CN101224677A - 打印头芯片的数据接口装置和方法 - Google Patents

Abstract

提供一种打印头芯片的数据接口装置和方法。该数据接口装置包括用于输出具有低速传送速度的低速信号和要求高速传送速度的高速信号的驱动模块，用于传送低速信号和高速信号的连接电缆，和用于响应于经过该连接电缆传送的低速信号和高速信号而操作的打印头芯片，其中该驱动模块包括用于响应于高速信号执行切换操作的复用器从而将连接电缆与地相接，并且其中该打印头芯片包括响应于该复用器的操作执行切换操作的解复用器。

Description

打印头芯片的数据接口装置和方法

技术领域

本文总的发明构思涉及向打印头芯片传送数据，以及更具体地，涉及打印头芯片的数据接口装置和方法，通过其减少许多的信号轨迹和接地轨迹并且减少由信号传送导致的信号失真。

背景技术

根据低速信号和高速信号处理系统的信号和接地是非常重要的。

图1是通过在驱动器和头芯片之间传送低速信号形成的返回路径的图。参考图1，点线表示的返回路径在内部层或平面上形成。在低速时形成的该返回路径更接近最少电阻的点。

图2是通过在驱动器和头芯片之间传送高速信号形成的返回路径的图。参考图2，点线表示的返回路径在内部层或平面上形成。在高速时形成的该返回路径更接近高速信号的轨迹。即在高速时形成的该返回路径更接近最低电感的点。更具体地，该返回路径具有在该高速信号的轨迹右下方的镜像图案并且形成最小的循环区域。但是，如果该返回路径不在该驱动器和头芯片之间获得，则该高速信号的传输导致信号失真和噪音。

图3是在驱动器10和头芯片30之间用于传送信号的元件的图。参考图3，从驱动器10传送复位信号Reset和两个温度检测信号Temp1和Temp2(其均为低速信号)至头芯片30。从驱动器10传送时钟信号CLK、打印数据信号PData、和负载信号Load(其均为高速信号)至头芯片30。然而，在时钟信号CLK和打印数据正信号PData之间形成返回电流路径，其减少发生信号失真的可能性。然而，在打印数据负信号PData(其为另一个高速信号)和负载信号Load之间不形成返回电流路径，其增大当负载信号Load从驱动器10传送至头芯片30时发生信号失真的可能性。

为了防止发生信号失真，可以在所有信号轨迹中形成返回路径以传送诸如负载信号Load等一样的高速信号。然而，此方案要求增加驱动器10的管脚的数目和对应于信号轨迹和接地轨迹的电缆20的数目，这不可避免地增加成本和降低传送效率。

发明内容

本文总的发明构思提供一种打印头芯片的数据接口装置和方法，藉此通过使用复用器MUX由接地轨迹形成返回路径来减少由于传送高速信号导致的信号失真。

本文总的发明构思的另外的方面和效用部分将在随后的说明中阐明，以及部分通过该说明将是显而易见的，或可通过实践本文总的发明构思来领会。

本文总的发明构思的前述的和/或其他方面和效用可以通过提供一种打印头芯片的数据接口装置来实现，其包括：驱动模块，用于输出具有低速传送速度的低速信号和要求高速传送速度的高速信号，连接电缆，用于传送低速信号和高速信号，和打印头芯片，用于操作响应于经过该连接电缆传送的低速信号和高速信号，其中该驱动模块包括用于响应于高速信号执行切换操作的复用器从而将连接电缆与地相接，并且其中该打印头芯片包括响应于该复用器的操作执行切换操作的解复用器。

本文总的发明构思的前述的和/或其他方面和效用可以通过提供一种打印头芯片的数据接口方法来实现，其包括：驱动模块，用于输出具有低速传送速度的低速信号和要求高速传送速度的高速信号，连接电缆，用于传送低速信号和高速信号，和打印头芯片，用于操作响应于经过该连接电缆传送的低速信号和高速信号，该方法包括确定是低速信号还是高速信号被输出，并且如果确定是输出高速信号，执行切换操作从而将连接电缆接地。

本文总的发明构思的前述的和/或其他方面和效用可以通过提供可用于具有驱动模块和打印头芯片的数据接口装置的连接电缆来实现，其包括时钟轨迹，用于传送作为高速信号的时钟信号，数据轨迹，用于传送作为高速信号的数据信号，负载轨迹，用于传送作为高速信号的负载信号，置于时钟轨迹和数据轨迹之间的电源轨迹，用于传送作为低速信号的电源信号，置于数据轨迹和有优先权的负载轨迹之间的复用轨迹，用于选择传送作为低速信号的接地信号和温度信号，置于负载轨迹的其他部分的第二复用轨迹，用于选择传送作为低速信号的接地信号和第二温度信号，以及控制信号轨迹，用于传送代表该复用轨迹的接地和温度信号的发送器之一的控制信号。

本文总的发明构思的前述的和/或其他方面和效用可以通过提供一种数据接口装置来实现，其包括驱动模块，具有用于输出高速信号的端口，具有用于根据该端口的高速信号的第一状态输出接地信号和根据该端口的高速信号的第二状态输出低速信号的另一个端口，从而形成返回电流路径，并且具有用于输出指示该另一个端口的接地信号和低速信号之一的控制信号的控制端口。

本文总的发明构思的前述的和/或其他方面和效用可以通过提供一种数据接口装置来实现，其包括打印头芯片，其具有用于接收高速信号的端口，具有根据高速信号的第一状态接收接地信号和根据该端口的高速信号的第二状态接收低速信号的另一个端口，从而形成返回电流路径，并且具有用于接收指示该另一个端口的接地信号和低速信号之一的控制信号的控制端口。

本文总的发明构思的前述的和/或其他方面和效用可以通过提供一种数据接口装置来实现，其包括驱动模块，具有用于产生高速信号的多个端口，并且选择地产生接地信号和低速信号来与高速信号一起形成返回电流路径，打印头芯片，具有用于从所述多个端口的相应端口接收高速信号和接地信号与低速信号之一的多个端口，以及电缆，具有用于连接该驱动模块和该打印头芯片的所述多个端口的对应端口的多个轨迹。

驱动模块可以包括用于根据高速信号的状态产生指示在所述多个端口的至少一个处产生接地信号和低速信号之一的控制信号的控制端口，并且该打印头芯片可以包括用于接收该控制信号的另一个控制端口。

驱动模块可以包括复用器，用于根据高速信号的状态选择该接地信号和低速信号中的一个，并且该打印头芯片可以包括用于接收该接地信号和低速信号中的一个的解复用器。

本文总的发明构思的前述的和/或其他方面和效用可以通过提供一种数据接口装置来实现，其包括驱动模块，用于输出具有低传送速度的低速信号和具有高传送速度的高速信号，其中响应于该高速信号执行第一切换操作，连接电缆，用于传送该低速信号和高速信号，其中在第一切换操作期间该连接电缆与地相接，以及打印头芯片，用于响应于第一切换操作执行第二切换操作。

打印头芯片可以响应于经过该连接电缆传送的低速信号和高速信号来操作。

驱动模块可以包括用于执行第一切换的复用器，并且打印头芯片包括用于执行第二切换操作的解复用器。

该连接电缆当连接电缆与地相接时可以作为该高速信号的第一返回路径运行，并且当连接电缆向该打印头芯片供电时，可以作为该高速信号的第二返回路径运行。

该驱动模块可以提前确定是高速信号输出还是低速信号输出。

如果确定是输出低速信号则该连接电缆可以执行第三切换操作来传送低速信号。

本文总的发明构思的前述的和/或其他方面和效用可以通过提供一种打印头芯片的数据接口方法来实现，该方法包括输出具有低传送速度的低速信号，输出具有高传送速度的高速信号，响应于该高速信号执行第一切换操作，经过连接电缆传送该低速信号和高速信号，其中在第一切换操作期间该连接电缆与地相接，以及响应于第一切换操作执行第二切换操作。

该方法可以进一步包括提前确定是高速信号输出还是低速信号输出。

该方法可以进一步包括：如果确定是输出低速信号则执行第三切换操作来传送低速信号。

本文总的发明构思的前述的和/或其他方面和效用可以通过提供一种具有在其上实现用于执行打印头芯片的方法的计算机程序的计算机可读记录介质来实现，该方法包括：输出具有低传送速度的低速信号，输出具有高传送速度的高速信号，响应于该高速信号执行第一切换操作，经过连接电缆传送该低速信号和高速信号，其中在第一切换操作期间该连接电缆与地相接，以及响应于第一切换操作执行第二切换操作。

附图说明

根据结合附图对实施例的以下描述，本文总的发明构思的这些和/或其它方面和效用将变得明了和更易理解，其中：

图1是通过在驱动器和头芯片之间传送低速信号形成的返回路径的图；

图2是通过在驱动器和头芯片之间传送高速信号形成的返回路径的图；

图3是在驱动器和头芯片之间用于传送信号的元件的图；

图4是根据本文总的发明构思的实施例的打印头芯片的数据接口装置的图；

图5A和5B分别是当形成返回路径和当其未形成时信号失真是否发生的图；

图6是说明根据本文总的发明构思的实施例的打印头芯片的数据接口方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细地参考本文总的发明构思的实施例，实施例的例子在附图中描述，其中始终以相似的标记指示相似的元件。为了解释本文总的发明构思通过参考附图在下描述本实施例。

图4是根据本文总的发明构思的实施例的打印头芯片300的数据接口装置的图。参考图4，数据接口装置包括驱动模块100、第一和第二复用器140和150、连接电缆200、打印头芯片300、以及第一和第二解复用器340和350。打印头芯片300可以用于图像形成装置并且可以包括用于喷墨的喷嘴以根据从驱动模块100经过连接电缆200接收的数据打印图像。然而，数据接口装置并不局限于此。该数据接口装置可以包括驱动器、驱动设备、以及如图3中说明的在其间连接的电缆。

驱动模块100输出具有低传送速度的低速信号，和要求高传送速度的高速信号。连接电缆200向打印头芯片300传送由驱动模块100输出的该低速信号和高速信号。打印头芯片300响应于经过连接电缆200传送的低速信号和高速信号而操作。

现在将详细描述以上元件。

驱动模块100输出作为高速信号的时钟信号CLK、打印数据信号PData、和负载信号Load。该时钟信号CLK被初始同步于打印数据信号PData和负载信号Load。负载信号Load指示数据传送的开始和结束。驱动模块100输入或输出作为低速信号的两个温度检测信号T1与T2或复位信号Reset。

作为差分信号(即，在两条分开的线上发送的两路互补的信号)的时钟信号CLK由驱动模块100的第一输出端口110输出，并且经过连接电缆200的轨迹204被输入至打印头芯片300的第一输入端口310，从而与地GND相接的轨迹202作为该时钟信号CLK的返回路径运行。时钟信号CLK能够经过连接电缆200的另一个轨迹206被传送至打印头芯片300，从而向打印头芯片300供电的轨迹208作为时钟信号CLK的另一个返回路径运行。

作为差分信号的打印数据信号PData由驱动模块100的第二输出端口120输出，并且经过连接电缆200的轨迹210被输入至打印头芯片300的第二输入端口320，从而向打印头芯片300供电的轨迹208作为打印数据信号PData的返回路径运行。打印数据信号PData能够经过连接电缆200的另一个轨迹212被传送至打印头芯片300，从而传送低速信号的连接电缆200的轨迹214作为打印数据信号PData的返回路径运行。

因此，第一复用器140执行切换操作从而传送温度检测信号T1(其为低速信号)的轨迹214能够响应于该打印数据信号PData(其为高速信号)而与地GND相接。当第二输出端口120不输出信号或输出低速信号时，将第一复用器140切换导通能够接收低速信号的端子以便向打印头芯片300传送对应于温度检测信号T1的低速信号。

然而，当第二输出端口120输出诸如打印数据信号PData一样的高速信号时，将第一复用器140从能够接收低速信号的端子切断并且与地GND相接以便形成该高速信号的返回路径。如果打印头芯片300经过信号轨迹222接收指示第一复用器140与地GND相接的切换信号MUX_CTRL，则包括在打印头芯片300中的第一解复用器340响应于该切换信号MUX_CTRL与地GND相接。即，与地GND相接的轨迹214作为该打印数据信号PData的返回路径运行。

作为差分信号的负载信号Load由驱动模块100的第三输出端口130输出，并且经过连接电缆200的轨迹216被输入至打印头芯片300的第三输入端口330中，从而与地GND相接的轨迹214作为该负载信号Load的返回路径运行。负载信号Load经过连接电缆200的另一个轨迹218被传送至打印头芯片300，从而基本传送低速信号的连接电缆200的轨迹222作为负载信号Load的返回路径运行。

因此，第二复用器150执行切换操作从而传送温度检测信号T2(其为低速信号)的轨迹220能够响应于该负载信号Load(其为高速信号)而与地GND相接。当第三输出端口130不输出信号或输出低速信号时，将第二复用器150切换导通能够接收低速信号的端子以便向打印头芯片300传送对应于温度检测信号T2的低速信号。

然而，当第三输出端口130输出诸如负载信号Load一样的高速信号时，将第二复用器150从能够接收低速信号的端子切断并且与地GND相接以便形成该高速信号的返回路径。如果打印头芯片300经过信号轨迹222接收指示第二复用器150与地GND相接的切换信号MUX_CTRL，则包括在打印头芯片300中的第二解复用器350响应于该切换信号MUX_CTRL与地GND相接。即，与地GND相接的轨迹220作为该负载信号Load的返回路径运行。

图5A和5B分别是当形成返回路径和当其未形成时信号失真是否发生的图。参考图5A，当形成返回路径时，传送高速信号且不产生信号失真。然而，参考图5B，当未形成返回路径时，在传送信号时信号失真或噪音发生。

图6是说明根据本文总的发明构思的实施例的打印头芯片的数据接口方法的流程图。使用输出具有低传送速度的低速信号和要求高传送速度的高速信号的驱动模块100、传送该低速信号和高速信号的连接电缆200、以及响应于经过该连接电缆传送的低速信号和高速信号而操作的打印头芯片300来执行该数据接口方法。

操作500确定是输出低速信号还是高速信号。该确定通过驱动模块100提前进行。例如，时钟信号CLK、打印数据信号PData、和负载信号Load可以被设置为高速信号。两个温度检测信号T1和T2和复位信号可以被设置为低速信号。

如果在操作500中确定是输出高速信号，则在操作502中，由第一和第二复用器140和150以及第一和第二解复用器340和350执行切换操作，从而将连接电缆200接地。与地相接的该连接电缆200作为该高速信号的返回路径运行。从该驱动模块100向该打印头芯片供电的该连接电缆200能够作为该高速信号的返回路径运行。

作为差分信号的打印数据信号PData或负载信号Load由驱动模块100输出，并且经过连接电缆200的轨迹被传送至打印头芯片300，从而传送低速信号的连接电缆200的轨迹作为打印数据信号PData或负载信号Load的返回路径运行。

因此，第一和第二复用器140和150执行切换操作从而传送温度检测信号T1和T2(其均为低速信号)的轨迹214和220能够响应于该打印数据信号PData或负载信号Load(其为高速信号)而与地GND相接。如果打印头芯片300经过信号轨迹222接收指示第一和第二复用器140和150与地GND相接的切换信号MUX_CTRL，则包括在打印头芯片300中的第一和第二解复用器340和350响应于该切换信号MUX_CTRL与地GND相接。即，与地GND相接的轨迹214和220作为该打印数据信号PData或负载信号Load的返回路径运行。

如果在操作500中确定是输出低速信号，则在操作504中，执行切换操作从而连接电缆200能够传送低速信号。当第二和第三输出端口120和130不输出信号或输出低速信号时，将第一和第二复用器140和150切换导通能够接收低速信号的端子以便向打印头芯片300传送对应于温度检测信号T1和T2的低速信号。

经过轨迹224向打印头芯片300传送对应于该低速信号的复位信号Reset。

尽管在本文总的发明构思的实施例中描述了作为差分信号的高速信号，能够使用复用器施加单端信号。尽管在本文总的发明构思的实施例中驱动器输出信号和头芯片输入信号，双向接口是可能的。

如上所述，该图像形成装置能够使用根据上述数据接口装置制定的无失真数据来绘制图像。

本文总的发明构思也能够作为计算机可读代码在计算机可读介质上实现。计算机可读介质能够包括计算机可读记录介质和计算机可读传送介质。计算机可读记录介质是任何能够存储其后能够由计算机系统读的数据的数据存储设备。计算机可读记录介质的例子包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、和光数据存储设备。计算机可读记录介质也能够分布在耦合计算机系统的网络上从而该计算机可读代码能够以分布的方式存储和执行。计算机可读传送介质能够传送载波或信号(如经过因特网的有线或无线数据传送)。同样，由本文总的发明构思所属的领域的技术程序员能够容易地分析出用于完成本文总的发明构思的功能程序、代码、和代码段。

如上所述，本文总的发明构思的打印头芯片的数据接口装置和方法当传送高速信号时通过使用复用器利用接地轨迹形成返回路径，从而信号阻抗保持恒定并且具有不变的值。因此，能够减少由传送高速信号导致的信号失真并且能够减少输出驱动器和打印头芯片的连接电缆的数目，由此导致减低系统设计成本。

尽管已经示出和描述了本文总的发明构思的某些实施例，但是本领域技术人员将理解：在不背离本文总的发明构思的原理和精神，及在所附权利要求及其等同物限定的范围的情况下，可以在这些实施例中进行改变。

Claims (26)

1.一种打印头芯片的数据接口装置，包括：

驱动模块，用于输出具有低速传送速度的低速信号和要求高速传送速度的高速信号；

连接电缆，用于传送该低速信号和该高速信号；和

打印头芯片，用于操作以响应经过该连接电缆传送的该低速信号和该高速信号；

其中该驱动模块包括用于执行切换操作的复用器从而响应于该高速信号将该连接电缆与地相接，并且

其中该打印头芯片包括响应于该复用器的操作执行切换操作的解复用器。

2.如权利要求1所述的数据接口装置，其中与地相接的该连接电缆作为该高速信号的返回路径运行。

3.如权利要求1所述的数据接口装置，其中从该驱动模块向该打印头芯片供电的连接电缆作为该高速信号的返回路径运行。

4.如权利要求1所述的数据接口装置，其中该驱动模块输出打印数据信号作为该高速信号。

5.一种打印头芯片的数据接口方法，该装置包括用于输出具有低速传送速度的低速信号和要求高速传送速度的高速信号的驱动模块，用于传送该低速信号和该高速信号的连接电缆，和用于操作以响应经过该连接电缆传送的该低速信号和该高速信号的打印头芯片，该方法包括：

确定输出是该低速信号还是该高速信号；以及

如果确定是输出该高速信号则执行切换操作，从而将该连接电缆与地相接。

6.如权利要求5所述的数据接口方法，其中与地相接的连接电缆作为该高速信号的返回路径运行。

7.如权利要求5所述的数据接口方法，其中从该驱动模块向该打印头芯片供电的该连接电缆作为该高速信号的返回路径运行。

8.如权利要求5所述的数据接口方法，其中输出打印数据信号作为该高速信号。

9.如权利要求5所述的数据接口方法，进一步包括：

如果确定是输出该低速信号则执行切换操作，从而该连接电缆能够传送该低速信号。

10.一种计算机可读记录介质，具有在其上实现用于执行打印头芯片的方法的计算机程序，该打印头芯片包括用于输出具有低速传送速度的低速信号和要求高速传送速度的高速信号的驱动模块，用于传送该低速信号和该高速信号的连接电缆，和用于操作以响应经过该连接电缆传送的该低速信号和该高速信号的打印头芯片，其中该方法包括：

确定输出是该低速信号还是该高速信号；以及

如果确定是输出该高速信号则执行切换操作，从而将该连接电缆与地相接。

11.一种可用于具有驱动模块和打印头芯片的数据接口装置的连接电缆，包括：

传送作为高速信号的时钟信号的时钟轨迹；

传送作为高速信号的数据信号的数据轨迹；

传送作为高速信号的负载信号的负载轨迹；

置于该时钟轨迹和该数据轨迹之间的电源轨迹，用于传送作为低速信号的电源信号；

置于该数据轨迹和有优先权的该负载轨迹之间的复用轨迹，用于选择性地传送作为低速信号的接地信号和温度信号；

置于该负载轨迹的其他部分的第二复用轨迹，用于选择性地传送作为低速信号的接地信号和第二温度信号；以及

控制信号轨迹，用于传送代表该复用轨迹的该接地和温度信号的发送器之一的控制信号。

12.一种数据接口装置，包括：

驱动模块，其具有用于输出高速信号的端口，具有用于根据该端口的高速信号的第一状态输出接地信号和根据该端口的高速信号的第二状态输出低速信号的另一个端口，从而形成返回电流路径，并且具有用于输出指示该另一个端口的接地信号和低速信号之一的控制信号的控制端口。

13.一种数据接口装置，包括：

打印头芯片，其具有用于接收高速信号的端口，具有根据高速信号的第一状态接收接地信号和根据该端口的高速信号的第二状态接收低速信号的另一个端口，从而形成返回电流路径，并且具有用于接收指示该另一个端口的接地信号和低速信号之一的控制信号的控制端口。

14.一种数据接口装置，包括：

驱动模块，具有用于产生高速信号的多个端口，并且选择性地产生接地信号和低速信号来与该高速信号一起形成返回电流路径；

打印头芯片，具有用于从所述多个端口的相应端口接收高速信号、和该接地信号与该低速信号之一的多个端口；和

电缆，具有用于连接该驱动模块和该打印头芯片的所述多个端口的对应端口的多个轨迹。

15.如权利要求14所述的装置，其中；

该驱动模块包括用于根据高速信号的状态产生指示在所述多个端口的至少一个处产生接地信号和低速信号之一的控制信号的控制端口；并且

该打印头芯片包括用于接收该控制信号的另一个控制端口。

16.如权利要求14所述的装置，其中；

该驱动模块包括复用器，用于根据高速信号的状态选择该接地信号和该低速信号中的一个；并且

该打印头芯片包括用于接收该接地信号和该低速信号中的一个的解复用器。

17.一种数据接口装置，包括：

驱动模块，用于输出具有低传送速度的低速信号和具有高传送速度的高速信号，其中响应于该高速信号执行第一切换操作；

连接电缆，用于传送该低速信号和该高速信号，其中在第一切换操作期间该连接电缆与地相接；和

打印头芯片，用于响应于该第一切换操作执行第二切换操作。

18.如权利要求17所述的装置，其中该打印头芯片响应于经过该连接电缆传送的该低速信号和该高速信号来操作。

19.如权利要求17所述的装置，其中该驱动模块包括用于执行第一切换的复用器，并且该打印头芯片包括用于执行该第二切换操作的解复用器。

20.如权利要求17所述的装置，其中当该连接电缆与地相接时，该连接电缆作为该高速信号的第一返回路径运行，并且当该连接电缆向该打印头芯片供电时，该连接电缆作为该高速信号的第二返回路径运行。

21.如权利要求17所述的装置，其中该驱动模块提前确定是高速信号输出还是低速信号输出。

22.如权利要求21所述的装置，其中如果确定是输出该低速信号则该连接电缆执行第三切换操作来传送该低速信号。

23.一种打印头芯片的数据接口方法，该方法包括：

输出具有低速传送速度的低速信号；

输出具有高速传送速度的高速信号；

响应于该高速信号执行第一切换操作；

经过连接电缆传送该低速信号和该高速信号，其中在该第一切换操作期间将该连接电缆与地相接；以及

响应于该第一切换操作执行第二切换操作。

24.如权利要求23所述的方法，进一步包括：

提前确定是输出该高速信号还是输出该低速信号。

25.如权利要求24所述的方法，进一步包括：

如果确定是输出该低速信号，则执行第三切换操作来传送该低速信号。

26.一种具有在其上实现用于执行打印头芯片的方法的计算机程序的计算机可读记录介质，该方法包括：

输出具有低速传送速度的低速信号；

输出具有高速传送速度的高速信号；

响应于该高速信号执行第一切换操作；

经过连接电缆传送该低速信号和该高速信号，其中在该第一切换操作期间将该连接电缆与地相接；以及

响应于该第一切换操作执行第二切换操作。

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