BRPI0822353B1

BRPI0822353B1 - Dispositivo escravo e método em um dispositivo de suprimento de tinta para detectar a localização física de um dispositivo escravo

Info

Publication number: BRPI0822353B1
Application number: BRPI0822353-0A
Authority: BR
Inventors: Duane Martin Evans
Original assignee: Hewlett-Packard Development Company, L.P.
Priority date: 2008-05-21
Filing date: 2008-05-21
Publication date: 2019-08-20
Also published as: EP2283432A1; BRPI0822353A2; PT2927815T; EP2283432B1; KR101431874B1; US8793418B2; DK2927815T3; WO2009142632A1; JP5068884B2; EP2927815A1; KR20110021798A; ES2635339T3; JP2011525004A; EP2927815B1; US20110029705A1; PL2927815T3; EP2283432A4; CN102037454A

Abstract

dispositivo escravo e método em um dispositivo de suprimento de tinta para detectar a localização física de um dispositivo escravo a presente invenção provê um barramento serial multiponto para conectar um dispositivo mestre a uma pluralidade de dispositivos escravos em uma linha de dados, incluindo uma rede divisora de tensão, compreendendo resistores divisores em série na linha de dados entre dispositivos escravos, e um dispositivo sensor de tensão, conectado à linha de dados, e configurado para detectar uma ordem de tensão dos sinais a partir dos dispositivos escravos, indicando a posição de conexão de cada dispositivo escravo.

Description

DISPOSITIVO ESCRAVO E MÉTODO EM UM DISPOSITIVO DE SUPRIMENTO DE TINTA PARA DETECTAR A LOCALIZAÇÃO FÍSICA DE UM DISPOSITIVO ESCRAVO

Campo da Invenção [01] A presente invenção se relaciona geralmente a sistemas com dispositivos modulares interconectados um dispositivo digital, usando protocolos de barramento. Frequentemente é desejável detectar a localização física de dispositivos que são afixados em um barramento serial. Isto pode ser desejável, quando se pretende que diferentes dispositivos ocupem certas posições físicas designadas em um barramento serial.

[02] Alguns dispositivos configurados para conectar um barramento serial podem ser considerados dispositivos “inteligentes”, incluindo micro-controladores e sistemas incorporados associados para determinar a localização do dispositivo ao longo do barramento. Não obstante, outros dispositivos configurados para serem ligados a um barramento serial multiponto são considerados burros, não tendo micro-controladores ou outros sistemas que determinem, de modo independente, sua localização física. Não obstante, pode ser desejável a determinação da localização física destes dispositivos “burros”, no barramento. Por exemplo, em sistemas de impressão com dispositivos de suprimento de tinta habilitados por uma Memória não-volátil em um barramento serial, pode ser desejável determinar se cartuchos de uma certa cor estão mal instalados ou terem sido trocados, o que pode causar uma mistura de cor. Tais dispositivos de suprimento de tinta e outros dispositivos similares de barramento serial comumente não incluem um micro-controlador, a adição de uma circuitagem adicional para determinar sua própria localização viria adicionar complexidade e custo aos dispositivos.

[03] Outras soluções para determinar a localização física de dispositivos burros” em um barramento serial que vêm sendo usadas compreendem um chaveamento mecânico ou fiação suplementar, que tende adicionar complexidade mecânica e elétrica e custo a tais sistemas.

Descrição Resumida dos Desenhos [04] Vários componentes e vantagens da presente invenção serão aparentes àqueles habilitados na técnica, a partir da descrição detalhada que se segue, que, no entanto, deve ser tomada em conexão com os desenhos anexos, que juntos ilustram, por meio de exemplo, componentes da presente invenção, onde:

[05] A figura 1 é um diagrama esquemático de uma configuração de um sistema de barramento serial, configurado para detectar a localização de dispositivos burros de acordo com a presente invenção;

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2/12 [06] A figura 2 é um fluxograma mostrando as etapas lógicas em uma configuração de um método para detectar localização de dispositivos ao longo de um barramento serial de acordo com a presente invenção;

[07] A figura 3 é um diagrama trazendo duas sequências alternativas de leitura de dados, que podem ser usadas de acordo com uma configuração de um método para detectar a localização de dispositivos ao longo de um barramento serial de acordo com a presente invenção;

[08] A figura 4 é um gráfico - tensão versus endereço de dispositivo escravo mostrando uma curva de resposta monotônica, indicando o posicionamento correto de dispositivos ao longo de uma configuração de barramento serial tendo um sistema de detecção de localização de acordo com a presente invenção; e [09] A figura 5 é um gráfico - tensão versus endereço de dispositivo escravo mostrando uma curva de resposta irregular, indicando o posicionamento incorreto de dispositivos ao longo de uma configuração de barramento serial tendo um sistema de detecção de localização de acordo com a presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção [010] Fazendo referência às configurações exemplares ilustradas nos desenhos, uma linguagem específica será usada nesta para descrevê-las. Não obstante, deve ser entendido que não se pretende limitar de nenhuma forma o escopo da presente invenção. Alterações modificações dos componentes ilustrados nesta e aplicações adicionais dos princípios ilustrados nesta, que poderão ser imaginadas por aqueles habilitados na técnica à luz dos ensinamentos contidos nesta, serão consideradas incluídas no escopo da presente invenção.

[011] Como bem conhecido na técnica, um barramento serial se trata de um subsistema que transfere dados entre um dispositivo mestre digital, tal como um computador ou micro-controlador, para um grupo de componentes ligados a um barramento em série. Os primeiros barramentos de computador eram literalmente fios elétricos paralelos com múltiplas conexões, mas aqui o termo barramento” é usado compreendendo qualquer arranjo físico provendo a mesma funcionalidade lógica. Os barramentos mais modernos podem usar ambas, conexões paralela e serial, e podem ser conectados por meio de fios e cabos quer em arranjo multiponto (paralelo elétrico), em margarida, ou hubs chaveados, como barramento serial universal (USB). Um barramento serial pode conectar logicamente diversos periféricos com o mesmo conjunto de fios, e transmitir dados aos dispositivos em série, ou seja, enviando dados sequencialmente, um bit por vez, ao contrário da comunicação paralela, onde todos os bits de cada símbolo são enviados juntos. Cada barramento serial define seu conjunto

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3/12 de conectores para conectar fisicamente dispositivos, cartões, ou cabos. Barramentos seriais para computadores vem se tornando muito comuns, na medida que o desenvolvimento da tecnologia permite a transferência de dados em velocidades e quantidades cada vez maiores.

[012] Como notado acima, é desejável detectar a localização física de um dispositivo residente ao longo de um barramento serial multiponto, onde o próprio dispositivo não dispõe de um sistema que permita a determinação independente de sua localização. Vantajosamente, foram desenvolvidos um sistema e método para detectar localização física de dispositivos ao longo de um barramento serial multiponto, que diferencia o dispositivo eletronicamente e não aumenta o número de fios no barramento. Um diagrama esquemático de uma configuração de barramento serial é mostrada na figura

1.

[013] Este barramento inclui múltiplos dispositivos escravos 110a a 110d (A1-A4), conectados a um dispositivo mestre 112 pelo barramento serial. O dispositivo mestre pode ser qualquer tipo de micro-controlador incluindo, por exemplo, ASIC digital. A energia é provida aos dispositivos escravos a partir de uma fonte 115 (de 3,3 V) conectada entre a linha elétrica 114 e uma linha terra 116. Os dispositivos escravos 110 incluem um circuito de memória não-volátil 130, para armazenar informações, tais como, endereço digital, bit de identificação, etc.

[014] Os dispositivos escravos estão todos conectados a uma linha de dados 18 e linha de sinal de clock 120, que são interconectados ao dispositivo mestre 112. Provêse uma tensão de dado V (3,3 V) na linha de dados 118 entre uma fonte de tensão de dados 119, e linha de terra 116. Um resistor removível (pull_up) 122 é incluído na linha dados 118 para manter a linha de dados em um estado lógico alto, quando o barramento estiver ocioso.

[015] O barramento serial da figura 1 é um barramento tipo serial I2C. Um barramento I2C tipicamente consiste de dois fios ativos e uma conexão terra. Os fios ativos - DATA e CLK - inicialmente são bidirecionais. Cada dispositivo enganchado no barramento tem seu próprio endereço, e pode ser receptor ou transmissor, dependendo de sua funcionalidade. Na configuração da figura 1, os dispositivos escravos não têm capacidade de iniciar uma transferência de dados.

[016] Em operação, o dispositivo mestre primeiro emite um comando START, que é um sinal de atenção para todos dispositivos escravos conectados. O dispositivo mestre então envia um byte, incluindo endereço do dispositivo que ele deseja acessar, e um bit que indica se o acesso é uma operação de escrita ou leitura.

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4/12 [017] Depois de receber o byte de endereço, todos dispositivos escravos devem compará-lo com seu próprio endereço. Se não coincidir, o dispositivo escravo simplesmente aguarda até o barramento ser liberado por uma subsequente condição STOP, a ser iniciada pelo dispositivo mestre. Se, no entanto, o endereço coincidir, a circuitagem do dispositivo escravo produz uma resposta de reconhecimento (ACK de acknowledge), que volta para linha DATA.

[018] Ao receber o sinal de reconhecimento, o dispositivo mestre pode começar a receber/transmitir DATA de/para um dispositivo escravo. Aqueles habilitados na técnica são familiarizados com métodos de sincronização de clock e arbitração de transferência de dados, que governam transferência de dados de um barramento I2C. Com tudo isto feito, o dispositivo mestre emite uma condição STOP, que sinaliza que o barramento foi liberado, e que os dispositivos escravos conectados podem esperar que outra transmissão comece a qualquer momento.

[019] Um barramento I2C pode permitir a ativação de mais que um dispositivo para iniciar a transferência de dados, como na configuração da figura 1. Em uma operação típica, os sinais de clock e sinais de dados são providos em série a partir do dispositivo mestre 112 através da linha de sinal de clock 120 e linha de dados 118, enquanto a tensão para os dispositivos escravos é provida entre a linha de fonte 114 e terra 116. Estas quatro linhas são os condutores comuns nesta configuração de barramento serial I2C. No entanto, os dispositivos escravos 110 são dispositivos burros como discutido acima, e não incluem qualquer circuitagem que determine sua posição física ao longo do barramento e transmita esta informação ao dispositivo mestre 112. Para permitir que o dispositivo mestre determine eletronicamente a localização destes dispositivos seria necessária a adição de outros condutores.

[020] Vantajosamente, provê-se uma rede divisora de tensão resistiva neste barramento serial, junto com a circuitagem acoplada ao barramento, que permite determinação eletrônica das respectivas posições físicas dos dispositivos 110. Especificamente, este barramento inclui uma série de resistores divisores 124a a 124d na linha de dados 118 e acrescenta a conexão 118a da linha de dados para um conversor analógico-para-digital (ADC ) 126 . Esta configuração cria uma rede divisora escada que varia a tensão de um sinal de cada dispositivo 110, em função de sua posição física. Por exemplo, um sinal do dispositivo A4 passa por quatro resistores divisores 124, enquanto um sinal do dispositivo A1 passa por apenas um resistor divisor 124. Se ambos sinais começarem no mesmo nível de tensão, o sinal de A4 assume um valor de tensão mais alto que A1, quando ambos são amostrados pelo ADC. O ADC 126 inclui uma circuitagem que converte a tensão analógica em sinal

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5/12 digital, que indica o nível da tensão. O sinal digital é usado pelo dispositivo mestre, para diferenciar eletronicamente a localização física dos dispositivos escravos 110 no barramento, com base no nível de tensão dos sinais provenientes dos dispositivos escravos.

[021] O ADC 126 pode ser um dispositivo burro como os dispositivos escravos 110, e receber sinais de controle e prover dados de/para o dispositivo mestre 112, através do link de comunicação 132 que pode ser outro barramento de comunicação. Quando o ADC é um dispositivo separado do dispositivo mestre, o ADC pode tanto fazer parte do dispositivo mestre fisicamente ou estar em local separado. O ADC e a rede divisora escada são projetados para operar fora da faixa de tensão de transferência de dados do dispositivo mestre 112, de modo a não interferirem com a transferência de dados normal, permitirem a diferenciação da localização, detectando a ordem de tensão dos dispositivos no barramento, quando comunica digitalmente com os mesmos.

[022] Por exemplo, o dispositivo mestre 112 pode ser configurado para operar em um limite inferior da tensão de transferência de dados de 1 Volt, de modo que os sinais abaixo de 1 V sejam ignorados. No entanto, o dispositivo mestre 112, usando tensão convertida a partir do ADC 126, pode ser configurado para distinguir sinais específicos abaixo de 1 V de alguma coisa acima de zero (i.e. 100 mV) para permitir uma identificação posicional. Cada resistor divisor 124 tem resistência suficiente para que a tensão criada entre a soma dos resistores divisores 124 e o resistor removível 122 seja inferior ao limite de baixa tensão. No entanto, a resistência dos resistores divisores deve ser suficientemente pequena, de modo que os sinais de dados do dispositivo mestre, em operação normal, não sejam comprometidos. Em uma configuração, os resistores divisores têm uma resistência de cerca de 51 ohm, embora este nível de resistência seja apenas um dos muitos níveis de resistência que podem ser usados. Ademais, os resistores divisores em um dado grupo podem ter diferentes níveis de resistência, como será discutido mais adiante.

[023] Como notado, os dispositivos escravos 110 têm um único endereço digital, que pode ser armazenado no circuito de memória 130 do respectivo dispositivo escravo. O dispositivo mestre também inclui a localização de memória 128 - chamada MM - na qual são armazenados endereços digitais dos dispositivos escravos. Na figura 2 provê-se um fluxograma definindo as etapas lógicas em uma configuração de um método para detectar a localização dos dispositivos no barramento serial da figura 1. Em geral, o dispositivo mestre 112 é programado para escrever um byte de dado para cada dispositivo escravo, então verificar cada dispositivo escravo em sequência, usando o endereço digital de cada dispositivo escravo para retornar o byte de dado. O byte de

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6/12 dado é especificamente selecionado para emitir pelo menos um bit zero que provê um sinal de baixa tensão, que o ADC pode converter em valor digital para ser usado pelo dispositivo mestre. O dispositivo mestre lê este valor digital correlacionado com o endereço de dispositivo escravo e, então, determina se os dispositivos escravos estão posicionados na ordem correta.

[024] As etapas em uma configuração deste processo estão mostradas em detalhes no fluxograma da figura 2. A programação do dispositivo mestre 112 primeiro determina uma variável I igual a 1 e variável N igual ao número máximo de dispositivos escravos que pode ser colocado no barramento (Etapa 202). Em seguida, o dispositivo mestre inicia uma comunicação com o dispositivo escravo I, que inicialmente será o primeiro dispositivo escravo (Etapa 204). O processo de início de comunicação pode seguir um protocolo I2C, que compreende primeiro enviar um pulso START, como discutido. Seguindo o protocolo de transformação de dados de barramento, o dispositivo mestre então escreve um byte de dado em uma localização de memória específica (130 na figura 1) daquele dispositivo escravo (Etapa 206). Esta localização de memória é chamada Endereço Precário (Scratch Address). Este byte de dado pode compreender, por exemplo, a sequência digital 00000000 (representada pelo hexadecimal 0x00 na etapa 206). Esta sequência é útil pelo fato de os dígitos 0 serem representados por pulsos de baixa tensão, mas não têm um valor 0 efetivo, quando o dispositivo escravo aciona o barramento. O byte de dado pode ter uma sequência diferente, desde que emita pelo menos um dado zero. Ao receber e armazenar este byte no endereço precário na memória, o dispositivo escravo envia um pulso de reconhecimento, dando ciência que o dispositivo mestre recebeu através da leitura da tensão de nó de dado (ainda na etapa 206).

[025] Uma vez o byte de dado escrito no “endereço precário” o dispositivo mestre 112 inicia sequência de leitura para obter o byte no endereço precário (Etapa 208). Este processo de leitura inclui diversas sub-etapas, ilustradas na figura 3, provendo um exemplo de sequência de bit que pode ser transmitida durante este processo. Referindo-se à figura 3, o sinal START 302 se trata de uma sequência de dois pulsos, que avisa a todos dispositivos escravos a se prepararem para receberem um sinal seguindo o sinal START. O dispositivo mestre então deve transmitir um byte de dado, que inclui o endereço do dispositivo escravo a ser acessado. Como na figura 3, este byte pode incluir muitas partes.

[026] Os primeiros quatro dígitos 304 do byte podem ser o identificador do tipo de dispositivo. Na configuração da figura 3, estes dígitos formam 1010, que identificam o dispositivo como um dispositivo de memória não-volátil. Aqueles habilitados na técnica

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7/12 devem reconhecer que outros identificadores de tipo de dispositivo podem ser usados para diferentes tipos de dispositivos, que podem ser conectados ao barramento de dados. Os próximos três dígitos podem representar o endereço específico do dispositivo escravo a ser acessado. Aqueles habilitados 20 na técnica devem reconhecer que um grupo de endereço tendo três dígitos provê até oito endereços digitais diferentes, que é suficiente para muitos dispositivos. Mas, se for usado um número maior de dispositivos, deve ser usado uma sequência de endereço ainda mais longa neste primeiro byte. O último bit 308 deste byte é um bit Ler/Escrever, que no caso é colocado em 1, indicando que o dispositivo mestre pretende ler os dados do dispositivo escravo.

[027] Ao receber o primeiro byte transmitido a partir do dispositivo mestre, o dispositivo escravo que reconhecer a sequência de endereço 306 envia um pulso de reconhecimento 310 através da linha DATA. Como notado, de acordo com o protocolo I2C padrão, os dispositivos escravos que não reconhecerem a sequência de endereço não respondem e ignoram toda transmissão subsequente até ser enviado o próximo sinal STOP.

[028] Ao receber o pulso de reconhecimento 310, o dispositivo mestre então transmite um byte de endereço 312. O byte de endereço inclui “endereço precário” e indica que o dispositivo mestre quer ler o dado armazenado no “endereço precário. Como notado, o dado armazenado no endereço precário” é um byte de dados incluindo pelo menos um zero, que o dispositivo mestre previamente escreveu na memória “endereço precário” na etapa 206. Ao receber o byte de endereço, o dispositivo escravo, então, envia outro pulso de reconhecimento 314.

[029] Neste ponto ocorrem duas coisas. Primeiro, o dispositivo escravo começa a acionar a linha DATA 118 e transmite a sequência de byte de dado 316 armazenada no ”endereço precário”. Ao mesmo tempo, o dispositivo mestre coloca o ADC 126 a ler a tensão na linha de dado 118a. Esta etapa de leitura pode ocorrer de dois modos diferentes como indicado pela ramificação no fluxograma da figura 2. A primeira possibilidade para a etapa de leitura compreende uma leitura contínua. Neste caso, o ADC lê a tensão de nó de dado (Etapa 210) até receber um sinal de tensão contida na janela de tensão específica (Etapa 212).

[030] Como notado, a janela de tensão específica para detecção de localização do dispositivo escravo consiste de uma faixa de tensão localizada fora da faixa de tensão de transferência de dado, tal como abaixo de uma tensão limite inferior a 1 Volt, por exemplo, acima de zero, tal como, por exemplo, 100 miliVolts. Na transferência de dados normal, a linha de dados é colocada em zero Volts para um dado zero, e alguma coisa acima da tensão limite para um dado 1. Consequentemente, quaisquer pulsos

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8/12 com tensão entre estes valores são reconhecidos como dado zero pelo dispositivo mestre. Contudo, o ADC pode ser configurado para converter pulsos de tensão analógica na linha de dados 118a que estejam abaixo do limite de dado e alguma coisa acima de zero nos sinais digitais indicando o nível de tensão analógica específica. Vantajosamente, embora o valor zero reconhecido pelo dispositivo mestre corresponda à tensão zero, quando a linha de dados é acionada por um dispositivo escravo e o dispositivo escravo transmite um dado zero, a tensão vai estar abaixo do limite, mas acima do zero efetivo, contido na janela ou faixa de tensão desejada para determinação da localização. Ademais, com o uso da rede divisora de resistor, estas voltagens variam, dependendo da localização do dispositivo que estiver transmitindo.

[031] Na abordagem de leitura contínua, o ADC 126 amostra pulsos de tensão na linha de dados 118a com a mesma taxa de amostragem, que é maior (usualmente pelo menos duas vezes mais alta) que a taxa de bit na linha de dados. A taxa de amostragem mais alta garante a amostragem de cada pulso de bit. Se um pulso de tensão não estiver na janela de tensão discutida acima (como determinado na etapa 212), o processo de leitura (Etapa 210) deve ser repetido, e continuando até o ADC detectar um pulso de tensão dentro da janela de tensão para detectar a localização.

[032] A abordagem de leitura contínua é mostrada na figura 3, onde uma série de setas vazias 322 indica a leitura repetida da tensão no nó de dado pelo ADC. Esta etapa de leitura segue até chegar o sinal de baixa tensão. Desde que o byte 316 emitido pelo dispositivo escravo inclua pelo menos um dado zero, isto provê pelo menos um sinal de baixa tensão na janela de tensão, como determinado na etapa 212. O dispositivo mestre pode ser programado para não aguardar um sinal de retorno válido na linha de dados durante a rotina de detecção de localização ignorando o citado byte de dado. Alternativamente, o dispositivo escravo pode ser programado para comparar o byte de dado com o byte originalmente escrito pelo dispositivo mestre para 35 o ”endereço precário” para verificar a presença de erros. De acordo com o protocolo I2C, neste ponto, não se gerou nenhum pulso de reconhecimento, como em 318 na figura 3. O dispositivo mestre então pode prover pulso de sinal STOP 320, fazendo o barramento retornar para a condição ociosa, pronta para avançar com a subsequente troca de dados, como indicado em 326.

[033] Alternativamente à abordagem de leitura contínua, a etapa de leitura pode ser temporizada para ler a tensão de sinal, quando o dispositivo escravo estiver produzindo um dado zero (Etapa 216). Esta abordagem é também ilustrada na figura 3. Nesta alternativa, o sistema é 10 programado para o ADC ler o nó de dado apenas quando o dispositivo escravo estiver produzindo um dado zero (representando byte de dado). Em

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9/12 razão de a taxa de amostragem ser mais rápida que a taxa de bit no barramento, a temporização da amostragem de tensão pode ser selecionada com muita precisão. Ademais, em razão de a sequência de bit do byte de dado 316 ser conhecida, o momento em que a amostragem de tensão pode ser temporizada com precisão para coincidir com um ponto no qual o dado zero do byte de dado é transmitido pelo dispositivo escravo. Em uma configuração, o ADC lido foi temporizado com sucesso para coincidir com transmissão do quarto bit do byte de dado. Assim, desde que o quarto bit seja um dado zero, a temporização lida será bem-sucedida na detecção da localização. Portanto, como o byte de dado representa todos dados zeros, a abordagem temporizada fica ainda mais simples.

[034] A abordagem de dado temporizada é representada pela seta cheia 324 na figura 3. A seta cheia 324 indica que a etapa de leitura de ADC é realizada apenas uma vez, ao invés de repetidas vezes da leitura contínua (setas 322). Em razão de a leitura ADC ser temporizada para coincidir com o dado zero produzido pelo dispositivo escravo, a tensão do sinal de retorno deve cair dentro da janela de tensão específica, não sendo necessária nenhuma etapa adicional para verificar isto.

[035] Quer usando o método contínuo ou temporizado, desde que o ADC 126 tenha lido a tensão da linha de dados 118a quando o dispositivo escravo inclui um dado zero, o valor de tensão analógico que o ADC detectou será convertido em um valor digital correspondente. O dispositivo mestre 112 então pode ler este valor digital (via link de comunicação 132) e armazená-lo na memória 128 na localização correspondente ao endereço do dispositivo representado neste caso por I (Etapa 214). Explicando de outra forma, o dispositivo mestre escreve um pré-determinado byte de dado para o dispositivo escravo com um certo endereço, então faz o dispositivo escravo transmitir o byte de dado e lê um sinal digital do ADC, que representa a tensão zero do byte de dado e armazena este valor na memória associada ao dispositivo escravo.

[036] Voltando para figura 2, seguindo a leitura do byte de dado (316 na figura 3) a partir do dispositivo escravo, o sistema então incrementa o valor I e repete o processo para cada dispositivo escravo até N (Etapa 220). Em função da rede divisora de resistor, o nível exato de tensão do bit zero do byte de dado que volta depende da localização física do dispositivo escravo no barramento. Sendo completada a leitura de tensão ADC do byte de dado de cada dispositivo escravo, o arranjo completo dos valores de tensão, e correspondentes valores I ou endereços dos dispositivos escravos, será armazenado na memória no dispositivo escravo. O dispositivo mestre, então, analisa os valores de tensão, com respeito aos endereços, para determinar se os dispositivos escravos se encontram em ordem (Etapa 224). Isto compreende desembaralhar ou arranjar os

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10/12 valores de tensão em ordem de identidade do dispositivo escravo (I sendo substituto para identidade de dispositivo ou endereço) então, visualizar o particular valor de tensão, que retornou nas etapas acima.

[037] Dois gráficos representando os resultados do processo de desembaralhamento são mostrados nas figuras 4 e 5. O gráfico 400 da figura 4 mostra o tipo de resultado esperado, quando dispositivos escravos se encontram nas localizações apropriadas, e o gráfico 500 da figura 5 mostra os valores de tensão que correspondem a identidades ou endereços de dispositivos escravos específicos A1-A4. Nesta análise, a ordem dos endereços A1-A4 corresponde à ordem de localização desejada dos dispositivos escravos no barramento. Todos estes valores de tensão se situam abaixo da tensão limite de transferência de dado 410 e acima de um limite de tensão mínimo 418, tal como 100 miliVolts.

[038] Com os dispositivos escravos nas localizações físicas apropriadas no barramento, os pontos de dado do gráfico se alinham para produzir uma função monotônica, representada pela curva 412. Quando os resistores divisores (124 na figura

1) têm a mesma resistência, a curva tende a ser uma curva logarítmica. Aqueles habilitados na técnica devem reconhecer que os valores de resistência podem ser selecionados, para que esta curva seja substancialmente linear. Em qualquer caso, com dispositivos escravos em ordem apropriada, a curva será monotônica, com os valores de tensão aumentando ou diminuindo com os dispositivos escravos em ordem, dependendo da ordem de amostragem. A função monotônica é criada em razão de a rede divisora de resistor produzir uma mudança incremental na tensão, dependendo da localização no barramento do respectivo dispositivo escravo. Embora a curva 412 da figura 4 seja uma curva ascendente, também pode vir a ser uma curva descendente, se a ordem de busca dos dispositivos escravos for invertida.

[039] O espaçamento 414 da tensão nominal (nível ou faixa de tensão provida por cada dispositivo) é arbitrário e pode ser selecionado para impedir que o ruído indique uma ordem falsa. Por exemplo, se o circuito produzir um nível de ruído que desloque os resultados de tensão em 100 miliVolts, o espaçamento 414 das voltagens nominais pode ser selecionado em 200 miliVolts, de modo que o ruído do sinal não produza uma ordem falsa.

[040] O espaçamento voltagens nominais depende da resistência dos resistores divisores (124 na figura 1). Utilizam-se resistores com resistência de 51 ohms em um sistema tendo quatro posições de dispositivo escravo em um barramento serial com tensão de operação de 3,3 V. Esta configuração provê um espaçamento de tensão nominal de cerca de 200 miliVolts entre os sinais de dispositivo escravo. O arranjo da

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11/12 variabilidade do valor de cada ponto de dado é representado pela dimensão vertical das caixas quadradas de ponto de dado 402-408. O espaçamento nominal 414 dos valores de dado ajuda a manter o espaçamento de ponto de dado 416 maior que zero, para garantir a representação da ordem atual.

[041] Voltando à figura 2, a curva monotônica 412 da figura 4 indica que os dispositivos escravos se encontram em ordem. Consequentemente, a verificação, na etapa 224, se qualquer dispositivo se encontra fora de ordem, produz resposta negativa, e o sistema volta para a indicação positiva de ordem de dispositivo escravo (Etapa 228). No entanto, se os dispositivos escravos se encontrarem fora de ordem, produz-se um gráfico, como o gráfico 500 da figura 5. No gráfico 500, a curva 510 produzida pelos pontos de dado 502-508 não é uma função monotônica. Com base nesta curva, ambos dispositivos A2 e A4 se encontram fora de ordem, ou todos os dispositivos se encontram fora de ordem, porque os valores de tensão não estão, de modo consistente, aumentando e diminuindo. Quando tal situação ocorre, a verificação na etapa 224 da figura 2 indica que pelo menos um dispositivo se encontra fora de ordem. Neste caso, o sistema pode ser programado para emitir uma mensagem de erro ao usuário (Etapa 226), permitindo que este tome uma ação remediadora. O sistema também pode ser programado para emitir uma mensagem de erro mais detalhada, indicando a natureza aparente do erro, i.e., quais dispositivos parecem estar fora de ordem.

[042] A sequência de detecção de localização representada na figura 2 pode ser executada ou em intervalos de tempo ou com base em eventos. Naturalmente, quando a sequência é feita e volta um sinal fora de ordem, o sistema pode ser programado repetindo o processo até receber um sinal de sucesso.

[043] O sistema e método descritos nesta, por conseguinte, permitem a detecção de localização de dispositivos escravos burros ao longo de barramentos seriais, sem, contudo, precisar adicionar condutores no barramento ou circuitagem de detecção de localização adicional nos dispositivos escravos. A detecção de localização ocorre quando o dispositivo escravo inclui na linha de dados uma sequência (string) de dados, incluindo pelo menos um dado zero. Com a rede divisora de resistores, a tensão da porção zero no sinal recebido a partir de cada dispositivo escravo varia, dependendo da localização física do dispositivo. Isto permite um circuito especializado se comunicando com a linha de dados e conversor analógico-para-digital para diferenciar a localização de cada dispositivo.

[044] Embora tenha sido dado um exemplo de baixa tensão, aqueles habilitados na técnica devem reconhecer que um processo similar pode ser usado empregando sinais acima de um limite de alta tensão do dispositivo mestre. Por exemplo, o dispositivo

Petição 870180033952, de 26/04/2018, pág. 16/20

12/12 mestre pode adotar um limite de tensão superior a 5 Volts para transferir dados, e ser configurado para ignorar sinais acima de 5 Volts. Assim, o processo descrito pode ser configurado para operar em uma faixa de tensão acima de 5 Volts, (por exemplo, 6-8 Volts), e a rede divisora de resistor compreender resistores com valores de resistência para prover a função de escalonar a tensão posicional desejada nesta faixa de tensão mais alta. Assim, este sistema e método provêem uma rede divisora de barramento de dado serial, que permite a detecção elétrica da localização física de dispositivos instalados ao longo um barramento serial multiponto, diferenciando sinais de tensão baixos (ou altos) da faixa de tensão da transferência de dados.

[045] Deve ser entendido que os arranjos acima têm caráter apenas ilustrativo da aplicação dos princípios descritos na presente invenção. Ademais, deve ser aparente àqueles habilitados na técnica que numerosas modificações poderão ser feitas à presente invenção sem, contudo, sair dos princípios e conceitos da mesma, como estabelecido nas reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo escravo (110) a ser conectado a um dispositivo mestre (112) por um barramento serial multiponto tendo uma linha de dados (118), o dispositivo escravo compreendendo:

uma localização de memória contendo uma sequência de bits incluindo pelo menos um bit zero; e circuito que, em resposta a receber um comando de leitura a partir do dispositivo mestre (112), transmite a sequência de bits na linha de dados, o dispositivo escravo sendo caracterizado por o pelo menos um bit zero na sequência de bits ser localizado de modo a corresponder a uma amostragem de tensão temporizada predeterminada pelo dispositivo mestre.
2. Dispositivo escravo (110), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a sequência de bits ser compreendida inteiramente de zeros.
3. Dispositivo escravo (110), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a sequência de bits compreender um byte de dados.
4. Dispositivo escravo (110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o dispositivo escravo não possuir sistema para determinar independentemente sua localização ao longo da linha de dados e transmitir informação de localização para o dispositivo mestre.
5. Método em um dispositivo de suprimento de tinta habilitado com memória não-volátil associado com um sistema de impressão, o método compreendendo a etapa de:

receber um comando de leitura a partir de um dispositivo mestre (110) ao longo de um barramento serial multiponto tendo uma linha de dados; e em resposta a receber o comando de leitura, transmitir uma sequência de bits compreendendo pelo menos um zero na linha de dados, o método sendo caracterizado por o pelo menos um zero na sequência de bits ser localizado para corresponder a uma amostragem de tensão temporizada predeterminada pelo dispositivo mestre.
6. Método, acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a sequência de bits ser compreendida inteiramente de zeros.