CN109496315A - 指纹检测打码装置、指纹检测***和电子设备 - Google Patents

指纹检测打码装置、指纹检测***和电子设备 Download PDF

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Abstract

本公开涉及指纹检测技术领域，公开了一种指纹检测打码装置、指纹检测***和电子设备。指纹检测打码装置包括：指纹检测芯片，所述指纹检测芯片包括打码信号产生模块和边沿时间调整模块，所述打码信号产生模块用以产生扩频随机打码信号，所述边沿时间调整模块用以对所述扩频随机打码信号的边沿时间进行调整，得到动态边沿打码信号。采用扩频随机打码信号驱动指纹检测芯片可以有效降低打码信号对移动设备射频通信的EMI，采用边沿时间调整模块增加扩频随机打码信号的边沿时间可进一步降低上述干扰。

Description

指纹检测打码装置、指纹检测***和电子设备
技术领域
本公开涉及指纹检测技术领域，特别涉及一种指纹检测打码装置、指纹检测***和电子设备。
背景技术
指纹作为人类特有的生物特征，具有独特性和唯一性，因而可以用来进行个体身份识别。指纹检测的功能一般由指纹检测芯片来实现，而指纹检测芯片要想工作就必须要依靠打码信号来进行驱动。当前指纹检测芯片多采用固定序列打码信号驱动指纹检测芯片，然而固定序列打码信号在全频段产生的电磁辐射干扰(ElectromagneticInterference，EMI)比较大，因而比较容易干扰移动设备的射频通信。
发明内容
针对背景技术中的问题，本公开的目的在于提供一种指纹检测打码装置，有效降低了指纹检测时打码信号对移动设备射频通信的EMI，同时采用低压驱动芯片便可实现高压打码的效果；本公开的另一个目的在于提供一种指纹检测***；本公开的又一个目的在于提供一种电子设备。
本公开的一个实施例提供了一种指纹检测打码装置，包括：指纹检测芯片，所述指纹检测芯片包括打码信号产生模块和边沿时间调整模块；所述打码信号产生模块用以产生扩频随机打码信号，所述边沿时间调整模块用以对所述扩频随机打码信号的边沿时间进行调整，得到动态边沿打码信号。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述打码信号产生模块包括随机信号产生模块，所述随机信号产生模块用以产生无规律的随机信号。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述打码信号产生模块还包括幅值量化模块，所述幅值量化模块用以对所述随机信号进行数字量化，得到数字量化信号。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述打码信号产生模块还包括脉宽调整模块，所述脉宽调整模块用以对所述数字量化信号进行脉宽调整，得到脉宽调整信号。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述打码信号产生模块还包括扩频随机打码模块，所述扩频随机打码模块用以对所述脉宽调整信号进行扩频操作，得到所述扩频随机打码信号。所述扩频随机打码信号在一个周期内包括标准高电平和标准低电平，所述标准高电平和所述标准低电平分别为具有特定时间长度的电平，并且所述标准高电平和所述标准低电平的数目分别是固定的，所述标准高电平和所述标准低电平在一个周期内是随机分布的，所述标准高电平和所述标准低电平的总时间长度就是一个周期长度。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述边沿时间调整模块包括边沿时间调整电路、第一电流支路和第二电流支路，所述第一电流支路或所述第二电流支路接通所述边沿时间调整电路，用以提供充电电流，并且所述第二电流支路提供的充电电流大于所述第一电流支路提供的充电电流。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述边沿时间调整模块还包括切换开关，所述切换开关用以切换所述边沿时间调整电路与所述第一电流支路或与所述第二电流支路之间的通断，进一步控制进入所述边沿时间调整模块的所述扩频随机打码信号的边沿时间。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述扩频随机打码信号进入所述边沿时间调整模块后，所述切换开关切换所述边沿时间调整电路与所述第一电流支路之间的通断，用以增加所述扩频随机打码信号的边沿时间；所述切换开关切换所述边沿时间调整电路与所述第二电流支路之间的通断，用以使所述扩频随机打码信号的边沿快速达到预定电平，所述预定电平为所述扩频随机打码信号的高电平或者低电平。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述指纹检测芯片还包括主芯片电路，所述主芯片电路用以接收外界提供的电源信号来实现所述指纹检测芯片的正常通信和工作。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述指纹检测打码装置还包括升压电路，所述边沿时间调整模块输出的动态边沿打码信号作为所述升压电路的输入信号，所述升压电路用以将所述动态边沿打码信号转换为两组同频的高压打码信号，分别为芯片电源信号和芯片地信号，且所述芯片电源信号与所述芯片地信号每一点的幅值之差保持恒定。所述芯片电源信号和所述芯片地信号为所述主芯片电路提供电源来保证所述指纹检测芯片的正常通信和工作。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述升压电路包括打码信号接收端、多条升压支路以及多条电压转换支路。
所述打码信号接收端用以接收所述动态边沿打码信号；
所述多条升压支路用以将所述动态边沿打码信号的电压幅值分别进行多次升压处理，以形成两组同频的高压打码信号，并分别作为所述芯片电源信号和所述芯片地信号；
所述多条电压转换支路用以开启所述多条升压支路的升压处理状态，所述多条电压转换支路同时分别接通所述多条升压支路时，所述动态边沿打码信号的电压幅值将被提升。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述升压电路还包括高压电源输出端和高压信号地输出端。所述高压电源输出端和所述高压信号地输出端分别用以输出所述芯片电源信号和所述芯片地信号。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述指纹检测芯片还包括芯片电源接收端和芯片地端，所述芯片电源接收端和所述芯片地端分别用以接收所述芯片电源信号和所述芯片地信号。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述多条电压转换支路包括第一电压转换支路、第二电压转换支路以及第三电压转换支路。
所述第一电压转换支路包括电源接收端以及第一开关，所述电源接收端与所述第一开关直接连接。所述电源接收端用以接收外界提供的模拟电源，从而为所述升压电路供电。
所述第二电压转换支路包括所述电源接收端、第一二极管以及第二开关，所述电源接收端连接所述第一二极管的正极，所述第一二极管的负极连接所述第二开关。
所述第三电压转换支路包括所述电源接收端、第二二极管以及第三开关，所述电源接收端连接所述第二二极管的正极，所述第二二极管的负极连接所述第三开关的一端，所述第三开关的另一端连接所述高压信号地输出端。
所述第四电压转换支路包括所述电源接收端以及第三二极管，所述电源接收端连接所述第三二极管的正极，所述第三二极管的负极连接所述高压电源输出端。
所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关为第一组开关。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述多条升压支路包括第一升压支路、第二升压支路以及第三升压支路。
所述第一升压支路包括第一电容以及第四开关。所述第一电容的负极通过所述第四开关接地，所述第一电容的负极与所述第四开关之间包含第一升压节点，所述第一电压转换支路通过所述第一开关与所述第一升压节点连接；所述第一电容的正极连接第二升压节点，所述第二升压节点连接所述第二电压转换支路，且连接在所述第一二极管的负极与所述第二开关之间。
所述第二升压支路包括第二电容以及第五开关。所述第二电容的负极通过所述第五开关接地，所述第二电容的负极与所述第五开关之间包含第三升压节点，所述第二电压转换支路通过所述第二开关与所述第三升压节点连接；所述第二电容的正极连接第四升压节点，所述第四升压节点连接所述第三电压转换支路，且连接在所述第二二极管的负极与所述第三开关之间。
所述第三升压支路包括第三电容以及第六开关。所述第三电容的负极通过所述第六开关接地，所述第三电容的负极与所述第六开关之间包含第五升压节点，所述第三电压转换支路通过所述第三开关与所述第五升压节点连接，且所述第五升压节点位于所述第三开关与所述高压信号地输出端之间；所述第三电容的正极连接第六升压节点，所述第四电压转换支路通过所述第三二极管的负极与所述第六升压节点连接，且所述第六升压节点位于所述第三二极管与所述高压电源输出端之间。
所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关为第二组开关。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述升压电路的输入信号还包括所述动态边沿打码信号的反向信号，所述动态边沿打码信号控制所述第一组开关，所述反向信号控制所述第二组开关。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述反向信号由所述动态边沿打码信号经过反相器得到。
作为本公开提供的指纹检测打码装置的一种可选实现方案，所述第一组开关和所述第二组开关都为高电平有效，所述动态边沿打码信号的高电平到来时，所述第一组开关闭合且所述第二组开关断开；所述反向信号的高电平到来时，所述第一组开关断开且所述第二组开关闭合。
本公开的一个实施例提供了一种指纹检测***，包括如上所述的指纹检测打码装置。
作为本公开提供的指纹检测***的一种可选实现方案，所述指纹检测***还包括主机控制模块，所述主机控制模块用以给所述升压电路提供模拟电源。
作为本公开提供的指纹检测***的一种可选实现方案，所述指纹检测***还包括电平转换模块，所述电平转换模块用以转换所述主机控制模块和所述指纹检测芯片之间的电平，使所述主机控制模块和所述指纹检测芯片之间的电平匹配。
本公开的一个实施例提供了一种电子设备，包括显示屏和位于所述显示屏下方的指纹检测打码装置，所述指纹检测打码装置包括如上所述的指纹检测打码装置。
本公开具有以下有益效果：本公开实施例提供的指纹检测打码装置包括指纹检测芯片，所述指纹检测芯片包括打码信号产生模块和边沿时间调整模块，所述打码信号产生模块用以产生扩频随机打码信号，所述边沿时间调整模块用以对所述扩频随机打码信号的边沿时间进行调整，得到动态边沿打码信号。采用扩频随机打码信号驱动指纹检测芯片可以有效降低打码信号对移动设备射频通信的EMI，采用边沿时间调整模块增加扩频随机打码信号的边沿时间可进一步降低上述干扰，同时所述指纹打码检测装置还包括升压电路，使得采用低压驱动芯片便可实现高压打码的效果。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本公开的一个实施例的指纹检测***的结构示意图；
图2是根据图1当中的实施例的打码信号产生模块的结构示意图；
图3是根据图1当中的实施例的打码信号产生模块产生的扩频随机打码信号的波形结构示意图；
图4是根据图1当中的实施例的边沿时间调整模块的结构示意图；
图5是根据图1当中的实施例的升压电路的结构示意图；
图6是根据本公开的一个实施例的扩频随机打码信号与固定序列打码信号在全频段产生的EMI值的模拟曲线示意图；
图7是根据本公开的一个实施例的指纹检测打码装置的结构示意图；
图8是根据本公开的一个实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本公开各实施例中，为了使读者更好地理解本公开而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本公开所要求保护的技术方案。
图1是根据本公开的一个实施例的指纹检测***的结构示意图。所述指纹检测***5包括：指纹检测芯片1、升压电路2、主机控制模块3以及电平转换模块4。
所述指纹检测芯片1包括：芯片电源接收端11a、芯片地端11b、主芯片电路12、打码信号产生模块13和边沿时间调整模块14。
所述主芯片电路12通过所述芯片电源接收端11a和所述芯片地端11b接收外界提供的电源信号来实现所述指纹检测芯片1的正常通信和工作。
所述打码信号产生模块13用以产生扩频随机打码信号TX；所述扩频随机打码信号TX在一个周期内包括标准高电平和标准低电平，所述标准高电平和所述标准低电平分别为具有特定时间长度的电平，并且所述标准高电平和所述标准低电平的数目分别是固定的，所述标准高电平和所述标准低电平在一个周期内是随机分布的，所述标准高电平和所述标准低电平的总时间长度就是一个周期长度。
所述边沿时间调整模块14用以对所述扩频随机打码信号TX的边沿时间进行调整，得到动态边沿打码信号TXd。
所述升压电路2包括：打码信号接收端25、电源接收端28、高压电源输出端29a和高压信号地输出端29b。
所述升压电路2通过所述打码信号接收端25接收到所述动态边沿打码信号TXd后，将所述动态边沿打码信号TXd转换为两组同频的高压打码信号，分别为芯片电源信号SVCC和芯片地信号SGND，且所述芯片电源信号SVCC与所述芯片地信号SGND每一点的幅值之差保持恒定。
所述电源接收端28用以接收外界提供的模拟电源AVDD来为所述升压电路2提供电源，保证所述升压电路2正常工作。
所述高压电源输出端29a和所述高压信号地输出端29b分别与所述指纹检测芯片1的芯片电源接收端11a和芯片地端11b相连接。所述芯片电源信号SVCC和所述芯片地信号SGND分别通过所述高压电源输出端29a和所述高压信号地输出端29b输出到所述芯片电源接收端11a和所述芯片地端11b后为所述主芯片电路12提供电源来保证所述指纹检测芯片1的正常通信和工作。
所述主机控制模块3包括电源输出端31，用以输出所述模拟电源AVDD为所述升压电路2提供电源来保证所述升压电路2的正常工作。所述主机控制模块3可以为手机等具有提供电源和控制等功能的移动设备的主控模块或者其他功能模块。
所述电平转换模4块用以转换所述主机控制模块3和所述指纹检测芯片1之间的电平，使所述主机控制模块3和所述指纹检测芯片1之间的电平匹配。
图2是根据图1当中的实施例的打码信号产生模块的结构示意图。如图2所示，打码信号产生模块13包括：随机信号产生模块131、幅值量化模块132、脉宽调整模块133和扩频随机打码模块134。
所述随机信号产生模块131用以产生无规律的随机信号135。所述随机信号产生模块131包含随机数发生器，可选地，所述随机数发生器可以为热噪声随机数发生器或量子随机数发生器等，只要可以产生所述随机信号135即可。
所述幅值量化模块132用以对所述随机信号135进行量化，得到数字量化信号136。由于所述随机信号模块131产生的随机信号135的幅值是随机的，因此需要将其幅值进行量化。具体的量化方法可以为在所述随机信号135的幅值的最小值和最大值之间选取一个临界值，所述随机信号135大于等于所述临界值的点，将其量化为高电平，所述随机信号135小于所述临界值的点，将其量化为低电平。最终，所述随机信号135被转换为所述数字量化信号136。
所述脉宽调整模块133用以对所述数字量化信号136进行脉宽调整，将所述数字量化信号136的高电平之间的间隔调整为相同的时间间隔，得到脉宽调整信号137。
所述扩频随机打码模块134用以对所述脉宽调整信号137进行扩频操作，得到扩频随机打码信号138。所述扩频随机打码信号138在一个周期内包括标准高电平和标准低电平，所述标准高电平和所述标准低电平分别为具有特定时间长度的电平，并且所述标准高电平和所述标准低电平的数目分别是固定的，所述标准高电平和所述标准低电平在一个周期内是随机分布的，所述标准高电平和所述标准低电平的总时间长度就是一个周期长度。所述扩频随机打码信号138即是如图1所示的提供给所述边沿时间调整模块14的扩频随机打码信号TX。
所述扩频随机打码信号138的具体实施例可以参照图3。
图3是根据图1当中的实施例的打码信号产生模块产生的扩频随机打码信号的波形结构示意图。图3示出了三个周期的扩频随机打码信号138，每一个周期都包含4个标准低电平1380和3个标准高电平1381，但所述标准低电平1380和所述标准高电平1381在每个周期内是随机分布的。所述标准低电平1380和所述标准高电平1381的时间长度可以相等也可以不同，只要保证每个周期的扩频随机打码信号138具有相同的时间长度即可。可选地，本实施例中所述标准低电平1380和所述标准高电平1381的时间长度相等。所述标准低电平1380和所述标准高电平1381分别用来代表二进制的“0”和“1”，按照此规则，图3示出的所述扩频随机打码信号138从左到右可以依次表示为{1010100，1100010，0111000，……}。尽管每个周期当中码值“1”和“0”的顺序不同，但每个周期均包含三个“1”和四个“0”，也就是如图2所示的所述扩频随机打码模块134对所述脉宽调整信号137进行了扩频操作，得到了所述扩频随机打码信号138。
图4是根据图1当中的实施例的边沿时间调整模块的结构示意图。边沿时间调整模块14包括：信号输入端141、边沿时间调整电路142、切换开关143、第一电流支路144a、第二电流支路144b以及信号输出端145。
所述第一电流支路144a或所述第二电流支路144b接通所述边沿时间调整电路142用以提供充电电流，并且所述第二电流支路144b提供的充电电流大于所述第一电流支路144a提供的充电电流。
所述打码信号产生模块13产生的扩频随机打码信号138从所述信号输入端141进入所述边沿时间调整模块14后，所述切换开关143首先接通所述边沿时间调整电路142和第一电流支路144a来提供充电电流，用以增加所述扩频随机打码信号138的上升沿的边沿时间。经过预定充电时间之后，所述切换开关143接通所述边沿时间调整电路142和所述第二电流支路144b使所述上升沿快速达到高电平。对于所述扩频随机打码信号138的下降沿可以采用类似的操作，使得所述下降沿的边沿时间增加，最终所述扩频随机打码信号138经过所述边沿时间调整模块14后，得到动态边沿打码信号146；所述动态边沿打码信号146即是如图1所示的提供给所述升压电路2的动态边沿打码信号TXd。
需要注意的是，所述第一电流支路144a和所述第二电流支路144b的数量不限，可以根据实际产品的需要而设定。同时所述第一电流支路144a和第二电流支路144b与所述边沿时间调整电路142连接的通断可以通过可编程软件控制所述切换开关143的切换来进行控制，所述切换开关143的切换次数不限。所述动态边沿打码信号146可以是如图4中所示的轴对称的信号，也可以是非对称的信号。
图5是根据图1当中的实施例的升压电路的结构示意图。本实施例中的升压电路2除了包括图1中升压电路2示出的打码信号接收端25、电源接收端28、高压电源输出端29a和高压信号地输出端29b之外，还包括多条电压转换支路201a-201d和多条升压支路202a-202c，所述电源接收端28包含在所述多条电压转换支路201a-201d中。所述电源接收端28用以接收所述主机控制模块3通过所述电源输出端31输出的所述模拟电源AVDD以保证所述升压电路2正常工作。
所述多条升压支路202a-202c用以将所述动态边沿打码信号146的电压幅值分别进行多次升压处理，以形成两组同频的高压打码信号，并分别作为所述芯片电源信号SVCC和所述芯片地信号SGND。
所述多条电压转换支路201a-201d，用以开启所述多条升压支路202a-202c的升压处理状态，所述多条电压转换支路201a-201d同时分别接通所述多条升压支路202a-202c时，所述动态边沿打码信号146的电压幅值将被提升。
所述升压电路2的输入信号包括动态边沿打码信号25a和反向信号25b，所述反向信号25b可以由所述动态边沿打码信号25a经过反相器26获得，如图5中所示。所述动态边沿打码信号25a即是如图4所示的所述边沿时间调整模块14输出的动态边沿打码信号146。所述升压电路2的输出信号包括所述芯片电源信号SVCC和所述芯片地信号SGND。其中，所述芯片电源信号SVCC和所述芯片地信号SGND分别通过所述高压电源输出端29a和所述高压信号地输出端29b输出到所述芯片电源接收端11a和所述芯片地端11b，为所述主芯片电路12提供电源来保证指纹检测芯片1的正常通信和工作。
在图5所示的实施例中，所述升压电路2具体以三条升压支路202a-202c为例，不过应当理解，在其他替代实施例中，所述升压电路2的升压支路的数量可以根据所述高频打码信号的幅值需要而定。所述三条升压支路202a-202c分别记为第一升压支路202a、第二升压支路202b和第三升压支路202c。
在图5所示的实施例中，所述升压电路2具体以四条电压转换支路201a-201d为例，不过应当理解，在其他替代实施例中，所述升压电路2的电压转换支路的数量可以根据所述升压支路的数量而定。所述四条电压转换支路201a-201d分别记为第一电压转换支路201a、第二电压转换支路201b、第三电压转换支路201c和第四电压转换支路201d。
所述四条电压转换支路201a-201d和所述三条升压支路202a-202c可以具体包括所述电源接收端28；二极管21a，二极管21b，二极管21c；电容22a，电容22b，电容22c；开关23a、开关23b、开关23c、开关24a、开关24b、开关24c。其中，所述开关23a、所述开关23b和所述开关23c为第一组开关，所述开关24a、所述开关24b和所述开关24c为第二组开关。
所述升压电路2通过所述打码信号接收端25(图5中未示出)接收到所述动态边沿打码信号25a后，所述动态边沿打码信号25a再提供给所述第一组开关23a-23c，以控制所述第一组开关23a-23c的通断状态。另一方面，所述动态边沿打码信号25a通过所述反相器26被转换为所述反向信号25b之后，被提供给所述第二组开关24a-24c，以控制所述第二组开关24a-24c的通断状态。
所述第一电压转换支路201a包括所述电源接收端28以及所述开关23a，所述电源接收端28与所述开关23a直接连接。
所述第二电压转换支路201b包括所述电源接收端28、所述二极管21a以及所述开关23b，所述电源接收端28连接所述二极管21a的正极，所述二极管21a的负极连接所述开关23b。
所述第三电压转换支路201c包括所述电源接收端28、所述二极管21b以及所述开关23c，所述电源接收端28连接所述二极管21b的正极，所述二极管21b的负极连接所述开关23c的一端，所述开关23c的另一端连接所述高压信号地输出端29b。
所述第四电压转换支路201d包括所述电源接收端28以及所述二极管21c，所述电源接收端28连接所述二极管21c的正极，所述二极管21c的负极连接所述高压电源输出端29a。
所述第一升压支路202a包括所述电容22a以及所述开关24a。所述电容22a的负极通过所述开关24a接地，所述电容22a的负极与所述开关24a之间包含升压节点210，所述第一电压转换支路201a通过所述开关23a与所述升压节点210连接；所述电容22a的正极连接升压节点211a，所述升压节点211a连接所述第二电压转换支路201b，且连接在所述二极管21a的负极与所述开关23b之间。
所述第二升压支路202b包括所述电容22b以及所述开关24b。所述电容22b的负极通过所述开关24b接地，所述电容22b的负极与所述开关24b之间包含升压节点211b，所述第二电压转换支路201b通过所述开关23b与所述升压节点211b连接；所述电容22b的正极连接升压节点212a，所述升压节点212a连接所述第三电压转换支路201c，且连接在所述二极管21b的负极与所述开关23c之间。
所述第三升压支路202c包括所述电容22c以及所述开关24c。所述电容22c的负极通过所述开关24c接地，所述电容22c的负极与所述开关24c之间包含升压节点212b，所述第三电压转换支路201c通过所述开关23c与所述升压节点212b连接，且所述升压节点212b位于所述开关23c与所述高压信号地输出端29b之间；所述电容22c的正极连接升压节点213，所述第四电压转换支路201d通过所述二极管21c的负极与所述升压节点213连接，且所述升压节点213位于所述二极管21c与所述高压电源输出端29a之间。
所述升压电路2的工作原理为：所述第一组开关23a-23c和所述第二组开关24a-24c都是高电平有效，所述动态边沿打码信号25a控制所述第一组开关23a-23c；所述反向信号25b控制所述第二组开关24a-24c。
当所述反向信号25b高电平到来时，所述第一组开关23a-23c断开且所述第二组开关闭合24a-24c，所述模拟电源AVDD流经所述二极管21a、所述二极管21b和所述二极管21c后分别对所述电容22a、所述电容22b和所述电容22c进行充电，此时所述高压信号地输出端29b输出低电平0V；
当所述动态边沿打码信号25a高电平到来时，所述第一组开关23a-23c闭合且所述第二组开关24a-24c断开，由于所述二极管21a-21c的存在，切断了所述模拟电源AVDD与所述电容22a-22c之间的联系，使得所述电容22a、所述电容22b和所述电容22c串联在一起，所述芯片电源信号SVCC和所述芯片地信号SGND的电压由于电容的自举作用被抬高，此时所述芯片地信号SGND输出电压的幅值为3*模拟电源AVDD，其中所述芯片地信号SGND的波形如27所示。
图6是根据本公开的一个实施例的扩频随机打码信号与固定序列打码信号在全频段产生的EMI值的模拟曲线示意图。如图6所示，图中直角坐标系中，实线11代表所述固定序列打码信号产生的EMI值随频率的变化趋势，虚线12代表所述扩频随机打码信号产生的EMI值随频率的变化趋势。与所述固定序列打码信号在全频段产生的EMI值相比，所述扩频随机打码信号在全频段产生的EMI值整体更低。而且，随着频率的增加，虚线12随着频率增加方向的第二个拐点之后，其斜率的绝对值变大，大于相同频率下实线11斜率的绝对值。意味着，所述扩频随机打码信号在虚线12的第二个拐点之后，其产生的EMI值以更快的速率降低，说明采用所述扩频随机打码信号驱动指纹检测芯片可以有效降低在全频段产生的EMI，在进行指纹检测时可以有效降低打码信号对移动设备射频通信的干扰。
图7是根据本公开的一个实施例的指纹检测打码装置的结构示意图。指纹检测打码装置6包括如图1所示的指纹检测芯片1和升压电路2。所述升压电路2可以参照如图5所示的升压电路的结构。
图8是根据本公开的一个实施例的电子设备。电子设备7包括显示屏8和位于所述显示屏8下方的指纹检测打码装置6，所述指纹检测打码装置6如图7所示。
虽然本公开文件包含许多细节，但是这些不应被解释为对任何发明或要求保护的范围的限制，而是被解释为可以是对特定发明的特定实施例所特有的特征的描述。本专利文件中描述的某些特征在单独实施例的上下文中还可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征还可以在多个实施例中单独实现或以任何合适的子组合形式实现。而且，虽然特征可以在上面描述为在某些组合中起作用，并且甚至最初如此要求保护，但是来自要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从组合中删除，并且要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变形。
类似地，虽然在附图中以特定顺序描述了操作，但是这不应理解为要求这些操作以所示的特定顺序或按照顺序依次执行，或者要求执行所有所示的操作，以实现期望的结果。而且，在本专利文件中描述的实施例中的各种单独的***部件不应理解为在所有实施例中需要这种分离。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的范围。

Claims (22)

1.一种指纹检测打码装置，其特征在于，包括：指纹检测芯片，所述指纹检测芯片包括打码信号产生模块和边沿时间调整模块；
所述打码信号产生模块用以产生扩频随机打码信号，所述边沿时间调整模块用以对所述扩频随机打码信号的边沿时间进行调整，得到动态边沿打码信号。
2.根据权利要求1所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述打码信号产生模块包括随机信号产生模块，所述随机信号产生模块用以产生无规律的随机信号。
3.根据权利要求2所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述打码信号产生模块还包括幅值量化模块，所述幅值量化模块用以对所述随机信号进行数字量化，得到数字量化信号。
4.根据权利要求3所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述打码信号产生模块还包括脉宽调整模块，所述脉宽调整模块用以对所述数字量化信号进行脉宽调整，得到脉宽调整信号。
5.根据权利要求4所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述打码信号产生模块还包括扩频随机打码模块，所述扩频随机打码模块用以对所述脉宽调整信号进行扩频操作，得到所述扩频随机打码信号。所述扩频随机打码信号在一个周期内包括标准高电平和标准低电平，所述标准高电平和所述标准低电平分别为具有特定时间长度的电平，并且所述标准高电平和所述标准低电平的数目分别是固定的，所述标准高电平和所述标准低电平在一个周期内是随机分布的，所述标准高电平和所述标准低电平的总时间长度就是一个周期长度。
6.根据权利要求1所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述边沿时间调整模块包括边沿时间调整电路、第一电流支路和第二电流支路，所述第一电流支路或所述第二电流支路接通所述边沿时间调整电路，用以提供充电电流，并且所述第二电流支路提供的充电电流大于所述第一电流支路提供的充电电流。
7.根据权利要求6所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述边沿时间调整模块还包括切换开关，所述切换开关用以切换所述边沿时间调整电路与所述第一电流支路或与所述第二电流支路之间的通断，进一步控制进入所述边沿时间调整模块的所述扩频随机打码信号的边沿时间。
8.根据权利要求7所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述扩频随机打码信号进入所述边沿时间调整模块后，所述切换开关切换所述边沿时间调整电路与所述第一电流支路之间的通断，用以增加所述扩频随机打码信号的边沿时间；所述切换开关切换所述边沿时间调整电路与所述第二电流支路之间的通断，用以使所述扩频随机打码信号的边沿快速达到预定电平，所述预定电平为所述扩频随机打码信号的高电平或者低电平。
9.根据权利要求1所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述指纹检测芯片还包括主芯片电路，所述主芯片电路用以接收外界提供的电源信号来实现所述指纹检测芯片的正常通信和工作。
10.根据权利要求9所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述指纹检测打码装置还包括升压电路，所述边沿时间调整模块输出的动态边沿打码信号作为所述升压电路的输入信号，所述升压电路用以将所述动态边沿打码信号转换为两组同频的高压打码信号，分别为芯片电源信号和芯片地信号，且所述芯片电源信号与所述芯片地信号每一点的幅值之差保持恒定。所述芯片电源信号和所述芯片地信号为所述主芯片电路提供电源来保证所述指纹检测芯片的正常通信和工作。
11.根据权利要求10所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述升压电路包括打码信号接收端、多条升压支路以及多条电压转换支路。
所述打码信号接收端用以接收所述动态边沿打码信号；
所述多条升压支路用以将所述动态边沿打码信号的电压幅值分别进行多次升压处理，以形成两组同频的高压打码信号，并分别作为所述芯片电源信号和所述芯片地信号；
所述多条电压转换支路用以开启所述多条升压支路的升压处理状态，所述多条电压转换支路同时分别接通所述多条升压支路时，所述动态边沿打码信号的电压幅值将被提升。
12.根据权利要求11所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述升压电路还包括高压电源输出端和高压信号地输出端。所述高压电源输出端和所述高压信号地输出端分别用以输出所述芯片电源信号和所述芯片地信号。
13.根据权利要求10所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述指纹检测芯片还包括芯片电源接收端和芯片地端，所述芯片电源接收端和所述芯片地端分别用以接收所述芯片电源信号和所述芯片地信号。
14.根据权利要求12所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述多条电压转换支路包括第一电压转换支路、第二电压转换支路以及第三电压转换支路。
所述第一电压转换支路包括电源接收端以及第一开关，所述电源接收端与所述第一开关直接连接。所述电源接收端用以接收外界提供的模拟电源，从而为所述升压电路供电。
所述第二电压转换支路包括所述电源接收端、第一二极管以及第二开关，所述电源接收端连接所述第一二极管的正极，所述第一二极管的负极连接所述第二开关。
所述第三电压转换支路包括所述电源接收端、第二二极管以及第三开关，所述电源接收端连接所述第二二极管的正极，所述第二二极管的负极连接所述第三开关的一端，所述第三开关的另一端连接所述高压信号地输出端。
所述第四电压转换支路包括所述电源接收端以及第三二极管，所述电源接收端连接所述第三二极管的正极，所述第三二极管的负极连接所述高压电源输出端。
所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关为第一组开关。
15.根据权利要求14所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述多条升压支路包括第一升压支路、第二升压支路以及第三升压支路。
所述第一升压支路包括第一电容以及第四开关。所述第一电容的负极通过所述第四开关接地，所述第一电容的负极与所述第四开关之间包含第一升压节点，所述第一电压转换支路通过所述第一开关与所述第一升压节点连接；所述第一电容的正极连接第二升压节点，所述第二升压节点连接所述第二电压转换支路，且连接在所述第一二极管的负极与所述第二开关之间。
所述第二升压支路包括第二电容以及第五开关。所述第二电容的负极通过所述第五开关接地，所述第二电容的负极与所述第五开关之间包含第三升压节点，所述第二电压转换支路通过所述第二开关与所述第三升压节点连接；所述第二电容的正极连接第四升压节点，所述第四升压节点连接所述第三电压转换支路，且连接在所述第二二极管的负极与所述第三开关之间。
所述第三升压支路包括第三电容以及第六开关。所述第三电容的负极通过所述第六开关接地，所述第三电容的负极与所述第六开关之间包含第五升压节点，所述第三电压转换支路通过所述第三开关与所述第五升压节点连接，且所述第五升压节点位于所述第三开关与所述高压信号地输出端之间；所述第三电容的正极连接第六升压节点，所述第四电压转换支路通过所述第三二极管的负极与所述第六升压节点连接，且所述第六升压节点位于所述第三二极管与所述高压电源输出端之间。
所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关为第二组开关。
16.根据权利要求15所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述升压电路的输入信号还包括所述动态边沿打码信号的反向信号，所述动态边沿打码信号控制所述第一组开关，所述反向信号控制所述第二组开关。
17.根据权利要求16所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述反向信号由所述动态边沿打码信号经过反相器得到。
18.根据权利要求16所述的指纹检测打码装置，其特征在于，所述第一组开关和所述第二组开关都为高电平有效，所述动态边沿打码信号的高电平到来时，所述第一组开关闭合且所述第二组开关断开；所述反向信号的高电平到来时，所述第一组开关断开且所述第二组开关闭合。
19.一种指纹检测***，其特征在于，包括权利要求1至18中任一项所述的指纹检测打码装置。
20.根据权利要求19所述的指纹检测***，其特征在于，所述指纹检测***还包括主机控制模块，所述主机控制模块用以给所述升压电路提供模拟电源。
21.根据权利要求20所述的指纹检测***，其特征在于，所述指纹检测***还包括电平转换模块，所述电平转换模块用以转换所述主机控制模块和所述指纹检测芯片之间的电平，使所述主机控制模块和所述指纹检测芯片之间的电平匹配。
22.一种电子设备，其特征在于，包括显示屏和位于所述显示屏下方的指纹检测打码装置，所述指纹检测打码装置包括如权利要求1至18中任一项所述的指纹检测打码装置。
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