TWI755177B

TWI755177B - 級聯晶片之同步啟動方法、感測裝置及資訊處理裝置

Info

Publication number: TWI755177B
Application number: TW109141803A
Authority: TW
Inventors: 王鑫
Original assignee: 大陸商北京集創北方科技股份有限公司
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2022-02-11
Also published as: TW202221446A

Abstract

一種級聯晶片之同步啟動方法，應用於具有一感測裝置的一電子裝置中，該感測裝置包含一感測單元、一主晶片及與該主晶片級聯的至少一個從晶片，該方法包包括：該主晶片產生一掃描啟動信號並將其傳送至所述至少一從晶片；該主晶片對該掃描啟動信號執行一第一延遲處理以產生一第一掃描啟動信號，且各所述從晶片對該掃描啟動信號執行一去抖動處理及一第二延遲處理以產生與該第一掃描啟動信號同步之一第二掃描啟動信號；以及該主晶片之一第一掃描單元依據所述第一掃描啟動信號傳送一掃描信號至該感測單元，且各所述從晶片之一第二掃描單元依據一所述第二掃描啟動信號傳送一所述掃描信號至該感測單元。

Description

級聯晶片之同步啟動方法、感測裝置及資訊處理裝置

本發明係關於電路晶片控制之有關技術領域，尤指應用於控制至少二集成電路(Integrated circuit, IC)晶片同時啟動的一種級聯晶片之同步啟動方法。

隨著智慧型手機、平板電腦、大型觸控顯示器的廣泛應用，製造商也對應地設計及推出不同的觸控晶片。圖1顯示習知的一種觸控裝置的方塊圖。如圖1所示，習知的一種觸控裝置1a係應用於例如智慧型手機和平板電腦等具小尺寸觸控螢幕的電子裝置之中，且包括一觸控面板11a和一觸控晶片12a。值得說明的是，依據人手的尺寸大小，觸控面板11a通常被劃分為多個觸控感測區域。理論上，觸控面板11a的尺寸越大，則其包含的觸控感測區域的總數量也就越多，同時觸控面板11a的掃描電極以及檢測電極也就越多，使得單一觸控晶片12a必須具有足夠數量的通道數。

應可理解，觸控晶片的設計難度會隨著通道數的增加而提升，因此，當觸控晶片的通道數與晶片面積大到一定程度後，晶片的生產良率便會顯著下降。基於這個理由，對於具有大尺寸觸控螢幕的電子裝置而言，製造商採用級聯觸控晶片的方式實現對於觸控面板11a之觸控檢測。圖2顯示習知的另一種觸控裝置的方塊圖。如圖2所示，觸控裝置1b係應用於具大尺寸觸控螢幕的電子裝置之中，且包括一觸控面板11b、一第一觸控晶片12b以及一第二觸控晶片13b。然而，當兩顆觸控晶片相互級聯後，需要保證兩顆觸控晶片在同一時間啟動從而開始掃描觸控面板11b，否則會導致兩顆觸控晶片之讀出電路所獲得之觸控檢測數據不一致，從而使觸控晶片無法準確的計算出用戶手指的觸控位置，或是造成觸控位置計算錯誤，最終導致用戶體驗不佳。

目前，觸控晶片製造商採用兩種方式使兩顆觸控晶片可以同時啟動掃描。第一種方式是令第一觸控晶片12b和第二觸控晶片13b分別作為主晶片(Master chip)與從晶片(Slave chip)，由第一觸控晶片12b傳送掃描開始信號(STV signal)至第二觸控晶片13b。這種方式具有易於實現且主晶片與從晶片之間僅需一個信號溝通引腳。可惜的是，主晶片傳送至從晶片的掃描開始信號容易受到晶片間的干擾信號之影響，故而可能會導致從晶片的誤啟動。第二種方式是利用握手信號(Handshaking signal)實現主晶片與從晶片之同步啟動。這種方式雖然可以保證不會造成從晶片的誤啟動，但是主晶片與從晶片之間需要兩個信號溝通引腳才能夠實現握手操作，反而使晶片設計和製造成本增加。

由上述說明可知，本領域亟需一種新穎的級聯晶片之同步啟動方法。

本發明之主要目的在於提供一種級聯晶片之同步啟動方法，其應用於具有一感測裝置的一電子裝置之中，其中該感測裝置包含一感測單元、一主晶片、以及與該主晶片級聯的至少一個從晶片。當所述感測裝置正常工作時，所述主晶片產生一第一掃描啟動信號且傳送一第一掃描啟動信號至所述從晶片，所述主晶片對該第一掃描啟動信號執行一時間延遲處理以產生一第二掃描啟動信號且所述從晶片對該第一掃描啟動信號執行一去抖動處理及一同步處理以同樣產生所述第二掃描啟動信號。最終，所述主晶片和所述從晶片同時依據所述第二掃描啟動信號而傳送一掃描信號至該感測單元，從而保持所述掃描信號的數據一致性，且不會造成從晶片誤啟動。

因此，在應用本發明之級聯晶片的同步啟動方法的情況下，所述感測裝置(例如：觸控裝置)可以有效的保證主晶片和至少一從晶片可以同步送出掃描信號至感測陣列，從而保持感測數據的一致性，提高產品的性能。另一方面，主晶片和從晶片之間僅需透過一個信號溝通引腳來達成同步通信，節省了晶片的面積和成本。

為達成上述目的，本發明提出所述級聯晶片之同步啟動方法的一實施例，其應用於具有一感測裝置的一電子裝置之中，其中該感測裝置包含一感測單元、一主晶片、以及與該主晶片級聯的至少一從晶片；所述級聯晶片之同步啟動方法包括：

該主晶片產生一掃描啟動信號並將其傳送至所述至少一從晶片；

該主晶片對該掃描啟動信號執行一第一延遲處理以產生一第一掃描啟動信號，且各所述從晶片對該掃描啟動信號執行一去抖動處理及一第二延遲處理以產生與該第一掃描啟動信號同步之一第二掃描啟動信號；以及

該主晶片之一第一掃描單元依據所述第一掃描啟動信號傳送一掃描信號至該感測單元，且各所述從晶片之一第二掃描單元依據一所述第二掃描啟動信號傳送一所述掃描信號至該感測單元。

在一實施例中，該主晶片具有一信號傳送引腳以輸出所述掃描啟動信號，且各所述從晶片具有一信號接收引腳以接收所述掃描啟動信號。

在可能的實施例中，該感測單元可包括一電容感測器陣列、一光感測器陣列、一聲波感測器陣列、或一壓力感測器陣列。

在可能的實施例中，該主晶片和各所述從晶片皆可為一觸控晶片、一指紋辨識晶片、一影像處理晶片、或一信號處理晶片。

為達成上述目的，本發明進一步提出一種感測裝置，其包括一感測單元與一感測控制電路，該感測控制電路包含一主晶片及與該主晶片級聯的至少一從晶片，該感測控制電路係藉由執行一同步啟動方法驅動該感測單元，且該方法包括以下步驟：

該主晶片對該掃描啟動信號執行一第一延遲處理以產生一第一掃描啟動信號，且各所述從晶片對該掃描啟動信號執行一去抖動處理及一第二延遲處理以產生一第二掃描啟動信號；以及

該主晶片之一第一掃描單元依該第一掃描啟動信號傳送一掃描信號至該感測單元，且各所述從晶片之一第二掃描單元依一所述第二掃描啟動信號傳送一所述掃描信號至該感測單元。

在一實施例中，該主晶片具有一信號傳送引腳以輸出該掃描啟動信號，且各所述從晶片均具有一信號接收引腳以接收該掃描啟動信號。

為達成上述目的，本發明進一步提出一種資訊處理裝置，其具有如前述之感測裝置。

在可能的實施例中，所述之資訊處理裝置可為智慧型手機、智慧手錶、智慧手環、平板電腦、筆記型電腦、一體式電腦、門禁裝置、桌上型電腦、或工業電腦。

為使貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵、目的、與其優點，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。

本發明主要揭示一種級聯晶片之同步啟動方法，其應用於具有一感測裝置的一電子裝置之中，該感測裝置可以是電容式觸控裝置、聲波式觸控裝置、指紋辨識裝置、壓力感測裝置、或影像感測裝置，但不以此為限制。其中，該感測裝置包含一感測單元、一主晶片、以及與該主晶片級聯的至少一從晶片。當所述感測裝置正常工作時，所述主晶片產生一掃描啟動信號且傳送該掃描啟動信號至所述從晶片，所述主晶片對該掃描啟動信號執行一第一延遲處理以產生一第一掃描啟動信號且所述從晶片對該掃描啟動信號執行一去抖動處理及一第二延遲處理以產生與該第一掃描啟動信號同步之一第二掃描啟動信號。最終，所述主晶片和所述從晶片對應地依據該第一掃描啟動信號和該第二掃描啟動信號同步傳送兩個掃描信號至該感測單元，從而保持感測數據一致性，且不會造成從晶片誤啟動。同時，在應用本發明之級聯晶片的同步啟動方法的情況下，所述感測裝置(例如：觸控裝置)可以有效的保證主晶片和至少一從晶片可以同步送出掃描信號至感測陣列，從而保持感測數據的一致性，提高產品的性能。

圖3顯示應用本發明之一種級聯晶片之同步啟動方法的一種感測裝置的方塊圖。如圖3所示，該感測裝置1包括一感測單元11(即，觸控面板)和一感測控制電路(即，觸控電路)，且該感測控制電路包括一主晶片12以及與該主晶片12級聯的至少一從晶片13。

圖4顯示本發明之一種級聯晶片之同步啟動方法的流程圖。如圖3與圖4所示，本發明之一種級聯晶片之同步啟動方法包括：

步驟S1：主晶片12產生一掃描啟動信號STV，且傳送該掃描啟動信號STV至各從晶片12；

步驟S2：主晶片12對該掃描啟動信號STV執行一第一延遲處理以產生一第一掃描啟動信號STV_dly1，且各從晶片13均對該掃描啟動信號STV執行一去抖動處理及一第二延遲處理以產生與第一掃描啟動信號STV_dly1同步之一第二掃描啟動信號STV_dly2；以及

步驟S3：主晶片12之一第一掃描單元121依據所述第一掃描啟動信號STV_dly1傳送一掃描信號至感測單元11，且各從晶片13之一第二掃描單元131依據所述第二掃描啟動信號STV_dly2傳送所述掃描信號至感測單元11。

由圖3可知，主晶片12具有一主控制單元120以產生該掃描啟動信號STV，且主晶片12還具有一第一延遲單元122以執行該第一延遲處理。另一方面，各從晶片13皆具有一去抖動單元130和一第二延遲單元132以分別執行所述去抖動處理與所述第二延遲處理，其中，第二延遲單元132係一可規劃延遲時間之延遲單元。另外，熟悉感測裝置(例如：觸控裝置)之設計與製作的電子工程師必然知道，主晶片12進一步包含一第一信號讀出單元123，用以自感測單元11(例如：觸控面板)讀出因用戶觸摸該觸控面板所產生的感測信號。同樣地，各從晶片13均包含一第二信號讀出單元133，用以自感測單元11讀出感測信號。

值得強調的是，依據本發明之設計，主晶片12具有一信號傳送引腳以輸出所述掃描啟動信號STV，且各從晶片13均具有一信號接收引腳以接收所述掃描啟動信號STV。並且，由於本發明不特別限制感測單元11的型態，因此，在可行的實施例中，感測單元11可為：包含電容感測器陣列的觸控面板、包含聲波感測器陣列的觸控面板、包含光感測器陣列的指紋檢測面板、包含光感測器陣列的影像感測單元、或壓力感測器陣列的壓力感測單元。因此，對應地，主晶片12和各從晶片13均不限於觸控晶片，其亦可為指紋辨識晶片、影像處理晶片、或信號處理晶片等集成電路晶片。

請繼續參閱圖5，其顯示應用本發明之一種級聯晶片之同步啟動方法的另一種感測裝置的方塊圖。比較圖5與圖3可輕易地發現，圖3所示的感測裝置1包括一個主晶片12與一個從晶片13，而圖5所示的感測裝置1包括一個主晶片12與兩個從晶片13。簡單地說，在應用本發明之級聯晶片之同步啟動方法的情況下，可以有效的保證感測裝置1所包含的主晶片12及至少一個從晶片13同步送出掃描信號至感測單元11，從而保持感測數據的一致性、提高產品的性能。另一方面，由於主晶片12和一從晶片13之間僅需透過一個信號溝通引腳來達成同步驅動的功能，因此可大幅節省晶片面積和成本。

如此，上述已完整且清楚地說明本發明之一種級聯晶片之同步啟動方法；並且，經由上述可得知本發明具有下列優點：

(1)本發明揭示一種級聯晶片之同步啟動方法，其應用於具有一感測裝置的一電子裝置之中，其中該感測裝置包含一感測單元、一主晶片、以及與該主晶片級聯的至少一個從晶片。當所述感測裝置正常工作時，該主晶片產生一掃描啟動信號且傳送該掃描啟動信號至各所述從晶片，該主晶片對該掃描啟動信號執行一第一延遲處理以產生一第一掃描啟動信號且各所述從晶片均對該掃描啟動信號執行一去抖動處理及一第二延遲處理以產生與該第一掃描啟動信號同步之一第二掃描啟動信號。最終，該主晶片和各所述從晶片對應地依據該第一掃描啟動信號和該第二掃描啟動信號同步傳送兩個掃描信號至該感測單元，從而保持感測數據的一致性，且不會造成從晶片誤啟動。

(2)本發明同時揭示一種資訊處理裝置，其如前所述應用有本發明之一種級聯晶片之同步啟動方法的感測裝置。在可行的實施例中，該資訊處理裝置是選自於智慧型手機、智慧手錶、智慧手環、平板電腦、筆記型電腦、一體式電腦、門禁裝置、桌上型電腦、和工業電腦所組成群組之中的一種電子裝置。

必須加以強調的是，前述本案所揭示者乃為較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。

綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。

1a:觸控裝置 11a:觸控面板 12a:觸控晶片 1b:觸控裝置 11b:觸控面板 12b:第一觸控晶片 13b:第二觸控晶片 1:感測裝置 11:感測單元 12:主晶片 120:主控制單元 121:第一掃描單元 122:第一延遲單元 123:第一信號讀出單元 13:從晶片 130:去抖動單元 131:第二掃描單元 132:第二延遲單元 133:第二信號讀出單元 S1:一主晶片產生一掃描啟動信號，且傳送該掃描啟動信號至各從晶片 S2:該主晶片對該掃描啟動信號執行一第一延遲處理以產生一第一掃描啟動信號，且各所述從晶片均對該掃描啟動信號執行一去抖動處理及一第二延遲處理以產生與第一掃描啟動信號同步之一第二掃描啟動信號 S3:該主晶片之一第一掃描單元依據所述第一掃描啟動信號傳送一掃描信號至一感測單元，且各所述從晶片之一第二掃描單元依據一所述第二掃描啟動信號傳送一所述掃描信號至該感測單元

圖1為習知的一種觸控裝置的方塊圖；圖2為習知的另一種觸控裝置的方塊圖；圖3為應用本發明之一種級聯晶片之同步啟動方法的一種感測裝置的方塊圖；圖4為本發明之一種級聯晶片之同步啟動方法的流程圖；以及圖5為應用本發明之一種級聯晶片之同步啟動方法的另一種感測裝置的方塊圖。

S1:一主晶片產生一掃描啟動信號，且傳送該掃描啟動信號至各從晶片

S2:該主晶片對該掃描啟動信號執行一第一延遲處理以產生一第一掃描啟動信號，且各所述從晶片均對該掃描啟動信號執行一去抖動處理及一第二延遲處理以產生與第一掃描啟動信號同步之一第二掃描啟動信號

S3:該主晶片之一第一掃描單元依據所述第一掃描啟動信號傳送一掃描信號至一感測單元，且各所述從晶片之一第二掃描單元依據一所述第二掃描啟動信號傳送一所述掃描信號至該感測單元

Claims

一種級聯晶片之同步啟動方法，應用於具有一感測裝置的一電子裝置之中，其中該感測裝置包含一感測單元、一主晶片、以及與該主晶片級聯的至少一從晶片；所述級聯晶片之同步啟動方法包括：該主晶片產生一掃描啟動信號並將其傳送至所述至少一從晶片；該主晶片對該掃描啟動信號執行一第一延遲處理以產生一第一掃描啟動信號，且各所述從晶片對該掃描啟動信號執行一去抖動處理及一第二延遲處理以產生與該第一掃描啟動信號同步之一第二掃描啟動信號；以及該主晶片之一第一掃描單元依據所述第一掃描啟動信號傳送一掃描信號至該感測單元，且各所述從晶片之一第二掃描單元依據一所述第二掃描啟動信號傳送一所述掃描信號至該感測單元。
如請求項1所述之級聯晶片之同步啟動方法，其中，該主晶片具有一信號傳送引腳以輸出所述掃描啟動信號，且各所述從晶片具有一信號接收引腳以接收所述掃描啟動信號。
如請求項1所述之級聯晶片之同步啟動方法，其中，該感測單元包括選自於由電容感測器陣列、光感測器陣列、聲波感測器陣列、和壓力感測器陣列所組成群組之中的一種感測器陣列。
如請求項1所述之級聯晶片之同步啟動方法，其中，該主晶片和各所述從晶片皆為選自於由觸控晶片、指紋辨識晶片、影像處理晶片、和信號處理晶片所組成群組之中的一種集成電路晶片。
一種感測裝置，包括一感測單元與一感測控制電路，該感測控制電路包含一主晶片及與該主晶片級聯的至少一從晶片，該感測控制電路係藉由執行一同步啟動方法驅動該感測單元，且該方法包括以下步驟：該主晶片產生一掃描啟動信號並將其傳送至所述至少一從晶片；該主晶片對該掃描啟動信號執行一第一延遲處理以產生一第一掃描啟動信號，且各所述從晶片對該掃描啟動信號執行一去抖動處理及一第二延遲處理以產生一第二掃描啟動信號；以及該主晶片之一第一掃描單元依該第一掃描啟動信號傳送一掃描信號至該感測單元，且各所述從晶片之一第二掃描單元依一所述第二掃描啟動信號傳送一所述掃描信號至該感測單元。
如請求項5所述之感測裝置，其中，該感測單元包括選自於由電容感測器陣列、光感測器陣列、聲波感測器陣列、和壓力感測器陣列所組成群組之中的一種感測器陣列。
如請求項5所述之感測裝置，其中，該主晶片和各所述從晶片皆為選自於由觸控晶片、指紋辨識晶片、影像處理晶片、和信號處理晶片所組成群組之中的一種集成電路晶片。
如請求項5所述之感測裝置，其中，該主晶片具有一信號傳送引腳以輸出該掃描啟動信號，且各所述從晶片均具有一信號接收引腳以接收該掃描啟動信號。
一種資訊處理裝置，其具有如請求項5至8中任一項所述之感測裝置。
如請求項9所述之資訊處理裝置，其為選自於由智慧型手機、智慧手錶、智慧手環、平板電腦、筆記型電腦、一體式電腦、門禁裝置、桌上型電腦、和工業電腦所組成群組之中的一種電子裝置。