一种指纹芯片及其功能实现方法与流程

专利2025-04-09  21


本发明涉及芯片,尤其是涉及一种指纹芯片及其功能实现方法。


背景技术:

1、随着通信技术和电子技术的不断发展,越来越多的终端设备中增加了指纹识别功能。指纹识别功能通过在终端设备中增加指纹芯片和与指纹芯片匹配的指纹识别程序来实现。在终端设备中,指纹芯片需要进行初始化才能实现指纹识别功能。随着移动设备对指纹识别芯片需求的大量提升,对于指纹识别芯片的生产、测试产能的需求也大幅上升。不同厂家的指纹芯片不同,而目前的指纹芯片对于指纹图像识别精度低、易出错。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种指纹芯片及其功能实现方法。

2、第一方面,本发明实施例提供了一种指纹芯片,该指纹芯片通过spi接口读取寄存器、接收上位机发送的扫描指令并基于扫描指令进行扫描,指纹芯片还通过spi接口或dspi接口输出扫描产生的触摸图片数据;所述spi接口与所述dspi接口对应的通信协议不同;以16bit地址16bit数据读写afe寄存器或者通过所述spi接口获取图片数据,并,以8bit地址8bit数据读写sfr通用寄存器。

3、结合第一方面,指纹芯片还包括:

4、时序发生器,用于生成模拟dfe_ctrl afe模块工作所需的时序指令;

5、adc模块,用于根据时序指令获取扫描指纹芯片的模拟信号并将模拟信号转换为数字信号,adc模块有多个;

6、dfe_ctrl afe控制模块,用于根据时序指令,接收多个adc模块输入的数字信号并进行数据处理;

7、fifo单元,用于存储处理后的指纹数据。

8、结合第一方面,还包括:

9、数据处理模块,连接dfe_ctrl afe控制模块和时序发生器,数据处理模块用于对dfe_ctrl afe控制模块数据处理后传输至dp_ctrl显示处理模块以按照预设规则进行再次处理并反馈至时序发生器。

10、结合第一方面,还包括:

11、lp_controller低功耗控制模块,在接收到dp_ctrl显示处理模块的scan_end扫描结束信号后,进入fp_stopped状态,然后再进入fp_idle状态;在接收到寄存器设置的低功耗睡眠信号后,会进入fp_low_sleep/fp_deep_sleep状态。

12、第二方面,本申请提供一种指纹芯片的功能实现方法,该方法应用于如上述的指纹芯片;该方法包括:

13、时序发生器产生dfe_ctrl afe控制模块工作需要的时序;

14、基于时序,dfe_ctrl afe控制模块逐个采集多个adc模块发送的数据并进行数据处理后储存至fifo单元,供spi接口或dspi接口获取。

15、结合第二方面,基于时序,dfe_ctrl afe控制模块逐个采集多个adc模块发送的数据并进行数据处理后储存至fifo单元,供spi接口或dspi接口获取的步骤,还包括:

16、根据预设使能规则,产生adc_en adc使能控制信号以确定待使能的目标adc模块;

17、基于时序、adc_en adc使能控制信号及预设数据读取规则,dp_ctrl显示处理模块接收目标adc模块发送的数据并进行数据处理;

18、将dfe_ctrl afe控制模块进行数据处理后的扫描数据发送至dp_ctrl显示处理模块,进行再处理;

19、将dp_ctrl显示处理模块进行数据处理后的扫描数据排序输送并储存至fifo单元。

20、结合第二方面,将dfe_ctrl afe控制模块进行数据处理后的扫描数据发送至dp_ctrl显示处理模块,进行再处理的步骤,包括:

21、获取预设的累计次数;

22、基于累计次数,计算累和处理的数据处理量;

23、在达到累计次数后,进行累和平均以及减base处理。

24、结合第二方面,将数据处理后的扫描数据排序输送并储存至fifo单元的步骤,包括:

25、控制可排序的fifo单元根据adc模块范围、rx_sel范围,确定读取处理方式;读取处理方式包括排序存储读取或不排序存储读取;

26、获取上位机读取数据的速度,根据fifo是否写满状态;

27、若速度小于fifo单元的数据生成速度;

28、控制时序发生器生成暂停时序指令,以向dfe_ctrl afe控制模块发送暂停指令,直至fifo单元中的数据被读空为止。

29、结合第二方面,该方法还包括:

30、在默认的fp_idle空闲状态,dp_ctrl显示处理模块若接收到scan_start扫描开始信号,进入fp_running扫描中状态;

31、若接收scan_end扫描结束信号,进入fp_stopped扫描停止状态,同时,上位机通过spi接口或dspi接口读取fifo单元内的数据。

32、结合第二方面,该方法包括:

33、在fp_idle空闲状态,dp_ctrl显示处理模块若接收到低功耗睡眠信号,进入fp_low_sleep状态,同时,关闭clk_24m的主时钟;

34、此后,若接收到唤醒信号或reset复位信号,恢复fp_idle空闲状态;

35、若进入睡眠时所述上位机(mcu)还通过所述spi发送还设置了clk_32koff指令信号,则进入fp_deep_sleep状态,并关闭32khz时钟。

36、本发明实施例带来了以下有益效果:本申请提供的指纹芯片及其实现方法,该指纹芯片通过spi接口读取寄存器、接收上位机发送的扫描指令并基于扫描指令进行扫描,指纹芯片还通过spi接口或dspi接口输出扫描产生的触摸图片数据;spi接口与dspi接口对应的通信协议不同;以16bit地址16bit数据读写afe寄存器或者通过spi接口获取图片数据,并,以8bit地址8bit数据读写sfr通用寄存器。

37、本申请提供的指纹芯片实际应用过程中,上位机通过spi接口发送控制指令启动扫描,产生触摸图片数据,并基于不同的通信协议由spi接口或dspi接口输出相应的图片数据,从而实现指纹图像的快速、准确却获取。

38、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

39、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。



技术特征:

1.一种指纹芯片,其特征在于,所述指纹芯片通过spi接口读取寄存器、接收上位机发送的扫描指令并基于所述扫描指令进行扫描,所述指纹芯片还通过所述spi接口或dspi接口输出扫描产生的触摸图片数据;所述spi接口与所述dspi接口对应的通信协议不同;以16bit地址16bit数据读写afe寄存器或者通过所述spi接口获取图片数据,并,以8bit地址8bit数据读写sfr通用寄存器。

2.根据权利要求1所述的指纹芯片,其特征在于,所述指纹芯片还包括:

3.根据权利要求2所述的指纹芯片,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求3所述的指纹芯片,其特征在于,还包括:

5.一种指纹芯片的功能实现方法,其特征在于,所述方法应用于如权利要求1-4任一项所述的指纹芯片;所述方法包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,基于所述时序,所述dfe_ctrl afe控制模块逐个采集多个adc模块发送的数据并进行数据处理后储存至fifo单元,供spi接口或dspi接口获取的步骤,还包括:

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,将所述dfe_ctrl afe控制模块进行数据处理后的扫描数据发送至dp_ctrl显示处理模块,进行再处理的步骤,包括:

8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,将数据处理后的扫描数据排序输送并储存至所述fifo单元的步骤,包括:

9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法包括:


技术总结
本发明涉及芯片技术领域,尤其是涉及一种指纹芯片及其功能实现方法,该指纹芯片通过SPI接口读取寄存器、接收上位机发送的扫描指令并基于所述扫描指令进行扫描,所述指纹芯片还通过所述SPI接口或DSPI接口输出扫描产生的触摸图片数据;根据通信协议不同来区分:所述SPI接口与所述的DSPI接口;以16bit地址16bit数据读写AFE寄存器或者通过SPI接口获取图片数据,并,以8bit地址8bit数据读写SFR通用寄存器。上位机通过SPI接口发送控制指令启动扫描,产生触摸图片数据,并基于不同的通信协议由SPI接口或DSPI接口输出相应的图片数据,从而实现指纹图像的快速、准确地获取。

技术研发人员:于泽,贺传敏
受保护的技术使用者:深圳芯启航科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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