CN114371392A - 触控数据检测装置、触控芯片及电子设备 - Google Patents

触控数据检测装置、触控芯片及电子设备 Download PDF

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CN114371392A CN202210009205.0A CN202210009205A CN114371392A CN 114371392 A CN114371392 A CN 114371392A CN 202210009205 A CN202210009205 A CN 202210009205A CN 114371392 A CN114371392 A CN 114371392A
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Abstract

本公开涉及一种触控数据检测装置、触控芯片及电子设备，所述装置包括：触控显示驱动模块，用于将触控信号转换数字信号，并将数字信号转换为第一数字音频信号，并通过信号输出端输出；探测模块，用于获取第一数字音频信号；光电转换模块，用于将第一数字音频信号转换为光信号；信号采集模块，用于对光信号进行采样，得到第二数字音频信号；处理模块，用于对第二数字音频信号进行分析处理，得到分析处理结果。本公开实施例通过单个信号输出端实现触控显示驱动模块的数字电路的测试，节约了触控显示驱动模块的端口管脚资源，并可以适应高帧率显示面板的大数据量，提高数据传输精度，提高测试效率，且节约了运算成本。

Description

触控数据检测装置、触控芯片及电子设备
技术领域
本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控数据检测装置、触控芯片及电子设备。
背景技术
目前，相关技术是利用COG(Chip on glass，玻璃覆晶)封装技术(图1a)或COF(Chip On Film，薄膜覆晶封装)封装技术(图1b)整合触控显示面板模块以及TDDI(TouchAnd Display Driver Integration；触控显示集成)芯片，特别是，目前智能手机的显示屏幕已朝向全面屏发展，因此需要利用COF(或COG)封装技术将至少一个TDDI芯片12a和触控显示面板11a进行整合，而后透过柔性电路板(Flexible Printed Circuit，PFC)14a与设有一主机处理器(即，应用处理器)的一主板连接。其中，TDDI芯片12a包含为一种数字模拟混合芯片，具有数量众多的芯片管脚(即，Pin脚)。
在TDDI芯片12a的开发测试阶段，为了验证数字电路的功能是否符合需求，必须将TDDI芯片12a中的数字信号传送到TDDI芯片12a的GPIO脚位，然后利用逻辑分析仪(Logicanalyzer)或示波器来观测这些信号的高低电平变化。因此，需要观测的数字信号有几个，TDDI芯片12a就必须将对应数量的GPIO管脚作为测试管脚输出对应数字信号，然而，TDDI芯片管脚数量是有限的，采用相关技术的方案对数字电路的功能进行测试常常导致TDDI芯片12a的管脚不够用。
并且，相关技术中，TDDI芯片12a是利用分时多任务方式来分别进行显示驱动和触控检测，即，在显示区间进行显示驱动，且在消隐(blanking)区间时进行触控检测。现有的TDDI芯片12a是使用串行编码接口(SPI)将TDDI芯片12a的触控检测信道的检测数据送到外部。执行SPI数据传输时，TDDI芯片12a会将触控面板的一帧触控检测数据储存到存储器中，接着再通过SPI接口将整帧的触控检测数据一次传输至外部。然而，对于显示刷新率比较高的屏幕，刷新率可以达到120Hz，触控的报点率比较高的情况，报点率可以达到240Hz，在提高触控检测速率后，数据量加倍，SPI无法及时完成数据的传输。SPI作为数据传输中的“从设备(Slave)”，它的数据传输需要MCU的参与，在MCU的资源被占用后，会影响MCU的正常运算能力和响应速度。
发明内容
有鉴于此，本公开提出了一种触控数据检测装置，所述装置连接于显示面板，所述显示面板用于响应于触摸操作输出触控信号，所述装置包括：
触控显示驱动模块，包括信号输出端，所述触控显示驱动模块用于将所述触控信号转换数字信号，并将数字信号转换为第一数字音频信号，并通过所述信号输出端输出；
探测模块，连接于所述信号输出端，用于获取所述第一数字音频信号；
光电转换模块，连接于所述探测模块，用于将所述第一数字音频信号转换为光信号；
信号采集模块，连接于所述光电转换模块，用于对所述光信号进行采样，得到第二数字音频信号；
处理模块，连接于所述信号采集模块，用于对所述第二数字音频信号进行分析处理，得到分析处理结果。
在一种可能的实施方式中，所述触控显示驱动模块包括：
触控检测单元，用于接收所述触控信号；
数字电路单元，连接于所述触控检测单元，用于将所述触控信号转换为数字信号；
数字音频信号转换单元，连接于所述数字电路单元，用于将所述数字信号以第一预设频率转换为所述第一数字音频信号。
在一种可能的实施方式中，所述数字信号包括第一数字信号、第二数字信号、第三数字信号，所述数字电路单元包括：
模数转换电路，用于将所述触控信号转换为所述第一数字信号；
滤波电路，连接于所述模数转换电路，用于对所述第一数字信号进行滤波，得到所述第二数字信号；
存储电路，连接于所述滤波电路，用于存储所述第二数字信号。
在一种可能的实施方式中，所述滤波电路包括有限长单位冲激响应FIR滤波器。
在一种可能的实施方式中，所述数字音频信号转换单元包括：
多路选择电路，连接于所述模数转换电路、所述滤波电路、所述存储电路、所述触控检测单元及所述触控显示驱动模块的控制单元，用于选择性地输出所述第一数字信号、所述第二数字信号、所述第三数字信号、所述触控信号、所述控制单元输出的控制状态信号的任意一个；
暂存电路，连接于所述多路选择电路，用于对输入的信号进行暂存并按预设方式输出；
频率调整电路，用于对***时钟信号的频率进行调整，得到所述第一预设频率；
编码电路，连接于所述暂存电路及所述频率调整电路，用于根据所述第一预设频率对所述暂存电路输出的数字信号进行编码，以将所述数字信号转换为所述第一数字音频信号。
在一种可能的实施方式中，所述暂存电路包括先入先出暂存电路，所述编码电路采用SPDIF的数据编码格式进行编码。
在一种可能的实施方式中，所述频率调整电路用于根据预设的小数分频比对所述***时钟信号进行小数分频处理，得到所述第一预设频率。
在一种可能的实施方式中，所述频率调整电路包括第一多路选择器、第二多路选择器、第三多路选择器、加法器、减法器、整数计数器、分数计数器、比较器及门控时钟，
所述第一多路选择器用于根据选择信号选择性地输出第一数值和第二数值，所述第一数值为小数计数值与分子的和，所述第二数值为小数计数值与分子的和再与分母做差的值；
所述第二多路选择器的第一输入端连接于所述第一多路选择器的输出端，所述第二多路选择器的第二输入端连接于所述整数计数器的第一输出端，所述第二多路选择器的输出端连接于整数计数器的输入端，
所述第二多路选择器的控制端连接于所述第三多路选择器的控制端、所述比较器的输出端；
所述减法器的控制端连接于所述分数计数器的第一输出端，所述减法器的输出端连接于所述第三多路选择器的第一输入端；
所述加法器的控制端用于接收所述选择信号，所述加法器的输出端连接于所述第三多路选择器的第二输入端；
所述第三多路选择器的输出端连接于所述分数计数器的输入端，用于选择性地输出所述减法器的输出或所述加法器的输出；
所述分数计数器的输出端连接于所述比较器的输入端；
所述比较器的输出端连接于所述门控时钟的输入端；
所述门控时钟用于根据所述比较器的输出对所述***时钟信号进行调整，输出所述第一预设频率。
在一种可能的实施方式中，所述探测模块包括探针，所述装置还包括传输模块，
所述探针连接到所述信号输出端，用于接收所述第一数字音频信号；
所述传输模块连接于所述光电转换模块及所述信号采集模块之间，用于传输所述光信号。
在一种可能的实施方式中，所述传输模块包括数字同轴线或光纤缆线。
在一种可能的实施方式中，所述触控显示驱动模块包括触控显示驱动芯片，所述信号输出端为所述触控显示驱动芯片的通用输入输出引脚或所述触控显示驱动芯片包括的闪存存取引脚。
在一种可能的实施方式中，所述第一预设频率为所述信号采集模块对所述光信号进行采样的第二预设频率的整数倍。
在一种可能的实施方式中，所述信号采集模块可插拔地连接于所述处理模块。
在一种可能的实施方式中，所述触控显示驱动模块用于在所述显示面板工作在显示模式的情况下，将所述第一数字音频信号输出。
在一种可能的实施方式中，所述显示面板包括液晶显示面板、有机发光二极管显示面板、量子点发光二极管显示面板、迷你发光二极管显示面板和微发光二极管显示面板的任意一种。
根据本公开的另一方面，提出了一种触控芯片，所述触控芯片连接于显示面板，所述显示面板用于响应于触摸操作输出触控信号，所述芯片包括：
触控检测单元，用于接收所述触控信号；
数字电路单元，连接于所述触控检测单元，用于将所述触控信号转换为数字信号；
数字音频信号转换单元，连接于所述数字电路单元，用于将所述数字信号以第一预设频率转换为第一数字音频信号。
在一种可能的实施方式中，所述数字信号包括第一数字信号、第二数字信号、第三数字信号，所述数字电路单元包括：
模数转换电路，用于将所述触控信号转换为所述第一数字信号；
滤波电路，连接于所述模数转换电路，用于对所述第一数字信号进行滤波，得到所述第二数字信号；
存储电路，连接于所述滤波电路，用于存储所述第二数字信号。
在一种可能的实施方式中，所述数字音频信号转换单元包括：
多路选择电路，连接于所述模数转换电路、所述滤波电路、所述存储电路、所述触控检测单元及所述触控显示驱动模块的控制单元，用于选择性地输出所述第一数字信号、所述第二数字信号、所述第三数字信号、所述触控信号、所述控制单元输出的控制状态信号的任意一个；
暂存电路，连接于所述多路选择电路，用于对输入的信号进行暂存并按预设方式输出；
频率调整电路，用于对***时钟信号的频率进行调整，得到所述第一预设频率；
编码电路，连接于所述暂存电路及所述频率调整电路，用于根据所述第一预设频率对所述暂存电路输出的数字信号进行编码，以将所述数字信号转换为所述第一数字音频信号。
在一种可能的实施方式中，所述频率调整电路用于根据预设的小数分频比对所述***时钟信号进行小数分频处理，得到所述第一预设频率。
根据本公开的另一方面，提出了一种电子设备，所述电子设备包括所述的触控芯片。
在一种可能的实施方式中，所述电子设备包括显示器、智能手机或便携设备。
本公开实施例可以触控显示驱动模块将显示面板传来的触控信号转换为数字信号，将数字信号转换为第一数字音频信号，并通过所述信号输出端输出，利用探测模块获取所述第一数字音频信号，利用光电转换模块将所述第一数字音频信号转换为光信号，利用信号采集模块对所述光信号进行采样，得到第二数字音频信号，利用处理模块，对所述第二数字音频信号进行分析处理，得到分析处理结果，本公开实施例通过单个信号输出端就可以实现触控显示驱动模块的数字电路的测试，节约了触控显示驱动模块的端口管脚资源，并且通过将数字信号转换为数字音频信号，将数字音频信号转换为光信号后通过光通路进行传输，可以适应高帧率显示面板的大数据量，且对原有触控电路的工作，几乎不产生影响，不占用额外的MCU资源，不影响数据采集，节约了运算成本。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
图1a示出了相关技术以COG封装技术整合触控显示面板模块以及TDDI芯片的示意图，图1b示出了相关技术以COF封装技术整合触控显示面板模块以及TDDI芯片的示意图。
图2示出了根据本公开一实施例的触控数据检测装置的框图。
图3a示出了根据本公开一实施例的触控显示驱动模块的示意图。
图3b示出了根据本公开一实施例的数据传输格式示意图。
图4示出了根据本公开一实施例的时钟信号、数据信号和经过BMC编码的第一数字音频信号的工作时序示意图。
图5示出了根据本公开一实施例的频率调整电路的示意图。
图6a示出了根据本公开一实施例的小数分频处理的整数部分和小数部分的累加计数器的示意图。
图6b示出了根据本公开一实施例的小数分频处理的整数部分和小数部分的累加计数器的寄存数据(装载值)的示意图。
图7示出了根据本公开一实施例的触控芯片的框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在本公开的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
请参阅图2，图2示出了根据本公开一实施例的触控数据检测装置的框图。
如图2所示，所述装置1连接于显示面板2，所述显示面板2用于响应于触摸操作输出触控信号，所述装置1包括：
触控显示驱动模块10，包括信号输出端，所述触控显示驱动模块10用于将所述触控信号转换数字信号，并将数字信号转换为第一数字音频信号，并通过所述信号输出端输出；
探测模块20，连接于所述信号输出端，用于获取所述第一数字音频信号；
光电转换模块30，连接于所述探测模块20，用于将所述第一数字音频信号转换为光信号；
信号采集模块40，连接于所述光电转换模块30，用于对所述光信号进行采样，得到第二数字音频信号；
处理模块50，连接于所述信号采集模块40，用于对所述第二数字音频信号进行分析处理，得到分析处理结果。
本公开实施例可以触控显示驱动模块将显示面板传来的触控信号转换为数字信号，将数字信号转换为第一数字音频信号，并通过所述信号输出端输出，利用探测模块获取所述第一数字音频信号，利用光电转换模块将所述第一数字音频信号转换为光信号，利用信号采集模块对所述光信号进行采样，得到第二数字音频信号，利用处理模块，对所述第二数字音频信号进行分析处理，得到分析处理结果，本公开实施例通过单个信号输出端就可以实现触控显示驱动模块的数字电路的多个数字信号的测试，节约了触控显示驱动模块的端口管脚资源，并且通过将数字信号转换为数字音频信号，将数字音频信号转换为光信号后通过光通路进行传输，可以适应高帧率显示面板的大数据量，且对原有触控电路的工作，几乎不产生影响，不占用额外的MCU资源，不影响数据采集，节约了运算成本。
在一种可能的实施方式中，所述触控显示驱动模块10可以包括触控显示驱动芯片，所述信号输出端为所述触控显示驱动芯片的通用输入输出(GPIO)引脚或所述触控显示驱动芯片包括的闪存存取引脚。
本公开实施例的触控显示驱动模块可以包括指纹触控显示驱动(FingerprintTouch and Display Driver Integration，FTDDI)芯片、触控显示驱动(Touch andDisplay Driver Integration，TDDI)芯片等同时具有触控检测、显示驱动的芯片。
在一种可能的实施方式中，探测模块20可以包括探针，数目例如为1，本公开实施例可以将探针连接到触控显示驱动模块10的一个测试管脚(例如可以为GPIO管脚、或闪存flash管脚或中断输出引脚等)，通过探针可以将触控显示驱动模块10输出的第一数字音频信号采集到，并传输到光电转换模块30进行电光转换。
在一个示例中，光电转换模块30例如可以为光纤芯片(Digital AudioInterfaces Including Fiber Optic Inter-connections)。
在一个示例中，光电转换单元30可以通过传输单元从探针接收第一数字音频信号，在一个示例中，第一数字音频信号可以为一SPDIF(Sony/Philips Digital Interface，索尼/飞利浦数字接口)信号，因此，用于传送SPDIF信号的传输单元可以是RCA数字同轴线、BNC数字同轴线或光纤缆线。
请参阅图3a，图3a示出了根据本公开一实施例的触控显示驱动模块的示意图。
在一种可能的实施方式中，如图3a所示，所述触控显示驱动模块10包括：
触控检测单元110，用于接收所述触控信号；
数字电路单元120，连接于所述触控检测单元110，用于将所述触控信号转换为数字信号；
数字音频信号转换单元130，连接于所述数字电路单元120，用于将所述数字信号以第一预设频率转换为所述第一数字音频信号。
本公开实施例可以通过触控检测单元接收触控信号，利用数字电路单元将所述触控信号转换为数字信号，利用数字音频信号转换单元将所述数字信号以第一预设频率转换为所述第一数字音频信号，从而通过单个信号输出端就可以实现触控显示驱动模块的数字电路的多个数字信号的测试，节约了触控显示驱动模块的端口管脚资源，并且通过将数字信号转换为数字音频信号，可以适应高帧率显示面板的大数据量，且对触控显示驱动模块的运算资源(MCU占用率)要求较低，节约了运算成本。
在一个示例中，数字音频信号转换单元130可以利用第一预设频率(例如：24.576MHz)将数字电路单元1220输出数字信号转换为第一数字音频信号(例如为SPDIF信号)。
在一种可能的实施方式中，如图3a所示，所述数字信号可以包括第一数字信号D1、第二数字信号D2、第三数字信号D3，所述数字电路单元120包括：
模数转换电路1210，用于将所述触控信号转换为所述第一数字信号D1；
滤波电路1220，连接于所述模数转换电路1210，用于对所述第一数字信号D1进行滤波，得到所述第二数字信号D2；
存储电路1230，连接于所述滤波电路1220，用于存储所述第二数字信号D2。
本公开实施例可以将第一数字信号D1、第二数字信号D2、第三数字信号D3分别进行转换，以得到对应的第一数字音频信号，以实现对数字电路单元120中各个电路分别进行测试，以验证各个数字电路的功能。
在一种可能的实施方式中，所述滤波电路1220可以包括有限长单位冲激响应FIR滤波器。
在一种可能的实施方式中，如图3a所示，所述数字音频信号转换单元130可以包括：
多路选择电路1310，连接于所述模数转换电路1210、所述滤波电路1220、所述存储电路1230及所述触控显示驱动模块10的控制单元(未示出)，用于选择性地输出所述第一数字信号D1、所述第二数字信号D2、所述第三数字信号D3、所述控制单元输出的控制状态信号S1的任意一个，还可以连接于MCU，用于输出MCU打印信息(MCU print message)C1；
暂存电路1320，连接于所述多路选择电路1310，用于对输入的信号进行暂存并按预设方式输出；
频率调整电路1330，用于对***时钟信号的频率进行调整，得到所述第一预设频率；
编码电路1340，连接于所述暂存电路1320及所述频率调整电路1330，用于根据所述第一预设频率对所述暂存电路1320输出的数字信号进行编码，以将所述数字信号转换为所述第一数字音频信号。
在一个示例中，所述控制状态信号S1例如可以包括当前触控扫描顺序、当前触控扫描帧数、当前显示行数等触控显示参数。
在一个示例中，本公开实施例可以利用多路选择电路1310将所述模数转换电路1210输出的所述第一数字信号D1、所述滤波电路1220输出的所述第二数字信号D2、从存储电路1230读取的所述第三数字信号D3输出到暂存电路1310中，分别的，可以利用第一数字信号D1以验证模数转换电路1210的电路功能是否正常；利用第二数字信号D2验证滤波电路1220是否正常、并调整滤波电路1220的滤波参数；利用第三数字信号D3验证存储电路1230存储功能是否正常。
当然，本公开实施例对数字电路单元1220或其他单元进行功能性验证的具体方式不做限定，本领域技术人员可以根据需要及实际情况设置验证方式。
示例性的，本公开实施例通过所述第一数字信号D1、所述第二数字信号D2、所述第三数字信号D3等数据值，可以观测某个传感器的原始数值，并可以观测数值随时间的变化，可以观测数字处理方案的效果，并可以观测整个屏幕的数据的均一性的特征，当然，通过输出打印信息，上位机可以结合BIN翻译执行数据打印，以展示观测结果。
在一种可能的实施方式中，所述暂存电路1320包括先入先出FIFO暂存电路1320，所述编码电路1340采用SPDIF的数据编码格式进行编码。
本公开实施例通过将暂存电路1320设置为异步FIFO模式，以进行数据同步，可以解决模数转换电路、滤波电路、存储电路等各个电路的工作频率与发送第一数字音频信号的发送频率不一致的问题，实现数据同步，提高数据传输的准确性。
其中，SPDIF是Sony(索尼)和Philips(飞利浦)所定制出来的一种数字信号传输接口，其基于IEC 60958标准来规范信号编码与传输形式。其中，IEC 60958 TYPE 2Unbalanced使用RCA数字同轴线进行信号传输，而IEC60958 TYPE 2 Optical使用光纤缆线进行信号传输。基于IEC 60958标准的SPDIF数字信号传输接口在在传输数据时使用双向双相符号编码(Biphase Mark Code)，简称BMC，属于一种相位调制(phase modulation)的编码方法，是将时钟信号和数据信号混合在一起传输的编码方法。
本公开实施例的通过将数字音频信号设置为SPDIF信号，由于SPDIF最大信号长度可达32bits，使得触控显示驱动模块10能够一次性地将显示面板一帧触控检测数据读出，一次你能够有效降低MCU占用率。
本公开实施例对编码电路1340进行编码的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据相关技术实现。
请参阅图3b，图3b示出了根据本公开一实施例的数据传输格式示意图。
在一种可能的实施方式中，如图3b所示，本公开实施例的每个音频数据包可以包含24-bit的有效数据。
示例性的，如图3b所示，在发送模数转换电路结果(D1，即图3b中的ADC_A2D_DATA)、FIR滤波电路结果(D2，即图3b中的ADC_PROC_DATA)、RAW存储电路数据(D3，即图3b中的ADC_RAW_DATA)的时候，有效数据(如ADC_A2D_DATA、DDI_INFO、ADC_RAW_DATA、ADC_PROC_DATA)可以放到高16-bit，低8-bit可以用来存放一些信息数据(info-bit)，其中，信息数据例如可以包含显示帧(F)、触控帧(U)、噪声检测次序(NOI)和正常手指扫描(NORM)等。
示例性的，如图3b所示，在发送MCU打印信息(VM_PRINTF_DATA)的时候，可以把MCU的通用寄存器(如R0/R1/R2)编码到4个音频数据包中，同时支持PRINT_FLAG(0xFF)的标记。通过这样的方式，本公开实施例可以提高数据传输效率。
请参阅图4，图4示出了根据本公开一实施例的时钟信号、数据信号和经过BMC编码的第一数字音频信号的工作时序示意图。
在一个示例中，如图4所示，第二数字信号D2在时钟信号CLK1对应的第一预设频率下被转换为第一数字音频信号。
在一种可能的实施方式中，所述频率调整电路1330用于根据预设的小数分频比对所述***时钟信号进行小数分频处理，得到所述第一预设频率。
在一个示例中，假设所述***时钟信号CLK2的频率为96MHz，若需要的第一预设频率为24.576MHz，为了得到第一预设频率，本公开实施例的小数分频比可以为96/24.576＝3.90625，即利用频率调整电路1330对***时钟信号(system clock)进行3.9分频(或称39/10分频)，以产生供编码电路1340执行编码转换时作为基准的时钟信号CLK1，该时钟信号CLK1具有所述第一预设频率。
当然，以上对***时钟信号的频率、第一预设频率、小数分频比等具体数值的描述是示例性的，不应视为是对本公开的限定，在其他的实施方式中，本领域技术人员可以根据实际情况确定各个参数的具体值。
下面对频率调整方案进行示例性介绍。
请参阅图5，图5示出了根据本公开一实施例的频率调整电路的示意图。
图5中，“integ”指的是分频系数中的整数部分，“Num”指分频的分数部分里面的分子，“Deno”指分频的分数部分里面的分母，“intg_cnt”指的是整数分频的计数器，“frac_cnt”指的是分数(小数)分频的计数器，“Cond”可以表示为：Cond＝((frac_cnt+Numerator)>Denominator)？1:0，指的是小数计数器的值(frac_cnt)加上分子(Num)的和(sum)，与分母(Deno)进行比较，如果sum>Deno，则Cond条件成立。
在一种可能的实施方式中，如图5所示，所述频率调整电路1330包括第一多路选择器1339、第二多路选择器1331、第三多路选择器1332、加法器1333、减法器1334、整数计数器1335、分数计数器1336、比较器1337及门控时钟(integrated clock gating)1338，
所述第一多路选择器1339用于根据选择信号Cond选择性地输出第一数值和第二数值，所述第一数值为小数计数值与分子的和(小数计数值+分子)，所述第二数值为小数计数值与分子的和再与分母做差的值(小数计数值+分子-分母)；
所述第二多路选择器1331的第一输入端连接于所述第一多路选择器1339的输出端，所述第二多路选择器1331的第二输入端连接于所述整数计数器1335的第一输出端，所述第二多路选择器1331的输出端连接于整数计数器1335的输入端，
所述第二多路选择器1331的控制端连接于所述第三多路选择器1332的控制端、所述比较器1337的输出端；
所述减法器1334的控制端连接于所述分数计数器1336的第一输出端，所述减法器1334的输出端连接于所述第三多路选择器1332的第一输入端；
所述加法器1333的控制端用于接收所述选择信号，所述加法器1333的输出端连接于所述第三多路选择器1332的第二输入端；
所述第三多路选择器1332的输出端连接于所述分数计数器1336的输入端，用于选择性地输出所述减法器1334的输出或所述加法器1333的输出；
所述分数计数器1336的输出端连接于所述比较器1337的输入端；
所述比较器1337的输出端连接于所述门控时钟1338的输入端；
所述门控时钟1338用于根据所述比较器1337的输出对所述***时钟信号进行调整，输出所述第一预设频率，例如，控制信号为1时，让CLK2通过，否则，让CLK1保持为0，通过这样的方式，本公开实施例可以方便、高效的控制时钟个数。
示例性的，其工作原理可以为：整数计数器(intg_cnt)，进行从大到小的计数(down count)，每次减1，当倒计数到0时，重新装载设定值(integ-1)，如果此时Cond的条件判断是“1”，则装载设定值+1，(integ-1+1)；当整数计数器的倒计数到0时，打开门控时钟的使能开关，让tx_clk那端出现一个时钟周期的sys_clk；小数计数器(frac_cnt)，进行从小到大的计数(up count)，每次增加分子的值(Num)，每次判断Cond的条件是否成立，如果条件成立，则要在计数器与分子的加和结果上减去分母的值。
请参阅图6a，图6a示出了根据本公开一实施例的小数分频处理的整数部分和小数部分的累加计数器的示意图。
请参阅图6b，图6b示出了根据本公开一实施例的小数分频处理的整数部分和小数部分的累加计数器的寄存数据(装载值)的示意图。
在一个示例中，如图6a及图6b所示，在小数分频处理中，3为整数(integer)，9为小数(fraction)、分子(numerator)，10为分母(Denominator)。
在一个示例中，频率调整电路1330正常工作时，加法器1333对累加寄存器执行条件代码(Cond)和一整数数值进行加法运算，其中，若小数计数值(frac_cnt，整数计数器)与分子的和值大于分母，则Cond＝1；反之，则Cond＝0。另一方面，整数数值等于整数计数值减1。
在一个示例中，如图5、图6b所示，在执行小数分频处理的过程中，整数部分由3到0逐一降低，此时加法器1333、第三多路选择器1332、分数计数器1336、以及比较器1337用于对整数部分的计数值进行规律性调整。
在一个示例中，如图6b所示，在整数部分完成每一次从3到0的逐一递减后，小数计数值减1之后与分子相加再与分母相减。
在一个示例中，当整数部分计数器达到0值时，在分数部分采用分子逐次累加，然后与分母进行比较，当加和值大于分母时，需要从加和值之中减掉分母，此时对整数部分的加载值进行“+1”的调整，当加和值不大于分母时，锁存目前加和值，用以下次进行运算。
通过以上电路，将39个***时钟信号CLK2(具有***工作频率96MHz)输入所述频率调整电路1330之后，可以得到10个时钟信号CLK1(具有目标工作频率24.576MHz)。
本公开实施例对比较器、门控时钟的具体实现方式不做限定。
在一种可能的实施方式中，所述触控显示驱动模块10可以用于在所述显示面板2工作在显示模式的情况下，将所述第一数字音频信号输出。
在一个示例中，对于第三数字信号D3(整帧数据)而言，本公开实施例可以根据扫描次序，依次将每个第二数字信号D2的数据存储到存储电路(如SRAM)中的对应位置后，可以在显示电路工作的时间范围内(此时触控电路不工作)，再次把存储电路中存储的第三数字信号依次发送给处理模块进行分析处理。示例性的，对于32x18的触控传感器矩阵，通常需要32x18x1/384K＝1.5ms，而每次显示电路工作时间大概为2ms，这段时间内触控电路是不工作的，也不产生新的触控信号，因此，本公开实施例在显示电路工作时，将需要分析的数据发送到处理模块，可以确保不影响设备的正常工作，提高效率。
在一种可能的实施方式中，所述探测模块20包括探针，所述装置1还包括传输模块(未示出)，
所述探针连接到所述信号输出端，用于接收所述第一数字音频信号；
所述传输模块连接于所述光电转换模块30及所述信号采集模块40之间，用于传输所述光信号。
在一种可能的实施方式中，所述传输模块包括数字同轴线或光纤缆线，本公开实施例利用数字同轴线或光纤来传输数据，可以降低甚至避免数据采集模块40的噪声，提高数据传输的准确性。
在一种可能的实施方式中，信号采集模块40可以利用第二预设频率作为采样频率(Sampling Rate)对光信号进行数据采集，从而对应地输出第二数字音频信号。
在一种可能的实施方式中，所述第一预设频率为所述信号采集模块40对所述光信号进行采样的第二预设频率的整数倍。在一个示例中，第一预设频率可以为第二预设频率的X倍，其中，X为整数。例如，第二预设频率为192KHz且X＝128，则第一预设频率为192*128＝24.576MHz。
在一个示例中，该处理模块50可以为终端或服务器，终端又称之为用户设备(UserEquipment，UE)、移动台(Mobile Station，MS)、移动终端(Mobile Terminal，MT)等，是一种向用户提供语音和/或数据连通性的设备，例如，具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。目前，一些终端的举例为：手机(Mobile Phone)、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(Mobile Internetdevice，MID)、可穿戴设备，虚拟现实(Virtual Reality，VR)设备、增强现实(Augmentedreality，AR)设备、工业控制(Industrial Control)中的无线终端、无人驾驶(Selfdriving)中的无线终端、远程手术(Remote medical Surgery)中的无线终端、智能电网(Smart Grid)中的无线终端、运输安全(Transportation Safety)中的无线终端、智慧城市(Smart City)中的无线终端、智慧家庭(Smart Home)中的无线终端、车联网中的无线终端等。
优选地，处理模块50可以为一计算机主机，且该信号采集模块40可以可插拔地连接于所述处理模块50，例如，可以以内插卡(如PCI卡、PCI-E卡)或外接装置(如通过USB)的形式可插拔地连接到处理模块50。
在一个示例中，处理模块50可以用于收集、记录并且图形化显示第二数字音频信号。进行数据收集与纪录时，处理模块50可将第二数字音频信号的左声道与右声道数据分开交叉存放。
在一种可能的实施方式中，第一数字音频信号的信号长度与显示面板的屏幕尺寸相关，在触控显示驱动模块10的数字电路将所述触控信号转换成数字信号之后，对应于所述数字信号的信号长度，该第一数字音频信号(即，SPDIF信号)的信号长度可以为8bits、12bits、或16bits。在此情况下，为了让所述第二数字音频信号能够以其左声道数据区间与右声数据区间交叉装载由触控信号转换而成数字信号，因此，对应该第一数字音频信号的信号长度，该第二数字音频信号的信号长度可以为16bits、24bits、或32bits，即第二数字音频信号的信号长度是第一数字音频信号的信号长度的两倍。
在一种可能的实施方式中，所述显示面板2包括液晶显示面板、有机发光二极管显示面板、量子点发光二极管显示面板、迷你发光二极管显示面板和微发光二极管显示面板的任意一种。
请参阅图7，图7示出了根据本公开一实施例的触控芯片的框图。
如图7所示，所述触控芯片15连接于显示面板2，所述显示面板2用于响应于触摸操作输出触控信号，所述芯片包括：
触控检测单元110，用于接收所述触控信号；
数字电路单元120，连接于所述触控检测单元110，用于将所述触控信号转换为数字信号；
数字音频信号转换单元130，连接于所述数字电路单元120，用于将所述数字信号以第一预设频率转换为第一数字音频信号。
本公开实施例可以通过触控检测单元接收触控信号，利用数字电路单元将所述触控信号转换为数字信号，利用数字音频信号转换单元将所述数字信号以第一预设频率转换为所述第一数字音频信号，从而通过单个信号输出端就可以实现触控显示驱动模块的数字电路的多个数字信号的测试，节约了触控显示驱动模块的端口管脚资源，并且通过将数字信号转换为数字音频信号，可以适应高帧率显示面板的大数据量，且对原有触控电路的工作，几乎不产生影响，不占用额外的MCU资源，不影响数据采集，方便在线实时调试，节约了运算成本。
应该说明的是，本公开实施例可以在仅使用一根探测针的情况下，检测模数转换电路所输出的第一数字信号和/或滤波电路所输出的第二数字信号，藉此方式验证、调整该模数转换电路和滤波电路，相较于相关技术利用多个管脚输出对应数字信号的方式，极大降低了管脚负荷。
在一种可能的实施方式中，如图3a所示，所述数字信号包括第一数字信号D1、第二数字信号D2、第三数字信号D3，所述数字电路单元120包括：
模数转换电路1210，用于将所述触控信号转换为所述第一数字信号D1；
滤波电路1220，连接于所述模数转换电路1210，用于对所述第一数字信号D1进行滤波，得到所述第二数字信号D2；
存储电路1230，连接于所述滤波电路1220，用于存储所述第二数字信号D2。
在一种可能的实施方式中，所述数字音频信号转换单元130包括：
多路选择电路1310，连接于所述模数转换电路1210、所述滤波电路1220、所述存储电路1230、所述触控检测单元110及所述触控显示驱动模块10的控制单元，用于选择性地输出所述第一数字信号D1、所述第二数字信号D2、所述第三数字信号D3、所述触控信号、所述控制单元输出的控制状态信号的任意一个；
暂存电路1320，连接于所述多路选择电路1310，用于对输入的信号进行暂存并按预设方式输出；
频率调整电路1330，用于对***时钟信号的频率进行调整，得到所述第一预设频率；
编码电路1340，连接于所述暂存电路1320及所述频率调整电路1330，用于根据所述第一预设频率对所述暂存电路1320输出的数字信号进行编码，以将所述数字信号转换为所述第一数字音频信号。
在一种可能的实施方式中，所述频率调整电路1330用于根据预设的小数分频比对所述***时钟信号进行小数分频处理，得到所述第一预设频率。
应该说明的是，以上对触控芯片的介绍可以参考之前对触控数据检测装置的触控显示驱动模块的描述，在此不再赘述。
本公开实施例在TDDI芯片内部进行SPDIF编码器的植入，对需要上传的数据进行编码，可以突破TDDI芯片封装局限，在链路上采用光纤进行信号传递，可以减少噪声的引入，利用数字音频采集卡，可以降低***的调试难度和出错风险，功能强大并且易于开发的PC机作为数据处理的终端，可以方便快捷的帮助工程师完成数据收集、观测和分析。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (21)

1.一种触控数据检测装置，其特征在于，所述装置连接于显示面板，所述显示面板用于响应于触摸操作输出触控信号，所述装置包括：
触控显示驱动模块，包括信号输出端，所述触控显示驱动模块用于将所述触控信号转换数字信号，并将数字信号转换为第一数字音频信号，并通过所述信号输出端输出；
探测模块，连接于所述信号输出端，用于获取所述第一数字音频信号；
光电转换模块，连接于所述探测模块，用于将所述第一数字音频信号转换为光信号；
信号采集模块，连接于所述光电转换模块，用于对所述光信号进行采样，得到第二数字音频信号；
处理模块，连接于所述信号采集模块，用于对所述第二数字音频信号进行分析处理，得到分析处理结果。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述触控显示驱动模块包括：
触控检测单元，用于接收所述触控信号；
数字电路单元，连接于所述触控检测单元，用于将所述触控信号转换为数字信号；
数字音频信号转换单元，连接于所述数字电路单元，用于将所述数字信号以第一预设频率转换为所述第一数字音频信号。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述数字信号包括第一数字信号、第二数字信号、第三数字信号，所述数字电路单元包括：
模数转换电路，用于将所述触控信号转换为所述第一数字信号；
滤波电路，连接于所述模数转换电路，用于对所述第一数字信号进行滤波，得到所述第二数字信号；
存储电路，连接于所述滤波电路，用于存储所述第二数字信号。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述滤波电路包括有限长单位冲激响应FIR滤波器。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述数字音频信号转换单元包括：
多路选择电路，连接于所述模数转换电路、所述滤波电路、所述存储电路、所述触控检测单元及所述触控显示驱动模块的控制单元，用于选择性地输出所述第一数字信号、所述第二数字信号、所述第三数字信号、所述触控信号、所述控制单元输出的控制状态信号的任意一个；
暂存电路，连接于所述多路选择电路，用于对输入的信号进行暂存并按预设方式输出；
频率调整电路，用于对***时钟信号的频率进行调整，得到所述第一预设频率；
编码电路，连接于所述暂存电路及所述频率调整电路，用于根据所述第一预设频率对所述暂存电路输出的数字信号进行编码，以将所述数字信号转换为所述第一数字音频信号。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述暂存电路包括先入先出暂存电路，所述编码电路采用SPDIF的数据编码格式进行编码。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述频率调整电路用于根据预设的小数分频比对所述***时钟信号进行小数分频处理，得到所述第一预设频率。
8.根据权利要求5或7所述的装置，其特征在于，所述频率调整电路包括第一多路选择器、第二多路选择器、第三多路选择器、加法器、减法器、整数计数器、分数计数器、比较器及门控时钟，
所述第一多路选择器用于根据选择信号选择性地输出第一数值和第二数值，所述第一数值为小数计数值与分子的和，所述第二数值为小数计数值与分子的和再与分母做差的值；
所述第二多路选择器的第一输入端连接于所述第一多路选择器的输出端，所述第二多路选择器的第二输入端连接于所述整数计数器的第一输出端，所述第二多路选择器的输出端连接于整数计数器的输入端，
所述第二多路选择器的控制端连接于所述第三多路选择器的控制端、所述比较器的输出端；
所述减法器的控制端连接于所述分数计数器的第一输出端，所述减法器的输出端连接于所述第三多路选择器的第一输入端；
所述加法器的控制端用于接收所述选择信号，所述加法器的输出端连接于所述第三多路选择器的第二输入端；
所述第三多路选择器的输出端连接于所述分数计数器的输入端，用于选择性地输出所述减法器的输出或所述加法器的输出；
所述分数计数器的输出端连接于所述比较器的输入端；
所述比较器的输出端连接于所述门控时钟的输入端；
所述门控时钟用于根据所述比较器的输出对所述***时钟信号进行调整，输出所述第一预设频率。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探测模块包括探针，所述装置还包括传输模块，
所述探针连接到所述信号输出端，用于接收所述第一数字音频信号；
所述传输模块连接于所述光电转换模块及所述信号采集模块之间，用于传输所述光信号。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述传输模块包括数字同轴线或光纤缆线。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述触控显示驱动模块包括触控显示驱动芯片，所述信号输出端为所述触控显示驱动芯片的通用输入输出引脚或所述触控显示驱动芯片包括的闪存存取引脚。
12.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一预设频率为所述信号采集模块对所述光信号进行采样的第二预设频率的整数倍。
13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号采集模块可插拔地连接于所述处理模块。
14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述触控显示驱动模块用于在所述显示面板工作在显示模式的情况下，将所述第一数字音频信号输出。
15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述显示面板包括液晶显示面板、有机发光二极管显示面板、量子点发光二极管显示面板、迷你发光二极管显示面板和微发光二极管显示面板的任意一种。
16.一种触控芯片，其特征在于，所述触控芯片连接于显示面板，所述显示面板用于响应于触摸操作输出触控信号，所述芯片包括：
触控检测单元，用于接收所述触控信号；
数字电路单元，连接于所述触控检测单元，用于将所述触控信号转换为数字信号；
数字音频信号转换单元，连接于所述数字电路单元，用于将所述数字信号以第一预设频率转换为第一数字音频信号。
17.根据权利要求16所述的芯片，其特征在于，所述数字信号包括第一数字信号、第二数字信号、第三数字信号，所述数字电路单元包括：
模数转换电路，用于将所述触控信号转换为所述第一数字信号；
滤波电路，连接于所述模数转换电路，用于对所述第一数字信号进行滤波，得到所述第二数字信号；
存储电路，连接于所述滤波电路，用于存储所述第二数字信号。
18.根据权利要求17所述的芯片，其特征在于，所述数字音频信号转换单元包括：
多路选择电路，连接于所述模数转换电路、所述滤波电路、所述存储电路、所述触控检测单元及所述触控显示驱动模块的控制单元，用于选择性地输出所述第一数字信号、所述第二数字信号、所述第三数字信号、所述触控信号、所述控制单元输出的控制状态信号的任意一个；
暂存电路，连接于所述多路选择电路，用于对输入的信号进行暂存并按预设方式输出；
频率调整电路，用于对***时钟信号的频率进行调整，得到所述第一预设频率；
编码电路，连接于所述暂存电路及所述频率调整电路，用于根据所述第一预设频率对所述暂存电路输出的数字信号进行编码，以将所述数字信号转换为所述第一数字音频信号。
19.根据权利要求18所述的芯片，其特征在于，所述频率调整电路用于根据预设的小数分频比对所述***时钟信号进行小数分频处理，得到所述第一预设频率。
20.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求16-19任一项所述的触控芯片。
21.根据权利要求20所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括显示器、智能手机或便携设备。
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