一种检测TP芯片噪声的方法与流程

一种检测tp芯片噪声的方法
技术领域
1.本发明涉及芯片扫描技术领域，尤其涉及一种检测tp芯片噪声的方法。


背景技术：

2.tp ic 是生活中一种重要的检测人机交互的芯片，通过 tp ic，人们可以直接操作终端电子产品。自 apple 公司研发并量产自电容式 tp ic 后，近些年的 tp 技术发展迅速，出货量节节攀升。
3.伴随着终端产品的飞速发展，其功能也越来越丰富。一部手机，不仅提供通话的功能，还能提供购物、打游戏等功能。这些新的功能对精度的要求十分严苛，因此对 tp 性能要求也越发严格，如今的 tp 要克服各种噪声的干扰，精准流畅的报点划线。
4.tp ic 通过 ca 对通道进行电压采集，adc 再将采集的电压转换成数字信号，由 ic 内的数字部分进行数据滤波，得到最终的缓存数据。通过缓存的数据，可以判断是否有人机交互事件，亦可准确的计算出点的坐标。当外部有噪声时，ca 和 adc 的工作会受到干扰，噪声也被耦合到了数据中。在一些噪声较大的频点下，缓存的数据收到噪声干扰较大，会导致误报点或者划线不准。
5.为了防止噪声影响报点及划线，tp ic 内部一般都会加上数字滤波器，滤掉部分噪声。但是在噪声干扰严重的场景下，只能检测出噪声，丢弃该帧数据并进行跳频处理。
6.已有的解决方案中，认为噪声是瞬时发生的，其频率非常高。针对这一点，采用数据分离的方式检测噪声。在存储数据时，将每个通道的一帧数据分成前半帧和后半帧，分别缓存起来。待一帧数据扫描完成后，前半帧与后半帧的数据做差，差值超过配置的阈值，则认为当前这一帧的数据受到噪声干扰较大，需要丢掉这一帧并采取跳频操作。其整体流程图如图1所示，数据分离法在检测噪声时，默认噪声的频率极高，是瞬时发生的事件，故前后半帧的数据中，仅会有前半帧或者后半帧数据受到干扰，因此对二者做差，可以通过差值检测是否有噪声。但是噪声是无序的，如果当前场景下噪声的频率相对较低，可能会导致检测不准。同时，当检测到噪声后，数据分离法也没法提供足够的信息，让系统得知该往什么频点去跳频，故而导致整个系统的效率降低。


技术实现要素：

7.本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种检测tp芯片噪声的方法。本发明主要解决的问题包括：1）实时检测 tp 工作的频点是否有噪声；2）同时检测多个其它频点的噪声；3）若认为当前频点噪声过大，进行跳频操作。本发明是利用 tp 内部设计的空扫通道进行噪声监测，空扫通道的个数最不限定，可以是多个、也可以是一个。在一帧 tp 开始时，可配置常规通道与空扫通道共同工作，其中一个空扫通道 null0 的扫描频率与常规通道一致，另外的空扫通道 nullx 扫描频率区别于常规通道。最终通过 null0 的数据来判断当前频点是否有噪声，再可实时参考 nullx的数据来决定该往哪个频点跳频。
8.本发明是通过以下技术方案实现的：
一种检测tp芯片噪声的方法，通过空扫通道的数据来检测噪声，具体步骤如下：（1）当tp芯片是通过 ca 采集通道上的电压差，利用 adc 将压差转换成数字数据；（2）当一帧 tp 芯片扫描开始后，ca 与空扫通道是处于断开状态的，若系统上没有噪声时，ca 输出vref 恒电压，adc 转换出的数字码值对应为 vref 电压值；若系统上有噪声，ca 受到到干扰，输出的电压偏离 vref 电压值，adc 转换出的数字码值有偏差。
9.所述的空扫通道有多个，在一帧tp开始扫描时，配置常规通道与空扫通道共同工作，配置其中一个空扫通道 null0 的扫描频率与常规通道一致，nullx 的扫描频率区别于常规通道，扫描频率按照一定的百分比，大于或小于常规通道。
10.所述的空扫通道配置在常规通道之前或之后进行扫描，扫描完成后，空扫通道与常规通道的数据均被缓存起来，通过 null0 的数据来判断当前是否有噪声，当 null0 的数据接近 verf 对应的码值时，认为噪声小；而当 null0 的数据与 verf 对应的码值偏离较大时，认为当前频点的噪声很大，需要进行跳频操作。
11.在进行跳频前，先读出 nullx 的数据，根据数据判断哪一个频点的噪声相对较小，最终决定跳频至噪声较小的频点。
12.ic —— 集成电路；tp —— 触控芯片；ca —— 电荷放大器；adc —— 模数转换器；vref —— 参考电压。
13.本发明的优点是：本发明可以实时检测 tp 工作的频点是否有噪声，且可以同时检测多个其它频点的噪声；若认为当前频点噪声过大，进行跳频操作，通过空扫通道法可以精确的检测当前环境的噪声信息，工作效率高。
附图说明
14.图1为现有技术中数据分离法检测噪声的流程图。
15.图2为空扫通道电路原理图。
16.图3为本发明整体流程图。
具体实施方式
17.本发明是通过空扫通道来检测噪声。电路结构如图2所示，当tp 是通过 ca 采集通道上的电压差，再利用 adc 将压差转换成数字数据。当一帧 tp 扫描开始后，对于常规通道，ca 会采集其电压值。对于空扫通道，此时 ca 与其是处于断开状态的，因此若系统上没有噪声时，ca 输出的恒为 vref 电压，adc 转换出的数字码值对应为 vref 电压值；若系统上有噪声，ca 受到到干扰，输出的电压会偏离 vref 的电压值，adc 转换出的数字码值亦会有偏差。因此通道空扫通道的数据可以精确的检测当前环境的噪声信息。
18.空扫通道可支持多个，配置其中的 null0 的扫描频率与常规通道一致，nullx 的扫描频率区别于常规通道，通常频率是按照一定的百分比，大于或小于常规通道。
19.空扫通道可配置在常规通道之前或之后进行扫描。扫描完成后，空扫通道与常规
通道的数据均被缓存起来。通过 null0 的数据来判断当前是否有噪声，当 null0 的数据接近 verf 对应的码值时，认为噪声很小；而当 null0 的数据与 verf 对应的码值偏离较大时，认为当前频点的噪声很大，需要进行跳频操作。
20.在进行跳频前，先读出 nullx 的数据，根据数据判断哪一个频点的噪声相对较小，最终决定跳频至噪声较小的频点。在实际的量产项目中，可权衡功耗与性能后决定使用空扫通道的个数。
21.本发明提供了一种新的可切换的噪声检测方式，整体流程图如图3所示，当数字内部的多帧数据显示噪声很大、但整体数据流相对平滑时，则认为当前的系统受到的是相对低频噪声的干扰。此时将数字内部的处理方式，从数据分离法切换至空扫通道检测法，从而可以准确的检测到频点的噪声，并提供有效的跳频信息，确保在检测到噪声后，tp 可以马上跳频至合适的频点继续工作。当 tp 在合适的频点工作时，可再将数字内部的检测机制，由空扫通道法切换至数据分离法，以便于节省部分功耗。


技术特征：
1.一种检测tp芯片噪声的方法，其特征在于：通过空扫通道的数据来检测噪声，具体步骤如下：（1）当tp芯片是通过 ca 采集通道上的电压差，利用 adc 将压差转换成数字数据；（2）当一帧 tp 芯片扫描开始后，ca 与空扫通道是处于断开状态的，若系统上没有噪声时，ca 输出vref 恒电压，adc 转换出的数字码值对应为 vref 电压值；若系统上有噪声，ca 受到到干扰，输出的电压偏离 vref 电压值，adc 转换出的数字码值有偏差。2.根据权利要求1所述的一种检测tp芯片噪声的方法，其特征在于：所述的空扫通道有多个，在一帧tp开始扫描时，配置常规通道与空扫通道共同工作，配置其中一个空扫通道 null0 的扫描频率与常规通道一致，nullx 的扫描频率区别于常规通道，扫描频率按照一定的百分比，大于或小于常规通道。3.根据权利要求2所述的一种检测tp芯片噪声的方法，其特征在于：所述的空扫通道配置在常规通道之前或之后进行扫描，扫描完成后，空扫通道与常规通道的数据均被缓存起来，通过 null0 的数据来判断当前是否有噪声，当 null0 的数据接近 verf 对应的码值时，认为噪声小；而当 null0 的数据与 verf 对应的码值偏离较大时，认为当前频点的噪声很大，需要进行跳频操作。4.根据权利要求3所述的一种检测tp芯片噪声的方法，其特征在于：在进行跳频前，先读出 nullx 的数据，根据数据判断哪一个频点的噪声相对较小，最终决定跳频至噪声较小的频点。

技术总结
本发明公开了一种检测TP芯片噪声的方法，通过空扫通道的数据来检测噪声，当TP芯片是通过CA采集通道上的电压差，利用ADC将压差转换成数字数据；当一帧TP芯片扫描开始后，CA与空扫通道是处于断开状态的，若系统上没有噪声时，CA输出VREF恒电压，ADC转换出的数字码值对应为VREF电压值；若系统上有噪声，CA受到到干扰，输出的电压偏离VREF电压值，ADC转换出的数字码值有偏差。本发明可以实时检测TP工作的频点是否有噪声，且可以同时检测多个其它频点的噪声；若认为当前频点噪声过大，进行跳频操作，通过空扫通道法可以精确的检测当前环境的噪声信息，工作效率高。工作效率高。工作效率高。


技术研发人员：杜洪洋 张金磊
受保护的技术使用者：合肥松豪电子科技有限公司
技术研发日：2021.09.06
技术公布日：2021/12/6