CN102218928A

CN102218928A - 可编程芯片及其升级方法

Info

Publication number: CN102218928A
Application number: CN2011101236573A
Authority: CN
Inventors: 邓博韬
Original assignee: Print Rite Technology Development Co Ltd of Zhuhai
Current assignee: Print Rite Technology Development Co Ltd of Zhuhai
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2011-10-19

Abstract

本发明提供一种安装于耗材容器上的可编程芯片，包括相互连接的存储模块和控制模块，存储模块用于存储与耗材容器相关的数据；控制模块包括逻辑控制部分、可编程逻辑部分和接口部分，逻辑控制部分用于控制存储模块数据及外部数据存取操作；可编程逻辑部分用于根据用户设定来确定芯片的逻辑功能；接口部分分别与逻辑控制部分及可编程逻辑部分连接，并整合可编程逻辑部分和逻辑控制部分的功能，以实现二者之间的数据通信，同时通过逻辑控制部分实现存储模块与逻辑控制模块之间、与打印机之间的数据通信；本发明还提供了可编程芯片的升级方法；采用本发明能保护芯片数据初始化和测试方法、提高芯片重复使用率。

Description

可编程芯片及其升级方法

技术领域

本发明涉及一种可编程芯片及其升级方法，具体地说，涉及一种用于耗材容器的可编程逻辑芯片及其升级的方法。

背景技术

打印机作为一种成像设备，其广泛应用于各类办公场所和各个家庭中，目前常用的两种打印机类型为：喷墨打印机和激光打印机，喷墨打印机的耗材为墨水，墨水容纳在可向喷墨打印机内装拆的墨盒内，该类打印机是把数量众多的微小墨滴精确的喷射在要打印的媒体上以形成图像或文字；激光打印机的耗材为碳粉，碳粉容纳在可向激光打印机内装拆的碳粉盒内，激光打印机将碳粉印在媒体上以形成图像或文字。墨盒和碳粉盒统称耗材容器，耗材容器上大多设置有芯片，芯片上存储有与耗材容器相关信息的数据，打印机主控制单元通过访问芯片可以实现耗材容器与打印机之间的数据通信。

图1是现有耗材容器用芯片的逻辑结构示意图，其包括控制模块和存储模块，控制模块用于控制存储模块数据及外部数据的存取操作，存储模块存储有与耗材容器相关的数据，控制模块中包括有实现各模块之间数据通信的接口模块。此类芯片在封装后需要对其进行数据初始化和功能测试，通常的做法是：在设计过程中，将数据初始化和功能测试电路作为主电路的一个自检模块置于芯片的控制模块内，该主电路在芯片生产时作为硬件固化在芯片中，进行芯片测试时，测试人员只需按一定时序向芯片发送信号就能触发芯片的自检模块，从而完成芯片数据的初始化和功能测试，对于不同型号的耗材容器，只需按照其芯片要求的不同时序要求发送芯片信号即可，此后，用户在使用芯片的过程中，上述自检模块仍然保存在芯片电路中。

此类芯片虽然能够方便测试人员进行芯片功能测试和初始化，然而，由于自检模块始终存在于芯片控制模块的主电路中，芯片的数据初始化方法和功能测试方法易于被他人获得，导致芯片数据和电路容易受到非正常篡改，从而降低芯片使用的安全性，同时，上述自检模块也使得芯片在使用过程中的抗干扰能力减弱，一旦自检模块中的任一个电路被意外启动，该芯片将无法正常工作；而且，现有芯片无法满足重复设计及重复使用的要求，由于现有芯片大多采用专用型集成电路，即：芯片中各个单元的逻辑功能是事先设计好且固定不变的，芯片使用一段时间后，如果发现芯片在功能设计上存在漏洞需要更新，或者设备升级需要对芯片增加新的逻辑功能，则需要对芯片重新进行分析设计后重新投片生产，不仅造成旧芯片的浪费，而且增加设计成本，延长了芯片的制作周期。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种保护芯片数据初始化和测试方法、提高重复使用率、专用于耗材容器的可编程芯片，以解决上述现有技术的不足之处。

为实现上述目的，本发明提供的可编程芯片，安装于耗材容器上，包括：

存储模块，用于存储与耗材容器相关的数据；

与存储模块连接的控制模块，包括逻辑控制部分、可编程逻辑部分和接口部分，逻辑控制部分用于控制存储模块数据及外部数据存取操作、整合各模块功能以组成数字逻辑系统的逻辑控制部分；可编程逻辑部分用于根据用户设定来确定芯片的逻辑功能；接口部分分别与逻辑控制部分及可编程逻辑部分连接，接口部分整合可编程逻辑部分和逻辑控制部分的功能，以实现二者之间的数据通信，同时通过逻辑控制部分实现存储模块与逻辑控制模块之间、与打印机之间的数据通信；

由上方案可见，本发明所提供的可编程芯片在控制模块中设置可编程逻辑部分，在芯片完成封装后，可将自检模块保存到可编程逻辑部分中，待功能测试完毕后再把可编程逻辑部分中的自检模块擦除，从而保证芯片的数据初始化方法和电路测试方法不被外泄；在芯片需要升级更新时，只需要将新的逻辑功能电路保存到可编程逻辑部分中，并预先定义接口部分及逻辑控制部分之间的通信连接关系，便可实现旧芯片的升级，从而提高了芯片的利用率。

其进一步方案是，可编程逻辑部分包括有EPLD、CPLD或FPGA的可编程逻辑单元。

EPLD、CPLD、FPGA均是可编程逻辑器件，是一种用户可根据需要来自行构造逻辑概念的集成电路，因此，利用上述可编程逻辑单元的重复编程擦写功能，用户可预先将自检模块写入上述可编程逻辑单元，测试使用完毕后再将其擦除；也可以将升级后的功能模块写入该可编程逻辑单元中；上述过程均可反复进行，由此，实现了芯片自检电路的保护，并提高了旧芯片的重复使用率。

其更进一步方案是，存储模块包括非易失性存储单元。

非易失性存储单元中存储有芯片的初始信息等，当打印机第一次对耗材容器上的芯片上电时，打印机通过读写非易失性存储单元的信息以实现与芯片的数据交换。

其更进一步方案是，存储模块还包括易失性存储单元。

存储模块中包括有非易失性存储单元和易失性存储单元时，可分别将初始信息和消耗信息存储在非易失性存储单元和易失性存储单元中，打印机第一次上电时，通过读取非易失性存储单元中存储的初始化信息，以实现耗材容器及其芯片的初始化；易失性存储单元中存储有耗材容器中耗材的消耗量、打印剩余张数等可变信息，打印机在使用过程中时，通过读写芯片的易失性存储单元来实现与芯片之间的数据通信。

本发明的另一目的是提供一种可编程芯片的升级方法，是将更新后的逻辑功能电路设置于可编程逻辑部分中，通过设置接口部分中的逻辑关系以实现可编程逻辑部分与逻辑控制部分之间的数据通信。

由以上方案可见，本发明所采用的方法通过将更新后的逻辑功能电路设置在芯片控制模块的可编程逻辑部分中，并设置接口部分中各部分的逻辑关系，在芯片升级时，控制逻辑部分直接读取可编程逻辑部分中的功能电路来实现更新，使得新的逻辑功能融合于芯片中，从而实现了旧芯片的重复利用，提高了芯片的重复使用率。

附图说明

图1是现有芯片的逻辑结构示意图。

图2是本发明之可编程芯片的逻辑结构示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

可编程芯片实施例

图2是安装于碳粉盒上可编程芯片的逻辑结构示意图，由图2可见，可编程芯片包括相互连接的存储模块和控制模块，存储模块用于存储与耗材容器相关的数据，如：碳粉盒型号、颜色、生产日期、制造商代码等芯片初始化信息，还包括表征耗材容量的数据或打印次数等可变信息，存储模块包括非易失性存储单元和易失性存储单元，上述初始化信息和可变信息分别存储在非易失性存储单元和易失性存储单元中；控制模块包括逻辑控制部分、可编程逻辑部分和接口部分，逻辑控制部分用于控制存储模块中数据及外部数据的存取操作，其中，可编程逻辑部分为EPLD可编程逻辑单元（以下简称“EPLD”），EPLD是重复可擦写集成单元，利用EPLD，用户可以根据需求设定芯片的逻辑功能，此处在EPLD中预置可编程芯片的自检模块，接口部分分别与逻辑控制部分及可编程逻辑部分连接，接口部分整合可编程逻辑部分和逻辑控制部分的功能，以实现二者之间的数据通信，同时通过逻辑控制部分实现存储模块与逻辑控制模块之间、与打印机之间的数据通信。

可编程芯片完成封装后，将自检模块（包括初始化电路和功能测试电路）写入到EPLD中，测试完成后再从EPLD可编程逻辑单元中将自检模块擦除，便可实现对芯片初始化电路和功能测试电路的保护，防止上述电路被他人恶意泄露，提高芯片在使用过程中的抗干扰能力；该可编程芯片投入市场使用一段时间后，若由于用户需求变更或系统功能更新需要更新该芯片的升级，则可以将更新后的逻辑电路写入EPLD中，并通过接口部分所设置的逻辑关系来实现可编程逻辑部分与逻辑控制部分之间的连接关系，从而实现旧芯片的功能升级，进而提高旧芯片的利用率。

作为本发明打印机实施例的一种变换，可编程逻辑部分还可以是CPLD或FPGA或其他可编程的逻辑单元，其构成的芯片逻辑结构及功能与上述可编程芯片实施例相类似，该变换同样可实现本发明的目的。

作为本发明打印机实施例的另一种变换，存储模块中还可以只包括非易失性存储单元，与碳粉盒相关的初始化信息和可变信息均存储在该非易失性存储单元中，该变换同样也可实现本发明的目的。

作为本发明打印机实施例的又一种变换，上述可编程芯片还可用于墨盒，存储单元中存储与墨盒相关的数据，其芯片逻辑结构及功能类似于上述可编程芯片实施例，该变换同样也可以实现本发明的目的。

可编程芯片升级方法实施例

将更新后的逻辑功能电路设置于可编程逻辑部分中，通过设置接口部分中的逻辑关系以实现可编程逻辑部分与逻辑控制部分之间的数据通信。当需要将可编程芯片功能升级时，首先获取更新后的逻辑功能电路，然后将上述逻辑功能电路写入可编程逻辑部分的EPLD可编程逻辑单元中，并通过设置逻辑控制部分以设置接口部分与可编程逻辑部分及逻辑控制部分之间的连接关系，实现逻辑控制部分与可编程逻辑部分之间的数据通信，可编程芯片安装到碳粉盒上时，通过运行更新后的逻辑功能电路，实现可编程芯片的更新。

本方法不仅可以对碳粉盒芯片进行升级，还可以针对墨盒芯片进行升级，其方法过程与上述相同。

本发明不限于上述实施例及变换，其他基于本发明技术方案且不违背本发明目的的结构变化也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.可编程芯片，安装于耗材容器上，包括：

存储模块，用于存储与所述耗材容器相关的数据；

与所述存储模块连接的控制模块，包括

用于控制所述存储模块数据及外部数据存取操作、整合各模块功能以组成数字逻辑系统的逻辑控制部分；

与所述逻辑控制部分连接的接口部分，以通过所述逻辑控制部分实现所述存储模块与所述逻辑控制模块之间、与打印机之间的数据通信；

其特征在于：

所述芯片的控制模块还包括与所述接口部分连接的可编程逻辑部分，用于根据用户设定来确定芯片的逻辑功能；

所述接口部分整合所述可编程逻辑部分和逻辑控制部分的功能，以实现二者之间的数据通信。

2.如权利要求1所述的可编程芯片，其特征在于：

所述可编程逻辑部分包括EPLD的可编程逻辑单元。

3.如权利要求1所述的可编程芯片，其特征在于：

所述可编程逻辑部分包括CPLD的可编程逻辑单元。

4.如权利要求1所述的可编程芯片，其特征在于：

所述可编程逻辑部分包括FPGA的可编程逻辑单元。

5.如权利要求1~4中任意一项所述的可编程芯片，其特征在于：

所述存储模块包括非易失性存储单元。

6.如权利要求5所述的可编程芯片，其特征在于：

所述存储模块还包括易失性存储单元。

7.如权利要求6所述的可编程芯片，其特征在于：

所述耗材容器是墨盒或碳粉盒。

8.如权利要求1所述可编程芯片的升级方法，其特征在于：

将更新后的逻辑功能电路设置于所述可编程逻辑部分中，通过设置所述接口部分中的逻辑关系以实现所述可编程逻辑部分与所述逻辑控制部分之间的数据通信。