：向指纹芯片的校准寄存器发送校准值，该校准值用于调整指纹芯片的当前时钟。
具体地，在本申请实施例中，上述步骤S310和步骤S350的详细技术方案可参见上文图2中步骤S210和步骤S240的相关描述，此处不再赘述。
可选地，上述步骤S320可以为上文图2中步骤S220的一种实施方式。
具体地，在步骤S320中，检测目标引脚，可捕获指纹芯片的当前时钟的n个脉冲信号，例如，可通过捕获当前时钟的脉冲信号的上升沿或者下降沿，捕获当前时钟的n个脉冲信号。作为示例，图6示出了根据矩形脉冲信号的上升沿捕获矩形脉冲信号的示意图。可以理解的是，图6中的矩形脉冲信号仅为一种示意性说明，而不应对本申请造成限定。
在一些实施方式中，为了准确捕获当前时钟的n个脉冲信号的上升沿或下降沿，需要根据较为准确，且频率较高的采样时钟对当前时钟进行采样，可选地，采样时钟的时钟频率需要在当前时钟的时钟频率的两倍以上，才能保证捕获的脉冲信号较为准确。可选地，该采样时钟可以为指纹芯片所在的电子设备中的时钟，例如，电子设备的CPU时钟等等。
可选地，上述步骤S330和步骤S340可以为上文图2中步骤S230的一种实施方式。
在一些实施方式中，捕获当前时钟的n个脉冲信号后，可基于采样时钟的采样时间确定n个脉冲信号的时间T，或者，在另一些实施方式中，也可基于采样时钟的采样时间T确定捕获n个脉冲信号，该采样时间T即为n个脉冲信号的时间T。
进一步地，根据目标时钟的n个理想脉冲信号的目标时间T0以及当前时钟的n个脉冲信号的时间T，确定目标时钟和当前时钟的频率差△f，并根据该频率差△f确定校准值。
具体地，目标时钟的频率f0＝n/T0，指纹芯片的当前时钟的频率f＝n/T；因此，目标时钟的频率和当前时钟的频率之差△f＝n/T0-n/T。进一步地，可根据该△f的正负以及绝对值，确定校准值，以调整指纹芯片中校准寄存器的当前值，从而对指纹芯片的当前时钟的频率进行调整，使得调整后的指纹芯片的频率接近或达到目标频率f。
通过本申请实施例的技术方案，可利用指纹芯片的目标引脚捕获当前时钟的n个脉冲信号以确定当前时钟的频率，进一步地，根据当前时钟的频率和目标时钟的频率之差，确定校准值，以调整指纹芯片中校准寄存器的当前值，从而实现对当前时钟的频率进行实时的检测和调整，以提高指纹芯片的时钟的准确度和指纹芯片的性能。
另外，在本申请实施例中，还利用外部准确度较高的时钟作为本申请实施例中指纹芯片的当前时钟的采样时钟，以期能够检测得到较为准确的指纹芯片的当前时钟，从而提高指纹芯片的时钟校准的准确度。
可以理解的是，图5中步骤S320和步骤S330仅示意性的示出了一种检测时钟频率的方法，除了利用步骤S320检测目标引脚处指纹芯片的当前时钟的频率以外，还可以利用相关技术中其它时钟检测方法检测指纹芯片的当前时钟的频率，此处不做具体赘述。
图7示出了本申请提供的另一指纹芯片的时钟校准方法400的示意性流程框图。
如图7所示，该时钟校准方法400可包括如下步骤。
S410：向指纹芯片发送配置命令，以使指纹芯片将其当前时钟映射至指纹芯片的目标引脚。
S420：检测该目标引脚，以获取指纹芯片的当前时钟。
S430：根据目标时钟的频率和当前时钟的频率之差，以及预设的频率-校准值的映射关系，确定校准值。
S440：向指纹芯片的校准寄存器发送校准值，该校准值用于调整指纹芯片的当前时钟。
可选地，在本申请实施例中，步骤S410、S420和步骤S440可以参见上文实施例中的相关描述，此处不再赘述。
对于步骤S430，其可以为上文图2中步骤S230或者图5中步骤S340的一种实现方式。
具体地，预设的频率-校准值的映射关系可以为通过大量实验数据或者仿真数据确定得到的频率-校准值的映射关系，该映射关系可以为映射公式、映射表或者映射图等形式，其可存储于指纹芯片或者指纹芯片所在的电子设备的存储单元中。
可选地，在本申请实施例中，可获取指纹芯片的校准寄存器的当前值，该当前值对应于当前时钟，然后根据该当前值以及预设的频率-校准值的映射关系，确定该当前值对应的映射频率；进一步地，根据目标时钟的频率和当前时钟的频率之差和上述映射频率，确定校准频率；最后，根据该校准频率以及预设的频率-校准值的映射关系，确定该校准频率对应的校准值。
作为一种示例，如图8所示，本申请实施例中的频率-校准值的映射关系可以为频率-校准值的映射表。举例来说，指纹芯片的校准寄存器的当前值若为图8中的c5，则该当前值c5在映射表中对应的映射频率为f5。然后，根据目标时钟的频率和当前时钟的频率之差△f以及映射频率f5，得到频率f’，其中，f’＝f5+△f，△f可以为正值也可以为负值。
进一步地，在映射表中，确定与频率f’最为接近的频率为校准频率，举例来说，在映射表中，与f’最为接近的频率为f3，该频率f3即为校准频率，根据校准频率f3和映射表，确定校准频率f3对应的校准值为c3。该校准值c3用于发送至指纹芯片的校准寄存器中，并用于对指纹芯片的当前时钟进行调整。
通过本申请实施例的技术方案，利用预设的频率-校准值的映射关系，可以快速且相对准确的确定校准值，从而提高指纹芯片的时钟校准速度。
图9示出了本申请提供的另一指纹芯片的时钟校准方法500的示意性流程框图。
如图9所示，该时钟校准方法500可包括如下步骤。
S510：向指纹芯片发送配置命令，以使指纹芯片将其当前时钟映射至指纹芯片的目标引脚。
S520：检测该目标引脚，以获取指纹芯片的当前时钟。
S530：根据目标时钟的频率和当前时钟的频率之差，通过二分法确定校准值。
S540：向指纹芯片的校准寄存器发送校准值，该校准值用于调整指纹芯片的当前时钟。
可选地，在本申请实施例中，步骤S510、S520和步骤S540可以参见上文实施例中的相关描述，此处不再赘述。
对于步骤S530，其可以为上文图2中步骤S230或者图5中步骤S340的一种实现方式。
具体地，在本申请实施例中，校准寄存器的可存储的值具有预设范围，例如，校准寄存器中可存储的最大值为Cmax，可存储的最小值为Cmin，根据二分法思想，假设校准寄存器中的校准值与时钟频率具有线性函数关系，时钟频率随校准值单调递增。
确定目标时钟的频率和当前时钟的频率之差△f后，获取当前时钟对应的校准寄存器中的当前值C，若△f为正，根据当前值C和第一公式确定校准值C’，其中，第一公式为：
Figure BDA0003107004260000151
符号
Figure BDA0003107004260000152
表示向上取整。若△f为负，根据当前值C和第二公式确定校准值C’，其中，第二公式为：
Figure BDA0003107004260000153
进一步地，该通过当前值C和公式确定的校准值C’用于发送至指纹芯片的校准寄存器中，并用于对指纹芯片的当前时钟进行调整。
基于本申请实施例的技术方案，利用二分法确定指纹芯片的校准值，可以在不需要预设的频率-校准值的映射关系的前提下，执行指纹芯片的时钟校准过程，因此，可以避免存储该预设的频率-校准值的映射关系，以节省存储空间。另外，二分法的实现过程简单且运行速度快，同样可以较为高效的实现指纹芯片的时钟校准。
上文结合图3至图9所示实施例说明了如何对设置于电子设备中的指纹芯片的时钟进行调整的过程，在上文图3至图9所示实施例的基础上，图10示出了本申请实施例提出的另一指纹芯片的时钟校准方法600的示意性流程框图。
如图10所示，该时钟校准方法600可包括以下步骤。
S610：向指纹芯片发送配置命令，以使指纹芯片将其当前时钟映射至指纹芯片的目标引脚。
S620：检测目标引脚，以获取指纹芯片的当前时钟。
S630：根据目标时钟和指纹芯片的当前时钟，确定校准值。
S640：向指纹芯片的校准寄存器发送校准值，该校准值用于调整指纹芯片的当前时钟。
S650：检测目标引脚，以获取指纹芯片调整后的当前时钟。
S660：判断调整后的当前时钟与目标时钟之差是否满足预设条件。
S670：若是，存储校准值。
S680：若否，根据目标时钟和调整后的指纹芯片的当前时钟，确定新校准值；
S690：向指纹芯片的校准寄存器发送新校准值，该新校准值用于继续调整指纹芯片的当前时钟。
可选地，在本申请实施例中，步骤S610至步骤S640可以参见上文图3至图9所示实施例的相关描述。
在上文图3至图9所示实施例的基础上，本申请实施例提供的校准方法600还包括步骤S650至步骤S670，在步骤S650中，再次检测目标引脚，此时获取的当前时钟为指纹芯片经过前序步骤调整后的时钟，即此时检测到的指纹芯片的当前时钟不同于步骤S620中检测到的当前时钟。进一步地，在步骤S660中，判断指纹芯片调整后的当前时钟与目标时钟之差是否满足预设条件，例如，判断调整后的当前时钟的周期和目标时钟的周期之差的绝对值是否小于等于预设阈值。
可选地，在一些实施方式中，该预设阈值大于等于0，且小于等于指纹芯片中一行像素的曝光时间。需要说明的是，指纹芯片中的像素呈阵列排列，该像素阵列不是同时进行曝光以形成指纹图像，而是以逐行扫描(Rolling Shutter)的方式进行曝光，以形成指纹图像。在本申请实施例中，若调整后的当前时钟的周期和目标时钟的周期之差的绝对值小于等于指纹芯片中一行像素的曝光时间，则可认为指纹芯片调整后的当前时钟与目标时钟之差满足预设条件。
可选地，在一些实施方式中，该预设阈值大于等于0，且小于等于校准寄存器的单位可调时间。需要说明的是，在时钟校准过程中，校准寄存器中每次可存储多个连续值中的一个值，该多个连续值中相邻两个值对应的指纹芯片的时钟周期之差即为校准寄存器的单位可调时间。在本申请实施例中，若调整后的当前时钟的周期和目标时钟的周期之差的绝对值小于等于校准寄存器的单位可调时间，则可认为指纹芯片调整后的当前时钟与目标时钟之差满足预设条件。
在该实施方式中，校准寄存器的单位可调时间一般小于指纹芯片中一行像素的曝光时间，即该实施方式中，调整后的当前时钟可更接近于目标时钟，时钟校准的精度更高。
可以理解的是，本申请实施例的预设阈值可以根据实际应用需求，将预设阈值设置为校准寄存器的单位可调时间至指纹芯片中一行像素的曝光时间之间的任意值，本申请实施例对此不做具体限定。
若调整后的当前时钟与目标时钟之差满足预设条件，例如，调整后的当前时钟的周期和目标时钟的周期之差的绝对值小于等于上述预设阈值，则说明调整后的当前时钟接近或达到目标时钟，则此时可执行步骤S670，即存储校准寄存器中的校准值，在指纹芯片的后续运行过程中，可基于该校准值生成较为准确的时钟。
可选地，在一些实施方式中，可将校准值存储于指纹芯片所在的电子设备的存储单元中，采用该实施方式可以节省指纹芯片中的存储空间。
可选地，在另一些实施方式中，可向指纹芯片发送存储指令，以使指纹芯片将校准值存储于其自身的存储单元中，采用该实施方式，可以避免指纹芯片所在的电子设备发生故障，经维修后丢失了指纹芯片的相关参数时，不需要重新执行该指纹芯片的时钟校准功能，指纹芯片可以直接基于其自身存储的校准值生成较为准确的时钟，有利于提高指纹芯片的使用性能且提升用户体验。
若调整后的当前时钟与目标时钟之差不满足预设条件，例如，调整后的当前时钟的周期和目标时钟的周期之差的绝对值大于预设阈值，则说明还需要继续对指纹芯片的当前时钟进行调整，则此时执行步骤S680和步骤S690，根据目标时钟和调整后的指纹芯片的当前时钟，确定新校准值，并向指纹芯片的校准寄存器发送新校准值，该新校准值用于继续调整指纹芯片的当前时钟，直至调整后的当前时钟与目标时钟之差满足预设条件。
可选地，步骤S680与步骤S630的执行方法相同，且步骤S690与步骤640的执行方法相同，差异仅在于，相对于步骤S630和步骤S640，步骤S680和步骤S690中，指纹芯片的当前时钟发生了变化，且对应的，根据该当前时钟和目标时钟确定的校准值发生了变化。
进一步地，在本申请实施例中，可重复执行步骤S650至步骤S690，以持续对指纹芯片的当前时钟进行动态调整，直至使得指纹芯片的时钟接近或达到目标时钟。
通过本申请实施例的技术方案，可以实现动态持续对指纹芯片的时钟进行调整，且在指纹芯片的时钟满足预设条件后，存储其对应的校准值，便于指纹芯片在后续运行过程中，根据该存储的校准值直接生成较为准确的时钟，从而提高指纹芯片在后续运行过程中的使用性能。
上文图3至图10所示实施例中，时钟校准方法200至600的执行主体可以为指纹芯片所在电子设备中的处理器。对应于上述时钟校准方法200，图11示出了另一时钟校准方法700的示意性流程框图，该时钟校准方法700的执行主体可为指纹芯片。
如图11所示，该时钟校准方法700可包括以下步骤。
S710：接收配置命令，根据该配置命令将指纹芯片的当前时钟映射至目标引脚以从目标引脚输出当前时钟。
S720：接收针对当前时钟的校准值，并将该校准值写入校准寄存器中。
S730：根据该校准值调整当前时钟。
可选地，在本申请实施例中，指纹芯片可接收其所在电子设备的处理器发送的配置命令，并根据该配置命令将其当前时钟映射至目标引脚，以使得当前时钟从目标引脚输出。
进一步地，电子设备的处理器可执行上述时钟校准方法200中的步骤S220至步骤S240，以将根据目标时钟和指纹芯片的当前时钟确定的校准值发送至指纹芯片，指纹芯片执行上述步骤S720和步骤S730，接收该校准值，并根据该校准值调整当前时钟。
可选地，在本申请实施例中，指纹芯片的通讯引脚可复用为目标引脚。
作为示例，指纹芯片的串行外设接口SPI引脚或者通用型输入输出GPIO引脚可复用为目标引脚。
可选地，指纹芯片的当前时钟包括以下任意一种时钟：时钟源时钟，曝光模块的时钟，数模转换模块的时钟，通讯模块的时钟以及时钟校准模块的时钟。
可以理解的是，本申请实施例提供的时钟校准方法700与上述时钟校准方法200对应，其相关技术特征可以参见图2以及相关实施例的具体描述，此处不做过多赘述。
通过本申请实施例的技术方案，提供了一种应用于指纹芯片的时钟校准方法，即在指纹裸芯片封装后，应用于封装后的指纹芯片的时钟校准方法，例如，可以在指纹芯片装配于电子设备时，指纹芯片与电子设备相互配合以进行时钟校准，或者，也可以在用户对电子设备的使用过程中，指纹芯片与电子设备相互配合以进行时钟校准。具体地，在本申请实施例的技术方案中，指纹芯片可接收配置命令，并根据配置命令将其时钟映射至目标引脚，并通过目标引脚将时钟输出以供外部进行测试，便于针对该测试得到的时钟进行实时调整，从而提高指纹芯片的时钟的准确度和提高指纹芯片的性能。具体地，提高时钟的准确度避免时钟不准确对指纹芯片的曝光时间产生影响，从而避免指纹芯片采集的指纹图像出现横条纹对指纹检测性能造成影响；提高时钟的准确度避免影响指纹芯片和外部的数据通讯；且提高时钟的准确度还可以降低数模转换信噪比。
基于图11中所示的时钟校准方法700，图12示出了另一时钟校准方法800的示意性流程框图。
如图12所示，该时钟校准方法800可包括以下步骤。
S810：接收配置命令，根据该配置命令将指纹芯片的当前时钟映射至目标引脚以从目标引脚输出当前时钟。
S820：接收针对当前时钟的校准值，并将该校准值写入校准寄存器中。
S830：根据该校准值调整当前时钟。
S840：接收存储指令。
S850：根据该存储指令存储校准值。
S860：接收针对调整后的当前时钟的新校准值，并将新校准值写入校准寄存器中。
S870：根据该新校准值继续调整当前时钟。
具体地，在本申请实施例中，步骤S810至步骤S830可以参见上文图7中所述的步骤S710至步骤S730。
可选地，在此基础上，在步骤S840和步骤S850中，指纹芯片还接收存储指令，该存储指令用于指示调整后的指纹芯片的当前时钟与目标时钟之差满足预设条件，即此时调整后的指纹芯片的当前时钟接近或者达到目标时钟。指纹芯片根据该存储指令存储校准寄存器中的当前校准值，在指纹芯片的后续运行过程中，可直接基于该存储的校准值生成较为准确的时钟。
可选地，在步骤S860和步骤S870中，指纹芯片还接收针对调整后的当前时钟的新校准值，并将新校准值写入校准寄存器中，并根据该新校准值继续调整当前时钟，直至指纹芯片接收到存储指令。
需要说明的是，步骤S860与步骤S820的执行方法相同，且步骤S870与步骤830的执行方法相同，差异仅在于，相对于步骤S820和步骤S830，步骤S860和步骤S870中，指纹芯片的当前时钟发生了变化，且对应的，接收的针对该当前时钟的校准值发生了变化。
进一步地，在本申请实施例中，可重复执行步骤S860和步骤S870，从而动态调整指纹芯片的当前时钟，直至指纹芯片接收到存储指令，则说明最终调整后的当前时钟接近或者达到目标时钟。
通过本申请实施例的技术方案，可以实现动态持续对指纹芯片的时钟进行调整，且在指纹芯片的时钟满足预设条件后，存储其对应的校准值，便于指纹芯片在后续运行过程中，根据该存储的校准值直接生成较为准确的时钟，从而提高指纹芯片在后续运行过程中的使用性能。
上文结合图3至图12，详细描述了本申请的方法实施例，下面结合图13和图14，描述本申请的装置实施例，装置实施例与方法实施例相互对应，因此未详细描述的部分可参见前面各部分方法实施例。
图13示出了一种时钟校准装置900的示意性功能框图，该时钟校准装置90用于对设置于电子设备中的指纹芯片的时钟进行校准。
如图13所示，该时钟校准装置900包括：
发送单元910，用于向指纹芯片发送配置命令，以使指纹芯片将指纹芯片的当前时钟映射至指纹芯片的目标引脚；
检测单元920，用于检测目标引脚，以获取指纹芯片的当前时钟；
处理单元930，用于根据目标时钟和指纹芯片的当前时钟，确定校准值；
发送单元930，还用于向指纹芯片的校准寄存器发送校准值，该校准值用于调整指纹芯片的当前时钟。
在一些可能的实施方式中，指纹芯片的通讯引脚复用为指纹芯片的目标引脚。
在一些可能的实施方式中，指纹芯片的通讯引脚为串行外设接口SPI引脚或者通用型输入输出GPIO引脚。
在一些可能的实施方式中，指纹芯片的当前时钟包括以下任意一种时钟：时钟源时钟，曝光模块的时钟，数模转换模块的时钟，通讯模块的时钟以及时钟校准模块的时钟。
在一些可能的实施方式中，处理单元930用于：根据目标时钟的频率和当前时钟的频率之差，通过二分法确定校准值。
在一些可能的实施方式中，处理单元930用于：获取指纹芯片中校准寄存器的当前值；
若目标时钟的频率和当前时钟的频率之差为正，根据当前值和第一公式确定校准值，第一公式为：
Figure BDA0003107004260000211
若目标时钟的频率和当前时钟的频率之差为负，根据当前值和第二公式确定校准值，第二公式为：
Figure BDA0003107004260000212
其中，C’为校准值，C为当前值，Cmin和Cmax分别为校准寄存器中可存储的最小值和最大值。
在一些可能的实施方式中，处理单元930用于：根据目标时钟的频率和当前时钟的频率之差，以及预设的频率-校准值的映射关系，确定校准值；其中，映射关系包括：映射公式、映射表或者映射图。
在一些可能的实施方式中，处理单元930用于：根据指纹芯片中校准寄存器的当前值以及映射关系，确定当前值对应的映射频率；根据目标时钟的频率和当前时钟的频率之差以及映射频率，确定校准频率；根据校准频率以及映射关系，确定校准频率对应的校准值。
在一些可能的实施方式中，预设的频率-校准值的映射关系为通过实验数据或者仿真数据确定得到的频率-校准值的映射关系。
在一些可能的实施方式中，检测单元920用于：检测目标引脚，以捕获指纹芯片的当前时钟的n个脉冲信号，其中，n为正整数；处理单元930用于：根据n个脉冲信号的时间确定当前时钟的频率；根据目标时钟的频率和当前时钟的频率之差，确定校准值。
在一些可能的实施方式中，检测单元920用于：获取采样时钟；基于采样时钟检测目标引脚，捕获指纹芯片的当前时钟的n个上升沿或下降沿，以捕获当前时钟的n个脉冲信号；其中，采样时钟的频率为指纹芯片的当前时钟的频率的两倍以上。
在一些可能的实施方式中，采样时钟为电子设备中的时钟。
在一些可能的实施方式中，若调整后的指纹芯片的当前时钟与目标时钟之差满足预设条件，校准值用于存储于存储单元。
在一些可能的实施方式中，校准值用于存储于指纹芯片中的存储单元。
在一些可能的实施方式中，若调整后的指纹芯片的当前时钟与目标时钟之差不满足预设条件，处理单元930还用于根据目标时钟和调整后的指纹芯片的当前时钟，确定新校准值；处理单元930还用于向指纹芯片的校准寄存器发送新校准值，新校准值用于继续调整指纹芯片的当前时钟。
在一些可能的实施方式中，时钟校准装置900设置于电子设备的处理器。
图14示出了另一种时钟校准装置1000的示意性功能框图，该时钟校准装置1000设置于电子设备中的指纹芯片。
如图14所示，该时钟校准装置1000包括：
接收单元1010，用于接收配置命令；
映射单元1020，用于根据配置命令将指纹芯片的当前时钟映射至目标引脚以从目标引脚输出当前时钟；
接收单元1010，还用于接收针对当前时钟的校准值，并将校准值写入校准寄存器中；
调整单元1030，用于根据校准值调整当前时钟。
在一些可能的实施方式中，指纹芯片的通讯引脚复用为目标引脚。
在一些可能的实施方式中，指纹芯片的串行外设接口SPI引脚或者通用型输入输出GPIO引脚复用为目标引脚。
在一些可能的实施方式中，指纹芯片的当前时钟包括以下任意一种时钟：时钟源时钟，曝光模块的时钟，数模转换模块的时钟，通讯模块的时钟以及时钟校准模块的时钟。
在一些可能的实施方式中，接收单元1010还用于：接收存储指令；如图14所示，该时钟校准装置1000还包括：存储单元1040，用于根据存储指令存储校准值，其中，存储指令用于指示调整后的当前时钟与目标时钟之差满足预设条件。
在一些可能的实施方式中，接收单元1010还用于：接收针对调整后的当前时钟的新校准值，并将新校准值写入校准寄存器中；调整单元1030还用于根据新校准值继续调整当前时钟。
在一些可能的实施方式中，接收单元1010接收的配置命令和校准值是由电子设备的处理器发送的。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器和指纹芯片，其中，处理器可包括上述时钟校准装置900，和/或，指纹芯片可包括上述时钟校准装置1000。
另外，本申请实施例还提供一种时钟校准装置，包括：存储器和处理器；该存储器用于存储计算机程序，该处理器用于调用该计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时，使得时钟校准装置执行上述任一方法实施例的方法。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机执行时使得，该计算机执行上述任一方法实施例的方法。
本申请实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，该指令被计算机执行时使得计算机执行上述任一方法实施例的方法。
应理解，本申请实施例的处理器或处理单元可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本申请实施例中的存储器或存储单元可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，DR RAM)。应注意，本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应所述理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者所述技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，所述计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (49)

1.一种时钟校准方法，其特征在于，用于对设置于电子设备中的指纹芯片的时钟进行校准，包括：
向所述指纹芯片发送配置命令，以使所述指纹芯片将所述指纹芯片的当前时钟映射至所述指纹芯片的目标引脚；
检测所述目标引脚，以获取所述指纹芯片的当前时钟；
根据目标时钟和所述指纹芯片的当前时钟，确定校准值；
向所述指纹芯片的校准寄存器发送所述校准值，所述校准值用于调整所述指纹芯片的当前时钟。
2.根据权利要求1所述的时钟校准方法，其特征在于，所述指纹芯片的通讯引脚复用为所述指纹芯片的目标引脚。
3.根据权利要求2所述的时钟校准方法，其特征在于，所述指纹芯片的通讯引脚为串行外设接口SPI引脚或者通用型输入输出GPIO引脚。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的时钟校准方法，其特征在于，所述指纹芯片的当前时钟包括以下任意一种时钟：
时钟源时钟，曝光模块的时钟，数模转换模块的时钟，通讯模块的时钟以及时钟校准模块的时钟。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的时钟校准方法，其特征在于，所述根据目标时钟和所述指纹芯片的当前时钟，确定校准值，包括：
根据所述目标时钟的频率和所述当前时钟的频率之差，通过二分法确定所述校准值。
6.根据权利要求5所述的时钟校准方法，其特征在于，所述根据所述目标时钟的频率和所述当前时钟的频率之差，通过二分法确定所述校准值，包括：
获取所述指纹芯片中校准寄存器的当前值；
若所述目标时钟的频率和所述当前时钟的频率之差为正，根据所述当前值和第一公式确定所述校准值，所述第一公式为：
Figure FDA0003107004250000011
若所述目标时钟的频率和所述当前时钟的频率之差为负，根据所述当前值和第二公式确定所述校准值，所述第二公式为：
Figure FDA0003107004250000021
其中，C’为所述校准值，C为所述当前值，Cmin和Cmax分别为所述校准寄存器中可存储的最小值和最大值。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的时钟校准方法，其特征在于，所述根据目标时钟和所述指纹芯片的当前时钟，确定校准值，包括：
根据所述目标时钟的频率和所述当前时钟的频率之差，以及预设的频率-校准值的映射关系，确定所述校准值；
其中，所述映射关系包括：映射公式、映射表或者映射图。
8.根据权利要求7所述的时钟校准方法，其特征在于，所述根据所述目标时钟的频率和所述当前时钟的频率之差，以及预设的频率-校准值的映射关系，确定所述校准值，包括：
根据所述指纹芯片中校准寄存器的当前值以及所述映射关系，确定所述当前值对应的映射频率；
根据所述目标时钟的频率和所述当前时钟的频率之差以及所述映射频率，确定校准频率；
根据所述校准频率以及所述映射关系，确定所述校准频率对应的所述校准值。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的时钟校准方法，其特征在于，所述检测所述目标引脚，以获取所述指纹芯片的当前时钟，包括：
检测所述目标引脚，以捕获所述指纹芯片的当前时钟的n个脉冲信号，其中，n为正整数；
所述根据目标时钟和所述指纹芯片的当前时钟，确定校准值，包括：
根据所述n个脉冲信号的时间确定所述当前时钟的频率；
根据所述目标时钟的频率和所述当前时钟的频率之差，确定所述校准值。
10.根据权利要求9所述的时钟校准方法，其特征在于，所述检测所述目标引脚，以捕获所述指纹芯片的当前时钟的n个脉冲信号，包括：
获取采样时钟；
基于采样时钟检测所述目标引脚，捕获所述指纹芯片的当前时钟的n个上升沿或下降沿，以捕获所述当前时钟的n个脉冲信号；
其中，所述采样时钟的频率为所述指纹芯片的当前时钟的频率的两倍以上。
11.根据权利要求10所述的时钟校准方法，其特征在于，所述采样时钟为所述电子设备中的时钟。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的时钟校准方法，其特征在于，所述时钟校准方法还包括：
若调整后的所述指纹芯片的当前时钟的周期与所述目标时钟的周期之差的绝对值小于等于预设阈值，存储所述校准值。
13.根据权利要求12所述的时钟校准方法，其特征在于，所述预设阈值大于等于0，且小于等于所述指纹芯片中一行像素的曝光时间。
14.根据权利要求12所述的时钟校准方法，其特征在于，所述预设阈值大于等于0，且小于等于所述校准寄存器的单位可调时间。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的时钟校准方法，其特征在于，所述校准值存储于所述指纹芯片的存储单元中。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的时钟校准方法，其特征在于，所述时钟校准方法还包括：
若调整后的所述指纹芯片的当前时钟与所述目标时钟之差不满足预设条件，根据所述目标时钟和调整后的所述指纹芯片的当前时钟，确定新校准值，并向所述指纹芯片的校准寄存器发送所述新校准值，所述新校准值用于继续调整所述指纹芯片的当前时钟。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的时钟校准方法，其特征在于，所述时钟校准方法应用于所述电子设备的处理器，所述处理器用于对设置于所述电子设备中的所述指纹芯片的时钟进行校准。
18.一种时钟校准方法，其特征在于，应用于设置于电子设备中的指纹芯片，包括：
接收配置命令，根据所述配置命令将所述指纹芯片的当前时钟映射至目标引脚以从所述目标引脚输出所述当前时钟；
接收针对所述当前时钟的校准值，并将所述校准值写入校准寄存器中；
根据所述校准值调整所述当前时钟。
19.根据权利要求18所述的时钟校准方法，其特征在于，所述指纹芯片的通讯引脚复用为所述目标引脚。
20.根据权利要求19所述的时钟校准方法，其特征在于，所述指纹芯片的串行外设接口SPI引脚或者通用型输入输出GPIO引脚复用为所述目标引脚。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的时钟校准方法，其特征在于，所述指纹芯片的当前时钟包括以下任意一种时钟：
时钟源时钟，曝光模块的时钟，数模转换模块的时钟，通讯模块的时钟以及时钟校准模块的时钟。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的时钟校准方法，其特征在于，所述时钟校准方法还包括：
接收存储指令；
根据所述存储指令存储所述校准值，其中，所述存储指令用于指示调整后的所述当前时钟与目标时钟之差满足预设条件。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的时钟校准方法，其特征在于，所述时钟校准方法还包括：
接收针对调整后的当前时钟的新校准值，并将所述新校准值写入所述校准寄存器中；
根据所述新校准值继续调整所述当前时钟。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的时钟校准方法，其特征在于，所述配置命令和所述校准值是由所述电子设备的处理器发送的。
25.一种时钟校准装置，其特征在于，用于对设置于电子设备中的指纹芯片的时钟进行校准，包括：
发送单元，用于向所述指纹芯片发送配置命令，以使所述指纹芯片将所述指纹芯片的当前时钟映射至所述指纹芯片的目标引脚；
检测单元，用于检测所述目标引脚，以获取所述指纹芯片的当前时钟；
处理单元，用于根据目标时钟和所述指纹芯片的当前时钟，确定校准值；
所述发送单元，还用于向所述指纹芯片的校准寄存器发送所述校准值，所述校准值用于调整所述指纹芯片的当前时钟。
26.根据权利要求25所述的时钟校准装置，其特征在于，所述指纹芯片的通讯引脚复用为所述指纹芯片的目标引脚。
27.根据权利要求26所述的时钟校准装置，其特征在于，所述指纹芯片的通讯引脚为串行外设接口SPI引脚或者通用型输入输出GPIO引脚。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的时钟校准装置，其特征在于，所述指纹芯片的当前时钟包括以下任意一种时钟：
时钟源时钟，曝光模块的时钟，数模转换模块的时钟，通讯模块的时钟以及时钟校准模块的时钟。
29.根据权利要求25至28中任一项所述的时钟校准装置，其特征在于，所述处理单元用于：
根据所述目标时钟的频率和所述当前时钟的频率之差，通过二分法确定所述校准值。
30.根据权利要求29所述的时钟校准装置，其特征在于，所述处理单元用于：
获取所述指纹芯片中校准寄存器的当前值；
若所述目标时钟的频率和所述当前时钟的频率之差为正，根据所述当前值和第一公式确定所述校准值，所述第一公式为：
Figure FDA0003107004250000051
若所述目标时钟的频率和所述当前时钟的频率之差为负，根据所述当前值和第二公式确定所述校准值，所述第二公式为：
Figure FDA0003107004250000052
其中，C’为所述校准值，C为所述当前值，Cmin和Cmax分别为所述校准寄存器中可存储的最小值和最大值。
31.根据权利要求25至28中任一项所述的时钟校准装置，其特征在于，所述处理单元用于：
根据所述目标时钟的频率和所述当前时钟的频率之差，以及预设的频率-校准值的映射关系，确定所述校准值；
其中，所述映射关系包括：映射公式、映射表或者映射图。
32.根据权利要求31所述的时钟校准装置，其特征在于，所述处理单元用于：
根据所述指纹芯片中校准寄存器的当前值以及所述映射关系，确定所述当前值对应的映射频率；
根据所述目标时钟的频率和所述当前时钟的频率之差以及所述映射频率，确定校准频率；
根据所述校准频率以及所述映射关系，确定所述校准频率对应的所述校准值。
33.根据权利要求25至32中任一项所述的时钟校准装置，其特征在于，所述检测单元用于：
检测所述目标引脚，以捕获所述指纹芯片的当前时钟的n个脉冲信号，其中，n为正整数；
所述处理单元用于：
根据所述n个脉冲信号的时间确定所述当前时钟的频率；
根据所述目标时钟的频率和所述当前时钟的频率之差，确定所述校准值。
34.根据权利要求33所述的时钟校准装置，其特征在于，所述检测单元用于：
获取采样时钟；
基于采样时钟检测所述目标引脚，捕获所述指纹芯片的当前时钟的n个上升沿或下降沿，以捕获所述当前时钟的n个脉冲信号；
其中，所述采样时钟的频率为所述指纹芯片的当前时钟的频率的两倍以上。
35.根据权利要求34所述的时钟校准装置，其特征在于，所述采样时钟为所述电子设备中的时钟。
36.根据权利要求25至35中任一项所述的时钟校准装置，其特征在于，
若调整后的所述指纹芯片的当前时钟的周期与所述目标时钟的周期之差的绝对值小于等于预设阈值，所述校准值用于存储于存储单元。
37.根据权利要求36所述的时钟校准装置，其特征在于，所述预设阈值大于等于0，且小于等于所述指纹芯片中一行像素的曝光时间。
38.根据权利要求36所述的时钟校准装置，其特征在于，所述预设阈值大于等于0，且小于等于所述校准寄存器的单位可调时间。
39.根据权利要求36至38中任一项所述的时钟校准装置，其特征在于，所述校准值用于存储于所述指纹芯片的存储单元。
40.根据权利要求25至39中任一项所述的时钟校准装置，其特征在于，
若调整后的所述指纹芯片的当前时钟与所述目标时钟之差不满足预设条件，所述处理单元还用于根据所述目标时钟和调整后的所述指纹芯片的当前时钟，确定新校准值；
所述发送单元还用于向所述指纹芯片的校准寄存器发送所述新校准值，所述新校准值用于继续调整所述指纹芯片的当前时钟。
41.根据权利要求25至40中任一项所述的时钟校准装置，其特征在于，所述时钟校准装置设置于所述电子设备的处理器。
42.一种时钟校准装置，其特征在于，设置于电子设备中的指纹芯片，所述时钟校准装置包括：
接收单元，用于接收配置命令；
映射单元，用于根据所述配置命令将所述指纹芯片的当前时钟映射至目标引脚以从所述目标引脚输出所述当前时钟；
所述接收单元，还用于接收针对所述当前时钟的校准值，并将所述校准值写入校准寄存器中；
调整单元，用于根据所述校准值调整所述当前时钟。
43.根据权利要求42所述的时钟校准装置，其特征在于，所述指纹芯片的通讯引脚复用为所述目标引脚。
44.根据权利要求43所述的时钟校准装置，其特征在于，所述指纹芯片的串行外设接口SPI引脚或者通用型输入输出GPIO引脚复用为所述目标引脚。
45.根据权利要求42至44中任一项所述的时钟校准装置，其特征在于，所述指纹芯片的当前时钟包括以下任意一种时钟：
时钟源时钟，曝光模块的时钟，数模转换模块的时钟，通讯模块的时钟以及时钟校准模块的时钟。
46.根据权利要求42至45中任一项所述的时钟校准装置，其特征在于，所述接收单元还用于：接收存储指令；
所述时钟校准装置还包括：存储单元，用于根据所述存储指令存储所述校准值，其中，所述存储指令用于指示调整后的所述当前时钟与所述目标时钟之差满足预设条件。
47.根据权利要求42至46中任一项所述的时钟校准装置，其特征在于，所述接收单元还用于：接收针对调整后的当前时钟的新校准值，并将所述新校准值写入所述校准寄存器中；
所述调整单元还用于根据所述新校准值继续调整所述当前时钟。
48.根据权利要求42至47中任一项所述的时钟校准装置，其特征在于，所述配置命令和所述校准值是由所述电子设备的处理器发送的。
49.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和指纹芯片，
所述处理器包括：如权利要求25至41中任一项所述的时钟校准装置，和/或，
所述指纹芯片包括：如权利要求42至48中任一项所述的时钟校准装置。
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