TWI837951B

TWI837951B - 觸控晶片的時鐘校準方法、觸控晶片及觸控顯示裝置

Info

Publication number: TWI837951B
Application number: TW111143829A
Authority: TW
Inventors: 付培培; 陳西發; 羅飛
Original assignee: 大陸商敦泰科技(深圳)有限公司
Priority date: 2022-07-14
Filing date: 2022-11-16
Publication date: 2024-04-01
Also published as: CN115097961B; WO2024012436A1; TW202403521A; CN115097961A

Abstract

本發明公開了一種觸控晶片的時鐘校準方法、觸控晶片及觸控顯示裝置，涉及觸控領域，首先將與觸控晶片連接的顯示螢幕的當前幀同步信號頻率對應的時鐘週期作為觸控晶片的參考時鐘週期，使得觸控晶片時鐘校準更加符合標準。然後通過計數器計算參考時鐘週期內的實際時鐘個數並得到實際時鐘個數和理論時鐘個數間的第一時鐘偏差值；在第一時鐘偏差值超出第一閾值時，表示觸控晶片的時鐘不準確，此時計數器向寄存器回饋第一時鐘偏差值並通過寄存器校準觸控晶片的時鐘頻率，能夠通過計數器和寄存器以硬體的形式實現對時鐘的自動檢測和校準，校準方式簡單，校準精度高。

Description

觸控晶片的時鐘校準方法、觸控晶片及觸控顯示裝置

本發明涉及觸控領域，特別是涉及一種觸控晶片的時鐘校準方法、觸控晶片及觸控顯示裝置。

目前，智慧手機、平板電腦和車載電器等觸控顯示裝置，觸控功能整合在顯示螢幕內，或觸控螢幕和顯示螢幕配合工作，觸控晶片會按照一定的頻率掃描螢幕以獲取觸控信號。但顯示螢幕刷屏會對觸控功能造成輻射，對觸控效果會產生干擾。顯示螢幕的刷屏週期由垂直同步(Vertical Synchronization，Vsync)的頻率決定。所以觸控功能要和顯示螢幕配合得更好，就需要獲取到準確的垂直同步，並根據垂直同步的變化，實現自我調整幀率。並且將垂直同步作為觸控晶片的參考時鐘源，成為觸控晶片校準時鐘的標準。

目前的觸控晶片存在的缺陷是觸控晶片不具備硬體對時鐘的自動檢測及校準功能，只能通過軟體實現，在遇到時鐘頻偏校大的情況時，校準程式複雜、校準速度慢且校準精度低。

本發明的目的是提供一種觸控晶片的時鐘校準方法、觸控晶片及觸控顯示裝置，能夠通過計數器和寄存器以硬體的形式實現對時鐘的自動檢測和校準，校準方式簡單，校準精度高。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種觸控晶片的時鐘校準方法，觸控晶片包括計數器和寄存器；觸控晶片的時鐘校準方法包括如下步驟：

第一步驟S1：獲取與觸控晶片連接的顯示螢幕的當前幀同步信號頻率，當前幀同步信號頻率對應的時鐘週期為頻率週期，將頻率週期作為觸控晶片的參考時鐘週期。

第二步驟S2：通過計數器計算觸控晶片在參考時鐘週期內的實際時鐘個數。

第三步驟S3：比較實際時鐘個數和與頻率週期對應的理論時鐘個數，得到第一時鐘偏差值。

第四步驟S4：在第一時鐘偏差值超出第一閾值時，計數器向寄存器回饋第一時鐘偏差值，並通過寄存器校準觸控晶片的時鐘頻率，並以校準結果作為觸控晶片下一次工作的時鐘頻率。

第五步驟S5：計算連續M個參考時鐘週期內的第一時鐘偏差值，若連續N個第一時鐘偏差值均小於第一閾值則判定觸控晶片的時鐘頻率已校準穩定，M和N均為正整數，且M大於或等於N。

在一些實施例中，第五步驟S5後進一步執行以下步驟：

第六步驟S6：比較第五步驟S5中時鐘頻率校準穩定後的實際時鐘個數，和與頻率週期對應的理論時鐘個數，得到第二時鐘偏差值。

第七步驟S7：根據第二時鐘偏差值和預設閾值，判斷觸控晶片的當前時鐘頻率是否準確；若當前時鐘頻率不準確則進一步選擇校準方式，校準方式包含頻率自我調整校準及計數器校準；若當前時鐘頻率準確則不需要進行校準。

在一些實施例中，第四步驟S4中通過寄存器校準觸控晶片的時鐘頻率，具體為：在實際時鐘個數大於與頻率週期對應的理論時鐘個數時，寄存器減小輸出值，使得與寄存器的輸出端連接的振盪電路輸入的電流減小，從而降低觸控晶片的時鐘頻率。

在實際時鐘個數小於與頻率週期對應的理論時鐘個數時，寄存器增大輸出值，使得與寄存器的輸出端連接的振盪電路輸入的電流增大，從而增大觸控晶片的時鐘頻率。

在一些實施例中，預設閾值包含數量詞依次減小的第二閾值和第四閾值。

第二時鐘偏差值大於第二閾值時，執行頻率自我調整校準方式。

第二時鐘偏差值大於第四閾值且小於第二閾值時，執行計數器校準方式。

在一些實施例中，執行頻率自我調整校準方式具體為：遍歷預存的各個頻率週期對應的理論時鐘個數，搜尋與第五步驟S5中時鐘頻率校準穩定時對應的實際時鐘個數的偏差最小的理論時鐘個數，將兩個時鐘個數之間的偏差作為第三偏差值，並將與第五步驟S5中時鐘頻率校準穩定時對應的實際時鐘個數的偏差最小的理論時鐘個數對應的頻率定義為自我調整頻率。

第三偏差值小於第五閾值時，觸控晶片的參考時鐘週期切換至與第五步驟S5中時鐘頻率校準穩定時對應的實際時鐘個數的偏差最小的理論時鐘個數對應的頻率週期。

在一些實施例中，執行頻率自我調整校準方式還包括：將觸控晶片的參考時鐘週期切換至與第五步驟S5中時鐘頻率校準穩定時對應的實際時鐘個數的偏差最小的理論時鐘個數對應的頻率週期之後。

計算連續P個參考時鐘週期內的第一時鐘偏差值，若連續Q個第一時鐘偏差值均小於第一閾值則判定觸控晶片的時鐘頻率已校準穩定，P和Q均為正整數，且P大於或等於Q。

在一些實施例中，第七步驟S7中的校準方式還包含執行軟體校準方式，預設閾值還包含數量詞介於第二閾值和第四閾值之間的第三閾值。

在第二時鐘偏差值大於第三閾值且小於第二閾值時，執行軟體校準方式，其中，執行軟體校準方式為通過軟體程式修改寄存器的輸出值，使得與寄存器的輸出端連接的振盪電路輸入的電流變化，從而調整觸控晶片的時鐘頻率。

在第二時鐘偏差值大於第四閾值且小於第三閾值時，執行計數器校準方式。

為解決上述技術問題本發明還提供了一種觸控晶片，包括第一控制模組和調節模組。

第一控制模組包括計數器，第一控制模組用於通過計數器獲取觸控晶片在參考時鐘週期內生成的實際時鐘個數，在實際時鐘個數與對應頻率週期預設的理論時鐘個數之間的第一時鐘偏差值超出第一閾值時觸發調節模組。

調節模組包括寄存器，調節模組用於在實際時鐘個數大於理論時鐘個數時，控制寄存器減小輸出值，使得與寄存器的輸出端連接的振盪電路輸入的電流減小，從而降低振盪電路的振盪頻率；在實際時鐘個數小於理論時鐘個數時，控制寄存器增大輸出值，使得與寄存器的輸出端連接的振盪電路輸入的電流增大，從而增大振盪電路的振盪頻率。

在一些實施例中，第一控制模組還用於：在調節模組調節完成後，獲取觸控晶片在參考時鐘週期內的當前實際時鐘個數。

根據當前實際時鐘個數與理論時鐘個數之間的第二時鐘偏差值，判斷作為觸控晶片的參考時鐘週期的頻率週期是否改變，其中，頻率週期為與觸控晶片連接的顯示螢幕的幀同步信號的頻率對應的時鐘週期。

當第二時鐘偏差值大於第二預設閾值時，判斷頻率週期發生改變，則將計數器的理論時鐘個數切換至與當前實際時鐘個數對應的頻率。

在一些實施例中，將計數器的理論時鐘個數切換至與當前實際時鐘個數對應的頻率，包括：根據當前實際時鐘個數與各個頻率週期對應的理論時鐘個數對應清單，得到幀同步信號切換後的頻率，定義幀同步信號切換後的頻率為自我調整頻率。

將計數器的理論時鐘個數配置值更新為自我調整頻率對應的理論時鐘個數配置值。

在一些實施例中，調節模組還包括第一MOS電晶體、電流鏡像模組及X個調節子模組，調節子模組包括第二MOS電晶體與第三MOS電晶體，X為正整數。

寄存器的輸入端為調節模組的第一輸入端，寄存器的輸出端與X個調節子模組的第一控制端連接，第一MOS電晶體的輸入端為調節模組的第二輸入端，第一MOS電晶體的輸出端接地，第一MOS電晶體的控制端與第一MOS電晶體的輸入端連接且連接的公共端與X個調節子模組的第二控制端一一對應連接，X個調節子模組的第二端均接地，X個調節子模組的第一端相互連接且連接的公共端與電流鏡像模組的輸入端，電流鏡像模組的輸出端為電流調節模組的輸出端。

第二MOS電晶體的輸出端為調節子模組的第一端，第二MOS電晶體的控制端為調節子模組的第一控制端，第二MOS電晶體的輸入端與第三MOS電晶體的輸入端連接，第三MOS電晶體的控制端為調節子模組的第二控制端，第三MOS電晶體的輸出端為調節子模組的第二端。

在一些實施例中，第一控制模組還用於：在第二時鐘偏差值介於第二閾值與第四閾值時，通過計數器調整寄存器的輸出值，使得各個調節子模組輸出目標電流輸出值。

若實際時鐘個數大於理論時鐘個數則控制寄存器輸出的電流調節值減小單位調節值；若實際時鐘個數小於理論時鐘個數則控制寄存器輸出的電流調節值增加單位調節值。

在第二時鐘偏差值小於第四閾值時，判定觸控晶片的時鐘準確。

第二閾值與第四閾值依次減小。

在一些實施例中，預設閾值還包含數量詞介於第二閾值和第四閾值之間的第三閾值。

第一控制模組用於：在第二時鐘偏差值介於第二閾值與第三閾值時，通過軟體調整寄存器的輸出值，使得各個調節子模組輸出目標電流輸出值。

在第二時鐘偏差值介於第三閾值與第四閾值時，通過計數器調整寄存器的輸出值，使得各個調節子模組輸出目標電流輸出值。

在一些實施例中，第一MOS電晶體與各個調節子模組中的第三MOS電晶體之間的寬長比兩兩之間各不相同。

在一些實施例中，振盪電路包括第一反相器、第二反相器及M個振盪子電路，振盪子電路包括第四MOS電晶體與第五MOS電晶體，M為正整數。

振盪子電路的輸入端為振盪電路的輸入端，振盪子電路的輸出端與第一反相器的輸入端連接，第一反相器的輸出端與第二反相器的輸入端連接，第二反相器的輸出端為振盪電路的輸出端。

M個振盪子電路中的第五MOS電晶體的輸入端相互連接且連接的公共端為振盪子電路的輸入端，第四MOS電晶體的控制端與第五MOS電晶體的控制端連接且連接的公共端為振盪子電路的第一端，第四MOS電晶體的汲極與第五MOS電晶體的汲極連接且連接的公共端為振盪子電路的第二端，M個振盪子電路的第一端與第二端依次串聯，串聯後的電路的兩端連接且連接的公共端為振盪子電路的輸出端。

為解決上述技術問題本發明還提供了一種觸控顯示裝置，包括上述觸控晶片，還包括與觸控晶片連接的顯示螢幕。

綜上，本發明提供了一種觸控晶片的時鐘校準方法、觸控晶片及觸控顯示裝置，首先獲取與觸控晶片連接的顯示螢幕的當前幀同步信號頻率，並將當前幀同步信號頻率對應的時鐘週期作為觸控晶片的參考時鐘週期，使得觸控晶片時鐘校準更加符合標準。然後通過計數器計算參考時鐘週期內的實際時鐘個數；比較實際時鐘個數和理論時鐘個數得到第一時鐘偏差值；在第一時鐘偏差值超出第一閾值時，表示觸控晶片的時鐘不準確，此時計數器向寄存器回饋第一時鐘偏差值並通過寄存器校準觸控晶片的時鐘頻率，最終計算連續M個參考時鐘週期內的第一時鐘偏差值，若連續N個第一時鐘偏差值均小於第一閾值則判定觸控晶片的時鐘頻率已校準穩定。綜上，能夠通過計數器和寄存器以硬體的形式實現對時鐘的自動檢測和校準，校準方式簡單，校準速度快且校準精度高。

1:控制模組

2:調節模組

MP1、MP2、MP3:第四MOS電晶體

MN1、MN2、MN3:第五MOS電晶體

MN4:第一MOS電晶體

MN5、MN6、MN7、MN8:第三MOS電晶體

MN9、MN10、MN11、MN12:第二MOS電晶體

IREF:參考電流

TRIM<1>:第一位電流調節值

TRIM<2>:第二位電流調節值

TRIM<3>:第三位電流調節值

TRIM<4>:第四位電流調節值

IOUT:輸出電流

INV1:第一反相器

INV2:第二反向器

S1:第一步驟

S2:第二步驟

S3:第三步驟

S4:第四步驟

S5:第五步驟

S6:第六步驟

S7:第七步驟

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對現有技術和實施例中所需要使用的圖式作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的圖式僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些圖式獲得其他的圖式。

圖1為本發明提供的一種觸控晶片的時鐘校準方法的流程圖；圖2為本發明提供的另一種觸控晶片的時鐘校準方法的流程圖；圖3為本發明提供的一種觸控晶片的時鐘校準裝置的結構示意圖；圖4為本發明提供的一種調節模組的部分電路圖；圖5為本發明提供的一種調節模組的電路圖。

本發明的核心是提供一種觸控晶片的時鐘校準方法、觸控晶片及觸控顯示裝置，能夠通過計數器和寄存器以硬體的形式實現對時鐘的自動檢測和校準，校準方式簡單，校準速度快且校準精度高。

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的圖式，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參照圖1，圖1為本發明提供的一種觸控晶片的時鐘校準方法的流程圖，觸控晶片包括計數器和寄存器。

觸控晶片的時鐘校準方法包括如下步驟：

觸控晶片使用過程中存在溫漂等導致時鐘不準確的現象，並且與觸控晶片配合使用的顯示螢幕在刷屏時也會對觸控晶片的時鐘帶來影響，為解決上述技術問題，在本申請中需要利用計數器和寄存器對觸控晶片的時鐘進行校準。首先為了檢驗觸控晶片的時鐘是否準確需要先為觸控晶片設置參考時鐘週期以便獲取在參考時鐘週期內的時鐘個數並進行後續時鐘校驗等步驟，在本申請中考慮到顯示螢幕的幀同步信號的頻率與觸控晶片的使用性能密切相關，因此將幀同步信號頻率對應的時鐘週期作為觸控晶片的參考時鐘週期。

在本申請通過計數器計算實際時鐘個數，也即利用硬體的形式計算實際時鐘個數，計算更加準確和快速，進一步保證了時鐘校準的準確。

在進行時鐘校準之前，預先設置有觸控晶片的振盪電路未受到干擾時在參考時鐘週期內生成的理論時鐘個數，以便後續進行時鐘校準。在得到實際時鐘個數後，將實際時鐘個數與理論時鐘個數做差得到第一時鐘偏差值，第一時鐘偏差值的大小反映了觸控晶片中的振盪電路實際生成的時鐘的偏差程度。

第一時鐘偏差值的大小反映了觸控晶片中的振盪電路實際生成的時鐘的偏差程度，在本申請依據實際情況預先設置有第一閾值，第一時鐘偏差值的絕對值超出第一閾值時，表示觸控晶片中的振盪電路需要進行時鐘校準，因此計數器將第一時鐘偏差值回饋給寄存器，並通過寄存器校準觸控晶片的時鐘頻率，具體校準方式可以是通過修改寄存器的輸出值改變觸控晶片中的振盪電路的輸入電流值，當振盪電路的輸入電流增加或減小時振盪電路在參考時鐘週期內生成的時鐘個數也會相應的增加或減小，以實現時鐘校準的目的。將校準結果作為觸控晶片下一次工作的時鐘頻率也即使寄存器的輸出值保持在使振盪電路生成的時鐘個數滿足標準時的輸出值。

此外，在實現寄存器校準觸控晶片的振盪電路的輸入值時，可以在寄存器的輸出端與振盪電路的電路輸入端之間設置調節電路，調節電路能夠輸出寄存器的輸出值對應的標準電流，所以當寄存器的輸出值不同時調節電路輸出的電流也不同，進而實現調節振盪電路的輸入電流的目的。

為了進一步保證觸控晶片的時鐘準確且穩定，在通過寄存器校準觸控晶片的時鐘頻率之後，計算連續M個參考時鐘週期內的第一時鐘偏差值，若連續N個第一時鐘偏差值均小於第一閾值則判定觸控晶片的時鐘頻率已校準穩定。綜上，本申請將當前幀同步信號頻率對應的時鐘週期也即頻率週期作為觸控晶片的參考時鐘週期，保證了進行時鐘校準的精準度。並通過計數器獲取觸控晶片在參考時鐘週期內的實際時鐘個數，在第一時鐘偏差值超出第一閾值也即觸控晶片的時鐘不準時，通過修改寄存器的輸出值調節觸控晶片的時鐘頻率，以硬體的形式對觸控晶片的時鐘進行校準且校準方式簡單，校準精度高。

在上述實施例的基礎上：在一些實施例中，第五步驟S5後進一步執行以下步驟：

第七步驟S7：根據第二時鐘偏差值和預設閾值，判斷觸控晶片的當前時鐘頻率的是否準確；若當前時鐘頻率不準確則進一步選擇校準方式，校準方式包含頻率自我調整校準及計數器校準；若當前時鐘頻率準確則不需要進行校準。

在本實施例中，考慮到觸控晶片除了受到溫漂等因素的影響，還會受到與觸控晶片連接的顯示螢幕刷屏的影響，並且幀同步信號的頻率改變造成的影響比溫漂造成的影響更強烈，在幀同步信號的頻率改變時如果還按照原來的理論時鐘個數判斷觸控晶片的時鐘是否準確是不可行的。因此在本實施例中在進行時鐘頻率校準後還需要進一步判斷觸控晶片的當前時鐘頻率是否準確，如果觸控晶片的當前時鐘頻率依然不準則需要考慮是否受到了顯示螢幕刷屏週期改變的影響。

在判斷觸控晶片的當前時鐘頻率的是否準確之前，預先根據觸控晶片的實際性能設置有預設閾值，可根據第二時鐘偏差值的大小和預設閾值的大小判斷觸控晶片的當前時鐘頻率的是否準確。請參照圖2，圖2為本發明提供的另一種觸控晶片的時鐘校準方法的流程圖，若當前時鐘頻率不準確則進一步選擇校準方式，校準方式包含頻率自我調整校準及計數器校準，例如，在當前時鐘頻率很不準時判斷與觸控晶片連接的顯示螢幕的刷屏週期可能發生了改變，此時可能需要修改觸控晶片的參考時鐘週期才能實現時鐘校準；在當前時鐘頻率只是輕微不準時表示觸控晶片的時鐘可能還是因為溫漂等因素的影響導致不準確，這種情況可以繼續利用計數器和寄存器進行時鐘校準；若當前時鐘頻率準確則不需要進行校準。

在本實施例中，在實際時鐘個數大於理論時鐘個數時表示振盪電路當前生成的時鐘偏快，因此減小寄存器的輸出值以便將振盪電路的輸入電流減小進而將振盪電路生成的時鐘調慢達到時鐘校準的目的。

在實際時鐘個數小於理論時鐘個數時表示振盪電路當前生成的時鐘偏慢，因此增大寄存器的輸出值以便將振盪電路的輸入電流增大進而將振盪電路生成的時鐘調快達到時鐘校準的目的。

在本實施例中，設置有數量詞依次減小的第二閾值和第四閾值，當第二時鐘偏差值大於第二閾值時表示觸控晶片的時鐘不準確的程度比較大，需要執行頻率自我調整校準方式對時鐘進行校準，這裡的頻率自我調整校準方式即為基於顯示螢幕當前幀同步信號頻率重新為觸控晶片設置參考時鐘個數。

第二時鐘偏差值大於第四閾值且小於第二閾值時表示觸控晶片的時鐘不準確的程度比較低，此時需要執行計數器校準方式，也即可以繼續利用計數器和寄存器進行時鐘校準。

例如，在振盪電路的頻率不變的情況下，如果幀同步信號的頻率改變，那麼預設時間段內的實際時鐘個數會發生改變。對於同一個幀同步信號頻率，理論時鐘個數是固定的，例如目前使用的幀同步信號頻率有60HZ、90HZ、120HZ和144HZ，各個幀同步信號對應的理論時鐘個數分別為1600000、1066666、800000和666666。

如果幀同步信號的頻率從120HZ變為144HZ，那麼實際時鐘個數的改變幅度為((144-120)/120)=16.7%，而由溫漂導致的實際時鐘個數的變化幅度很小通常在2%之內，因此在當前實際時鐘個數與理論時鐘個數之間的第二偏差值變化很大時，可以確定此時顯示螢幕的幀同步信號的頻率發生了改變，也即需要修改觸控晶片的參考時鐘週期也即需要進行頻率自我調整校準。

在本實施例中，針對第二時鐘偏差值的大小選擇不同的校準方式，使得時鐘校準的過程更加快速和準確。

在本實施例中，執行頻率自我調整校準方式包括首先遍歷預存的各個頻率週期對應的理論時鐘個數，搜尋與第五步驟S5中時鐘頻率校準穩定時對應的實際時鐘個數的偏差最小的理論時鐘個數，並得到時鐘頻率校準穩定時對應的實際時鐘個數與預存的各個理論時鐘個數中偏差最小的理論時鐘個數之間的第三偏差值。如果第三偏差值小於第五閾值，則將觸控晶片的參考時鐘週期切換至與第五步驟S5中時鐘頻率校準穩定時對應的實際時鐘個數的偏差最小的理論時鐘個數對應的頻率週期，以便後續繼續檢驗觸控晶片的時鐘是否準確。

例如，連續5次的實際時鐘個數與某個幀同步信號的頻率對應的實際時鐘個數相差很小，表示幀同步信號切換到了該頻率且已經穩定。例如連續五次檢測到的實際時鐘個數從1599950切換到了799950，1599950與理論值1600000很接近，說明以前的幀同步信號頻率為60HZ，799950與理論值800000很接近，說明現在的幀同步信號頻率為120HZ，即幀同步信號從60HZ切換到了120HZ，需要將理論時鐘個數設置為與120HZ對應的時鐘週期對應的時鐘個數。

在一些實施例中，執行頻率自我調整校準方式還包括：將觸控晶片的參考時鐘週期切換至與第五步驟S5中時鐘頻率校準穩定時對應的實際時鐘個數的偏差最小的理論時鐘個數對應的頻率週期之後，計算連續P個參考時鐘週期內的第一時鐘偏差值，若連續Q個第一時鐘偏差值均小於第一閾值則判定觸控晶片的時鐘頻率已校準穩定，P和Q均為正整數，且P大於或等於Q。

在本實施例中，為了進一步保證時鐘校準的準確度，在將觸控晶片的參考時鐘週期切換至與第五步驟S5中時鐘頻率校準穩定時對應的實際時鐘個數的偏差最小的理論時鐘個數對應的頻率週期之後，繼續連續P次計算第一時鐘偏差值，若有Q個第一時鐘偏差值均小於第一閾值則表示當前觸控晶片的時鐘已經校準，進一步保證了時鐘校準的準確度。

此外，對於P和Q的具體數值本申請對此不做特別的限定，可根據實際情況進行設置。

在本實施例中，考慮到計數器校準的精度要比直接用軟體寫寄存器校準的精度高，但校準速度慢。所以誤差大時用軟體校準，速度快；誤差小時，採用計數器校準，精度高。

具體的，預先設置有介於第二閾值和第四閾值之間的第三閾值，在第二時鐘偏差值大於第三閾值且小於第二閾值時表示觸控晶片當前時鐘不準確的程度較大，所以執行軟體校準方式，具體為通過軟體程式修改寄存器的輸出值，使得與寄存器的輸出端連接的振盪電路輸入的電流變化，從而調整觸控晶片的時鐘頻率。在第二時鐘偏差值大於第四閾值且小於第三閾值時表示觸控晶片當前時鐘不準確的程度較小，執行計數器校準方式，校準精度高。

請參照圖3，圖3為本發明提供的一種觸控晶片的時鐘校準裝置的結構示意圖，該觸控晶片包括控制模組1和調節模組2。

控制模組1包括計數器，控制模組1用於通過計數器獲取觸控晶片在參考時鐘週期內生成的實際時鐘個數，在實際時鐘個數與對應頻率週期預設的理論時鐘個數之間的第一時鐘偏差值超出第一閾值時觸發調節模組2。

調節模組2包括寄存器，調節模組2用於在實際時鐘個數大於理論時鐘個數時，控制寄存器減小輸出值，使得與寄存器的輸出端連接的振盪電路輸入的電流減小，從而降低振盪電路的振盪頻率；在實際時鐘個數小於理論時鐘個數時，控制寄存器增大輸出值，使得與寄存器的輸出端連接的振盪電路輸入的電流增大，從而增大振盪電路的振盪頻率。

在本實施例中，觸控晶片包括控制模組1和調節模組2，首先控制模組1通過計數器獲取觸控晶片中用於產生時鐘的振盪電路在參考時鐘週期內生成的實際時鐘個數。在進行時鐘校準之前首先根據觸控晶片的實際情況設置有理論時鐘個數和第一閾值。在得到實際時鐘個數後，將實際時鐘個數與理論時鐘個數做差得到第一時鐘偏差值，若第一時鐘偏差值超出第一閾值，則表示此時振盪電路生成的時鐘不準確，需要進行時鐘校準，所以控制模組1會觸發調節模組2。

在實際時鐘個數大於理論時鐘個數時表示振盪電路當前生成的時鐘偏快，因此調節模組2通過寄存器將振盪電路的輸入電流減小進而將振盪電路生成的時鐘調慢達到時鐘校準的目的。

在實際時鐘個數小於理論時鐘個數時表示振盪電路當前生成的時鐘偏慢，因此調節模組2通過寄存器將振盪電路的輸入電流增大進而將振盪電路生成的時鐘調快達到時鐘校準的目的。

調節模組2對振盪電路的輸入電流的具體調節數值可以為預設單位調解數值，也即每次觸發調節模組2時都將振盪電路的輸入電流減小一個檔位或增大一個檔位元，經過調節模組2多次調節後使得第一差值保持在預設誤差範圍內；還可以是根據實際時鐘個數與理論時鐘個數之間的第一差值設置具體調解數值，使得調節模組2只要被觸發一次就使得第一差值保持在預設誤差範圍內。

此外，本申請對理論時鐘個數和預設誤差範圍的具體數值不做特別限定，根據實際情況進行設定即可。

在一些實施例中，控制模組1還用於：在調節模組2調節完成後，獲取觸控晶片在參考時鐘週期內的當前實際時鐘個數。

考慮到與觸控晶片連接的顯示螢幕刷屏時，觸控晶片的時鐘也會受到影響，並且顯示螢幕的刷屏週期由幀同步信號的頻率有關，並且，幀同步信號的頻率改變造成的影響比溫漂造成的影響更強烈，幀同步信號的頻率改變造成的時鐘不準確的情況更加明顯，本申請中的觸控晶片的參考時鐘週期又是採用的頻率週期，因此在本實施例中需要判斷作為觸控晶片的參考時鐘週期的頻率週期是否改變，避免對正常的時鐘校準造成不利影響。

在判斷作為觸控晶片的參考時鐘週期的頻率週期是否改變之前，預先根據觸控晶片的實際性能設置有理論時鐘個數和第二時鐘偏差值，可根據第二時鐘偏差值的大小判斷作為觸控晶片的參考時鐘週期的頻率週期是否改變，當第二時鐘偏差值大於第二閾值時，判斷頻率週期發生改變，則將振盪電路切換至理論時鐘個數與當前實際時鐘個數對應的頻率。

此外，判斷調節模組2是否完成調節可通過判斷實際時鐘個數的穩定性來實現，例如，連續5個預設時間段內獲取實際時鐘個數，並分別計算各個實際時鐘個數與理論時鐘個數之間的差值，只有當5個差值均小於預設值時，才能確定調節模組2調節完成。

在本實施例中，預先設置有理論時鐘個數對應清單，理論時鐘個數對應清單包括時鐘個數與幀同步信號頻率之間的對應關係。在獲取到實際時鐘個數後，將實際時鐘個數與理論時鐘個數對應清單中的各個時鐘個數進行對比，以確定幀同步信號切換後的頻率，定義幀同步信號切換後的頻率為自我調整頻率並將計數器的理論時鐘個數切換至自我調整頻率對應的理論時鐘個數，以便再次對觸控晶片的時鐘進行校準，以保證觸控晶片的穩定工作。

在一些實施例中，調節模組2還包括第一MOS電晶體、電流鏡像模組及X個調節子模組，調節子模組包括第二MOS電晶體與第三MOS電晶體，X為正整數。

寄存器的輸入端為調節模組2的第一輸入端，寄存器的輸出端與X個調節子模組的第一控制端連接，第一MOS電晶體的輸入端為調節模組2的第二輸入端，第一MOS電晶體的輸出端接地，第一MOS電晶體的控制端與第一MOS電晶體的輸入端連接且連接的公共端與X個調節子模組的第二控制端一一對應連接，X個調節子模組的第二端均接地，X個調節子模組的第一端相互連接且連接的公共端與電流鏡像模組的輸入端，電流鏡像模組的輸出端為電流調節模組2的輸出端。

在本實施例中，寄存器輸出位數為X位的電流調節值，並且電流調節值的每一位分別對應控制一個調節子模組是否輸出電流，各個調節子模組的輸出電流的和為調節模組2輸入到振盪電路的電流，因此，當寄存器輸出的電流值減小時，調節模組2輸出到振盪電路的電流就會減小進而實現減小振盪電路在參考時鐘週期內生成的實際時鐘個數的目的。

在一些實施例中，第一MOS電晶體的輸入端用於輸入參考電流，各個調節子模組中的第三MOS電晶體構成共閘共源的電流鏡，因此每一個調節子模組的輸出電流與參考電流成比例，最終電流鏡像模組輸出N個調節子模組的輸出電流的和至振盪電路，以便校準振盪電路生成的時鐘。

請參照圖4，圖4為本發明提供的一種調節模組的部分電路圖。圖4中MN4為第一MOS電晶體，IREF為參考電流，MN9和MN5、MN10和MN6、MN11和MN7以及MN12和MN8分別構成四個調節子模組，其中，MN9、MN10、MN11和MN12均為第二MOS電晶體，MN5、MN6、MN7以及MN8均為第三MOS電晶體，TRIM為寄存器輸出的位數為4位的電流調節值，TRIM<0>至TRIM<3>代表TRIM的第一位至第四位，IOUT為四個調節子模組的輸出電流的和。

請參照圖5，圖5為本發明提供的一種調節模組的電路圖，圖5中的輸出模組即為圖4表示的電路，MP4與MP5構成電流鏡像模組。

在一些實施例中，控制模組1還用於：在第二時鐘偏差值介於第二閾值與第四閾值時，通過計數器調整寄存器的輸出值，使得各個調節子模組輸出目標電流輸出值。

第二閾值與第四閾值依次減小。在本實施例中，若第二時鐘偏差值介於第二閾值與第四閾值之間，則表示時鐘不準確，需要通過計數器調整寄存器的輸出值，使得各個調節子模組輸出目標電流輸出值，具體的若實際時鐘個數大於理論時鐘個數則控制寄存器輸出的電流調節值減小單位調節值進而使得振盪電路生成的時鐘個數減小；若實際時鐘個數小於理論時鐘個數則控制寄存器輸出的電流調節值增加單位調節值進而使得振盪電路生成的時鐘個數增大。

若第二時鐘偏差值小於第四閾值，則表示實際時鐘個數和理論時鐘個數相差不大，判定觸控晶片的時鐘準確。

綜上，在本實施例中針對第二時鐘偏差值具體的偏差大小判斷觸控晶片的時鐘是否準確，並選擇對應的時鐘校準方式，保證了時鐘校準的準確度。

控制模組1用於：在第二時鐘偏差值介於第二閾值與第三閾值時，通過軟體調整寄存器的輸出值，使得各個調節子模組輸出目標電流輸出值。

在本實施例中，考慮到時鐘不準確的情況下還可以進一步根據時鐘不準確的程度大小選擇最合適的校準方式，考慮到計數器校準的精度要比直接用軟體寫寄存器校準的精度高，但速度慢，所以誤差大的情況可以選用軟體校準，誤差小的情況時選用計數器校準。

具體的，在第二時鐘偏差值介於第二閾值與第三閾值時表示時鐘不準確的程度比較大，通過軟體調整寄存器的輸出值，使得各個調節子模組輸出目標電流輸出值；在第二時鐘偏差值介於第三閾值與第四閾值時表示時鐘偏差程度小，通過計數器調整寄存器的輸出值，使得各個調節子模組輸出目標電流輸出值。

第一MOS電晶體與第三MOS電晶體構成共閘共源的電流鏡，第一MOS電晶體的輸出電流與第三MOS電晶體的輸出電流之間的比例由二者的寬長比決定，在本實施例中，第一MOS電晶體與各個調節子模組中的第三MOS電晶體之間的寬長比兩兩之間各不相同，因此通過改變第二控制模組輸出的電流調節值能夠實現對振盪電路的輸入電流不同程度的調節，調節方式更加靈活，調節範圍更大。

請參照圖5，圖5為本發明提供的一種調節模組的電路圖，圖5中的MP1與MN1、MP2與MN2以及MP3與MN3分別構成3個振盪子電路，其中，MP1、MP2以及MP3為第四MOS電晶體，MN1、MN2以及MN3為第五MOS電晶體，INV1為第一反相器，INV2為第二反相器。

本發明還提供了一種觸控顯示裝置，包括上述觸控晶片，還包括與觸控晶片連接的顯示螢幕。

對於本發明提供的一種觸控顯示裝置的相關介紹請參照上述觸控晶片和觸控晶片的控制方法的實施例，在此不做贅述。

本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對於實施例公開的裝置而言，由於其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。

還需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個......”限定的要素，並不排除在包括要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

S1~S5:步驟

Claims

一種觸控晶片的時鐘校準方法，其中，該觸控晶片包括一計數器和一寄存器；該觸控晶片的時鐘校準方法包括如下步驟：第一步驟：獲取與該觸控晶片連接的一顯示螢幕的一當前幀同步信號頻率，該當前幀同步信號頻率對應的一時鐘週期為一頻率週期，將該頻率週期作為該觸控晶片的一參考時鐘週期；第二步驟：通過該計數器計算該觸控晶片在該參考時鐘週期內的一實際時鐘個數；第三步驟：比較該實際時鐘個數和與該頻率週期對應的一理論時鐘個數，得到一第一時鐘偏差值；第四步驟：在該第一時鐘偏差值超出一第一閾值時，該計數器向該寄存器回饋該第一時鐘偏差值，並通過該寄存器校準該觸控晶片的一時鐘頻率，並以校準結果作為該觸控晶片下一次工作的該時鐘頻率；及第五步驟：計算連續M個該參考時鐘週期內的該第一時鐘偏差值，若連續N個該第一時鐘偏差值均小於該第一閾值則判定該觸控晶片的該時鐘頻率已校準穩定，M和N均為正整數，且M大於或等於N。
如請求項1所述的觸控晶片的時鐘校準方法，其中該第五步驟後進一步執行以下步驟：第六步驟：比較該第五步驟中該時鐘頻率校準穩定後的該實際時鐘個數，和與該頻率週期對應的該理論時鐘個數，得到一第二時鐘偏差值；及第七步驟：根據該第二時鐘偏差值和一預設閾值，判斷該觸控晶片的一當前時鐘頻率是否準確；若該當前時鐘頻率不準確則進一步選擇一校準方式，該校準方式包含一頻率自我調整校準方式及一計數器校準方式；若該當前時鐘頻率準確則不需要進行校準。
如請求項1或2所述的觸控晶片的時鐘校準方法，其中該第四步驟中通過該寄存器校準該觸控晶片的該時鐘頻率，具體為：在該實際時鐘個數大於與該頻率週期對應的該理論時鐘個數時，該寄存器減小輸出值，使得與該寄存器的輸出端連接的一振盪電路輸入的電流減小，從而降低該觸控晶片的該時鐘頻率；及在該實際時鐘個數小於與該頻率週期對應的該理論時鐘個數時，該寄存器增大輸出值，使得與該寄存器的輸出端連接的該振盪電路輸入的電流增大，從而增大該觸控晶片的該時鐘頻率。
如請求項2所述的觸控晶片的時鐘校準方法，其中該預設閾值包含數量詞依次減小的一第二閾值和一第四閾值；該第二時鐘偏差值大於該第二閾值時，執行該頻率自我調整校準方式；及該第二時鐘偏差值大於該第四閾值且小於該第二閾值時，執行該計數器校準方式。
如請求項4所述的觸控晶片的時鐘校準方法，其中該執行該頻率自我調整校準方式具體為：遍歷預存的各個該頻率週期對應的該理論時鐘個數，搜尋與該第五步驟中該時鐘頻率校準穩定時對應的該實際時鐘個數的偏差最小的該理論時鐘個數，將兩個時鐘個數之間的偏差作為一第三偏差值，並將與第五步驟中該時鐘頻率校準穩定時對應的該實際時鐘個數的偏差最小的該理論時鐘個數對應的頻率定義為一自我調整頻率；及該第三偏差值小於一第五閾值時，該觸控晶片的該參考時鐘週期切換至與該第五步驟中該時鐘頻率校準穩定時對應的該實際時鐘個數的偏差最小的該理論時鐘個數對應的該頻率週期。
如請求項5所述的觸控晶片的時鐘校準方法，其中該執行該頻率自我調整校準方式還包括：將該觸控晶片的該參考時鐘週期切換至與該第五步驟中該時鐘頻率校準穩定時對應的該實際時鐘個數的偏差最小的該理論時鐘個數對應的該頻率週期之後，及計算連續P個該參考時鐘週期內的該第一時鐘偏差值，若連續Q個該第一時鐘偏差值均小於該第一閾值則判定該觸控晶片的該時鐘頻率已校準穩定，P和Q均為正整數，且P大於或等於Q。
如請求項4所述的觸控晶片的時鐘校準方法，其中：該第七步驟中的該校準方式還包含一執行軟體校準方式，該預設閾值還包含數量詞介於該第二閾值和該第四閾值之間的一第三閾值；在該第二時鐘偏差值大於該第三閾值且小於該第二閾值時，執行該軟體校準方式，其中，該執行軟體校準方式為通過軟體程式修改該寄存器的輸出值，使得與該寄存器的輸出端連接的該振盪電路輸入的電流變化，從而調整該觸控晶片的該時鐘頻率；及在該第二時鐘偏差值大於該第四閾值且小於該第三閾值時，執行該計數器校準方式。
一種觸控晶片，其中包括一振盪電路、一第一控制模組和一調節模組；該第一控制模組包括一計數器，該第一控制模組用於通過該計數器獲取該觸控晶片在一參考時鐘週期內生成的一實際時鐘個數，在該實際時鐘個數與對應一頻率週期預設的一理論時鐘個數之間的一第一時鐘偏差值超出一第一閾值時觸發該調節模組；以及該調節模組包括一寄存器，該調節模組用於在該實際時鐘個數大於該理論時鐘個數時，控制該寄存器減小輸出值，使得與該寄存器的輸出端連接的該振盪電路輸入的電流減小，從而降低該振盪電路的一振盪頻率；在該實際時鐘個數小於該理論時鐘個數時，控制該寄存器增大輸出值，使得與該寄存器的輸出端連接的該振盪電路輸入的電流增大，從而增大該振盪電路的該振盪頻率。
如請求項8所述的觸控晶片，其中該第一控制模組還用於：在該調節模組調節完成後，獲取該觸控晶片在該參考時鐘週期內的一當前實際時鐘個數；根據該當前實際時鐘個數與該理論時鐘個數之間的一第二時鐘偏差值，判斷作為該觸控晶片的該參考時鐘週期的該頻率週期是否改變，其中，該頻率週期為與該觸控晶片連接的一顯示螢幕的一幀同步信號的頻率對應的一時鐘週期；及當該第二時鐘偏差值大於一第二閾值時，判斷該頻率週期發生改變，則將該計數器的該理論時鐘個數切換至與該當前實際時鐘個數對應的頻率。
如請求項9所述的觸控晶片，其中將該計數器的該理論時鐘個數切換至與該當前實際時鐘個數對應的頻率，包括：根據該當前實際時鐘個數與各個該頻率週期對應的該理論時鐘個數對應清單，得到該幀同步信號切換後的頻率，定義該幀同步信號切換後的頻率為一自我調整頻率；及將該計數器的一理論時鐘個數配置值更新為該自我調整頻率對應的一理論時鐘個數配置值。
如請求項9至10中任一項所述的觸控晶片，其中該調節模組還包括一第一MOS電晶體、一電流鏡像模組及X個調節子模組，該調節子模組包括一第二MOS電晶體與一第三MOS電晶體，X為正整數；該寄存器的輸入端為該調節模組的一第一輸入端，該寄存器的輸出端與X個該調節子模組的一第一控制端連接，該第一MOS電晶體的輸入端為該調節模組的一第二輸入端，該第一MOS電晶體的輸出端接地，該第一MOS電晶體的控制端與該第一MOS電晶體的輸入端連接且連接的公共端與X個該調節子模組的一第二控制端一一對應連接，X個該調節子模組的一第二端均接地，X個該調節子模組的一第一端相互連接且連接的公共端與該電流鏡像模組的輸入端，該電流鏡像模組的輸出端為該調節模組的輸出端；及該第二MOS電晶體的輸出端為該調節子模組的該第一端，該第二MOS電晶體的控制端為該調節子模組的該第一控制端，該第二MOS電晶體的輸入端與該第三MOS電晶體的輸入端連接，該第三MOS電晶體的控制端為該調節子模組的該第二控制端，該第三MOS電晶體的輸出端為該調節子模組的該第二端。
如請求項11所述的觸控晶片，其中該第一控制模組還用於：在該第二時鐘偏差值介於該第二閾值與一第四閾值時，通過該計數器調整該寄存器的輸出值，使得各個該調節子模組輸出一目標電流輸出值；若該實際時鐘個數大於該理論時鐘個數則控制該寄存器輸出的一電流調節值減小一單位調節值；若實際時鐘個數小於該理論時鐘個數則控制該寄存器輸出的該電流調節值增加該單位調節值；在該第二時鐘偏差值小於該第四閾值時，判定該觸控晶片的時鐘準確；及該第二閾值與該第四閾值依次減小。
如請求項12所述的觸控晶片，其中該第一控制模組用於：在該第二時鐘偏差值介於該第二閾值與一第三閾值時，通過軟體調整該寄存器的輸出值，使得各個該調節子模組輸出該目標電流輸出值，該第三閾值介於該第二閾值與該第四閾值之間；及在該第二時鐘偏差值介於該第三閾值與該第四閾值時，通過該計數器調整該寄存器的輸出值，使得各個該調節子模組輸出該目標電流輸出值。
如請求項13所述的觸控晶片，其中該第一MOS電晶體與各個該調節子模組中的第三MOS電晶體之間的寬長比兩兩之間各不相同。
如請求項11所述的觸控晶片，其中該振盪電路包括一第一反相器、一第二反相器及M個振盪子電路，該振盪子電路包括一第四MOS電晶體與一第五MOS電晶體，M為正整數；該振盪子電路的輸入端為該振盪電路的輸入端，該振盪子電路的輸出端與該第一反相器的輸入端連接，該第一反相器的輸出端與該第二反相器的輸入端連接，該第二反相器的輸出端為該振盪電路的輸出端；及M個該振盪子電路中的第五MOS電晶體的輸入端相互連接且連接的公共端為該振盪子電路的輸入端，該第四MOS電晶體的控制端與該第五MOS電晶體的控制端連接且連接的公共端為該振盪子電路的該第一端，該第四MOS電晶體的汲極與該第五MOS電晶體的汲極連接且連接的公共端為該振盪子電路的該第二端，M個該振盪子電路的該第一端與該第二端依次串聯，串聯後的電路的兩端連接且連接的公共端為該振盪子電路的輸出端。
一種觸控顯示裝置，包括請求項8的該觸控晶片及與該觸控晶片連接的一顯示螢幕，或包括請求項9至15任一項的該觸控晶片及該顯示螢幕。