CN102509557B - 电可擦可编程只读存储器的数据擦写控制装置及方法、芯片及其数据写入方法、耗材容器 - Google Patents

Abstract

本发明提供电可擦可编程只读存储器的数据擦写控制装置及方法、芯片及数据写入方法、耗材容器，该装置包括延时模块，接收写入信号后产生读脉冲信号及延时写信号；地址译码模块，接收地址信息并译码生成多个存储单元的行列地址信号；数据读出模块，暂存存储器输出的存储单元所存储的数据；数据比较模块，比较数据读出模块输出的数据与写入至同一存储单元的数据是否一致，并输出存储单元的数据比较结果信号；存储单元擦写单元，根据行列地址信号、数据比较结果信号以及读脉冲信号、延时写信号对与行列地址信号对应地址的存储单元的数据进行擦写操作。该方法是应用上述装置进行数据擦写操作。本发明能提高EEPROM的数据擦写效率，缩短擦写时间。

Description

电可擦可编程只读存储器的数据擦写控制装置及方法、芯片及其数据写入方法、耗材容器

技术领域

本发明涉及数据处理领域，尤其是涉及一种电可擦可编程只读存储器的数据擦写装置、擦写方法以及具有这种装置的芯片以及芯片的数据写入方法、具有这种芯片的耗材容器。

背景技术

打印机作为常见的办公设备，为现代化办公提供了极大的方便。现有的打印机分为喷墨打印机以及激光打印机，喷墨打印机使用容纳有墨水的墨盒作为耗材容器向纸张喷射墨水，以在纸张上形成需要打印的文字或图案；激光打印机则使用容纳有碳粉的碳粉盒作为耗材容器在介质上形成需要打印的文字或图案。

参见图1，现有一种彩色喷墨打印机具有机壳11，图1所示的喷墨打印机省略了机壳11的托板。机壳11内设有喷墨打印机的机芯12，并设有一根滑杆，打印字车14在电机（图1中不可见）的带动下沿着滑杆往复运动。打印字车14内设有转接板（图1中不可见），转接板通过排线13与机芯12进行通讯。

打印字车14上可拆卸地安装有多个墨盒15，不同墨盒15内容纳有不同颜色的墨水。墨盒15的结构如图2所示。墨盒15具有壳体16，壳体16围成容纳墨水的腔体，腔体的下端设有出墨口17，腔体内的墨水通过出墨口17流出，并向打印字车14的供墨针供墨。

墨盒15壳体16的外壁上安装有一块芯片18，芯片18具有基板，基板的一侧设有多个电触点19，用于与转接板电连接。基板的另一侧设有与电触点19电连接的电子模块（图2中不可见）。

参见图3，现有碳粉盒具有壳体21，壳体21围成容纳碳粉的腔体，壳体的外壁上设有一个芯片安装位22，芯片23安装于芯片安装位22上。与墨盒的芯片类似，碳粉盒的芯片23也具有基板，基板上设有作为通讯单元的电触点24，用于与激光打印机进行数据交换。并且，基板的另一侧设有与电触点24电连接的电子模块。

现有墨盒芯片或碳粉盒芯片的电子模块大多设有电可擦可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，以下简称EEPROM），用于存储与墨盒或碳粉盒相关的信息。

EEPROM是一种浮栅型存储器，电荷被储存在浮栅中，这些电荷在无电源供应的情况下仍然可以保持。EEPROM由排列成阵列的存储单元组成，每一个存储单元由两个晶体管组成，其结构如图4所示，存储单元的一个晶体管是浮栅晶体管sense Tr，另一个是选择晶体管select Tr，其中选择晶体管是用于在编程和擦除数据时选择相应的浮栅晶体管，由接外端口的字线端口WL(wordline)和位线端口BL(bitline)的信号来控制存储单元的选择。

EEPROM的存储单元还设有两个门极，第一个门极为浮栅管的源极AG（floating gate），其被埋在EEPROM的门极氧化层和极间氧化层之间第二个门极被称为控制栅极CG(control gate)，它和外部的电极相连接。

对存储单元进行读、写、擦除操作时，向字线端口WL、位线端口BL、浮栅管的源极AG以及控制栅极CG加载的电压信号如表1所示：

电压	擦除	写入	读出
				字线端口WL	Vpp	Vpp	VDD
位线端口BL	0或悬浮	Vpp	Vt
				浮栅管的源极AG	Vpp	0	Vsense
控制栅极CG	0或悬浮	悬浮	0

表1

表1中，Vpp表示加载高压电源信号，VDD表示加载低压电源信号。并且，现有EEPROM的存储单元中，如希望其存储数据为“1”，通常是通过擦除操作实现的，即擦除操作后，存储单元存储的数据为二进制数“1”。若存储数据“0”，通常是写入操作实现的，即对存储单元进行写入操作后，其存储的数据为二进制数“0”。当然，现有的一些EEPROM是反过来设置的。本发明创造是以第一种EEPROM作为实施例对本发明进行介绍，也就是EEPROM在擦除操作后，存储单元存储的数据为“1”，写入操作后，存储单元存储的数据为“0”。

EEPROM的擦写操作通常由芯片的数据擦写控制装置实现，而现有EEPROM的擦写通常是按字节进行，如公开号为CN1975932A的发明专利申请公开了一种“可字节擦除非易失性存储器”的发明创造，该申请公开的EEPROM通过将选择晶体管的字线端口WL及位线端口BL连接至公共线上，实现多个存储单元的同时擦除。

这样，向EEPROM写入数据时，首先需要将多个存储单元的数据擦除，然后写入数据。但是，由于向存储单元擦除数据、写入数据的时间较长，导致EEPROM的数据写入速度慢，往往不能满足快速写入数据的要求，影响芯片的工作效率，进而影响到耗材容器的工作。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种能够快速向EEPROM的存储单元写入数据的电可擦可编程只读存储器擦写控制装置。

本发明的第二目的是提供一种提高EEPROM存储单元擦写速度的电可擦可编程只读存储器擦写控制方法。

本发明的第三目的是提供一种EEPROM存储单元擦写速度较快的芯片。

本发明的第四目的是提供一种能够快速向EEPROM写入数据的芯片数据写入方法。

本发明的第五目的是提供一种芯片的工作效率较高的耗材容器。

为实现上述的第一目的，本发明提供的电可擦可编程只读存储器擦写控制装置用于对EEPROM进行擦写操作，该电可擦可编程只读存储器具有多个存储单元，每一存储单元具有字线端口、位线端口、控制栅极以及浮栅管的源极，该控制装置包括延时模块，接收外部输入的写入信号后，产生读脉冲信号及延时写信号；地址译码模块，接收地址信息并译码生成多个存储单元的行列地址信号；数据读出模块，暂存存储器输出的存储单元所存储的数据；数据比较模块，比较数据读出模块输出的数据与写入至同一存储单元的数据是否一致，并输出存储单元的数据比较结果信号；存储单元擦写单元，根据行列地址信号、数据比较结果信号以及读脉冲信号、延时写信号对与行列地址信号对应地址的存储单元的数据进行擦写操作。

由上述方案可见，地址译码模块将接收到的地址信息译码成存储单元的行列地址信号，存储单元擦写单元对每一存储单元进行单独的擦写操作，且通过数据比较模块，只有判断需要写入存储单元的数据与该存储单元所存储的数据不相同时才进行擦或写操作。由于需要写入存储单元的数据与该存储单元原来所存储的数据总会有相同的的，对于这一部分的存储单元无需执行任何擦或写操作，同时对不相同的存储单元也根据需要写入的数据执行擦除或写入操作，并不需要执行先擦后写过程，因此本发明的数据擦写控制装置能节省一半的擦写操作时间，大大提高EEPROM的数据擦写效率，同时减少电源功率损耗。

一个优选的方案是，存储单元擦写单元包括擦写控制模块，根据延时写信号、数据比较结果信号及写入存储单元的数据生成对应多个存储单元的擦写控制信号；存储单元字线电压控制模块，根据行列地址信号以及擦写控制信号、读脉冲信号生成多个存储单元的字线电压，并作为字线信号输出至对应存储单元的字线端口；存储单元擦写控制模块，根据每一存储单元的字线信号及擦写控制信号、读脉冲信号生成对应的存储单元的位线信号、控制栅极信号及浮栅管的源极连接信号。

由此可见，存储单元擦写控制模块生成用于控制每一存储单元字线端口、位线端口、控制栅极信号及浮栅管的源极连接信号，能够精确地对每一存储单元进行擦或写操作。

进一步的方案是，擦写控制模块设有多组逻辑运算电路，每一逻辑运算电路生成对应于一个存储单元的写信号或擦信号。

可见，通过多组逻辑运算电路生成对应的每一个存储单元的信号，能够确保每一存储单元的数据擦写操作单独执行，不受其他存储单元的擦写操作影响，避免存储单元的错误擦写。

为实现上述的第二目的，本发明提供的电可擦可编程只读存储器擦写控制方法包括数据擦写控制装置接收向存储器写入数据信号后，产生读脉冲信号及延时写信号；地址译码模块接收需要写入数据的地址信息并译码生成多个存储单元的行列地址信号；读取需要写入数据的存储单元所存储的数据，判断所需写入至存储单元的数据是否与该存储单元所存储的数据相等，若不相等，由存储单元擦写单元将该存储单元的数据擦除或向该存储单元写入数据。

由上述方案可见，向EEPROM写入数据时，首先对接收的地址信息进行译码，形成存储单元的行列地址信号，再将相应的存储单元所存储的数据读出并进行对比，只有需要写入存储单元的数据与该存储单元所存储的数据不相同时才执行擦或写操作。这样，能减少大量存储单元的擦写操作，提高EEPROM的数据写入速度。

为实现上述的第三目的，本发明提供的芯片包括基板，基板上设有电子模块，电子模块内设有电可擦可编程只读存储器以及数据擦写控制装置，电可擦可编程只读存储器具有多个存储单元，每一存储单元具有字线端口、位线端口、控制栅极以及浮栅管的源极，该数据擦写控制装置包括延时模块，接收外部输入的写入信号后，产生读脉冲信号及延时写信号；地址译码模块，接收地址信息并译码生成多个存储单元的行列地址信号；数据读出模块，接收存储器输出的存储单元所存储的数据；数据比较模块，比较数据读出模块输出的数据与写入至同一存储单元的数据是否一致，并输出存储单元的数据比较结果信号；存储单元擦写单元，根据行列地址信号、数据比较结果信号以及读脉冲信号、延时写信号对与行列地址信号对应地址的存储单元的数据进行擦或写操作。

由此可见，芯片向EEPROM写入数据时，能够对存储单元的数据进行擦写操作，也即是按位进行擦写，不是按字节进行操作，这样只有在存储单元所存储的数据与需要写入的数据不一致时才进行擦或写操作，能够节省向EEPROM写入数据的时间，提高写入速度。

为实现上述的第四目的，本发明提供上述芯片的数据写入方法，包括数据擦写控制装置接收向存储器写入数据信号后，产生读脉冲信号及延时写信号；地址译码模块接收需要写入数据的地址信息并译码生成多个存储单元的行列地址信号；读取需要写入数据的存储单元所存储的数据，判断所需写入至存储单元的数据是否与该存储单元原来所存储的数据相等，若不相等，由存储单元擦写单元将该存储单元的数据擦除或向该存储单元写入数据。

可见，芯片是按位对EEPROM进行擦或写操作，不同数据位的擦或写是同时进行的，而不是按字节进行先擦后写操作，因此能够节省数据写入时间，提高EEPROM整体的数据擦写效率。

为实现上述的第五目的，本发明提供的耗材容器包括壳体，壳体围成容纳耗材的腔体，腔体下端设有耗材出口，且壳体上设有耗材芯片，芯片设有基板，基板上设有电子模块，电子模块内设有电可擦可编程只读存储器以及数据擦写控制装置，电可擦可编程只读存储器具有多个存储单元，每一存储单元具有字线端口、位线端口、控制栅极以及浮栅管的源极，该数据擦写控制装置包括延时模块，接收外部输入的写入信号后，产生读脉冲信号及延时写信号；地址译码模块，接收地址信息并译码生成多个存储单元的行列地址信号；数据读出模块，暂存存储器输出的存储单元所存储的数据；数据比较模块，比较数据读出模块输出的数据与写入至同一存储单元的数据是否一致，并输出存储单元的数据比较结果信号；存储单元擦写单元，根据行列地址信号、数据比较结果信号以及读脉冲信号、延时写信号对与行列地址信号对应地址的存储单元的数据进行擦或写操作。

由上述方案可见，耗材容器的芯片接收外部的数据写入命令后，对地址信息进行译码，并对存储单元进行按位的擦或写操作，大大节省了EEPROM的数据擦写时间，提高数据擦写的效率。

附图说明

图1是现有一种喷墨打印机的结构图。

图2是现有墨盒的结构放大图。

图3是现有一种碳粉盒的结构分解图。

图4是EEPROM存储单元的电原理图。

图5是本发明EEPROM数据擦写控制装置实施例与EEPROM连接的电原理框图。

图6是本发明EEPROM数据擦写控制装置实施例中延时模块的电原理图。

图7是图6中写入信号、读脉冲信号及延时写信号的波形图。

图8是本发明EEPROM数据擦写控制装置实施例中擦写控制模块的电原理图。

图9是本发明EEPROM数据擦写控制装置实施例中存储单元字线电压控制模块的电原理图。

图10是本发明EEPROM数据擦写控制装置实施例中存储单元擦写控制模块位线信号产生电路的电原理图。

图11是本发明EEPROM数据擦写控制装置实施例中存储单元擦写控制模块控制栅极信号产生电路的电原理图。

图12是本发明EEPROM数据擦写控制装置实施例中存储单元擦写控制模块浮栅管的源极连接信号产生电路的电原理图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的耗材容器既可以是安装在喷墨打印机上的墨盒，也可以是安装在激光打印机上的碳粉盒，下面结合实施例对本发明进行详细说明。

芯片实施例：

本实施例的芯片是安装在墨盒的壳体上，其具有一块基板，基板的一面设有作为通讯单元的多个电触点，用于与喷墨打印机的电触点连接。当然，若喷墨打印机与耗材芯片之间为无线通讯，则通讯单元为用于无线通讯的天线。在基板的另一面设有与电触点连接的电子模块，电子模块具有EEPROM，并设有数据擦写控制装置，用于控制对EEPROM的数据擦写操作。

EEPROM数据擦写控制装置及方法实施例：

参见图5，本实施例的数据擦写控制装置可接收外部发送的需要写入EEPROM40的数据Din、写入信号WRin、读信号RD以及地址信息A0-An，其中数据Din通常是一个字节的数据，即包括8位二进制数据，而地址信息A0-An是数据存储模块中按字节或多字节寻址的二进制编码数，因此地址信息A0-An指向的是一个字节，即8个存储单元。当然，若外部对EEPROM的数据读写以16位二进制数据为单位，则写入的数据Din包含16位二进制数据，则每个地址信息对应于16个存储单元。

数据擦写装置31内设有数据比较电路32、标志寄存器组33、延时模块34、擦写控制模块35、存储单元擦写控制模块36、地址译码模块38、存储单元字线电压控制模块39以及读出放大模块41、读出寄存器组42，数据擦写装置31向EEPROM40输出读脉冲信号RDE，并且输出多个存储单元的字线信号WL[n，0]、位线信号BL[n，0]、控制栅极信号CG[n，0]、浮栅管的源极连接信号AG[n，0]。

并且，擦写控制模块35、存储单元擦写控制模块36以及存储单元字线电压控制模块39组成本实施例的存储单元擦写单元，数据比较电路32与标志寄存器组33组成本实施例的数据比较模块。

参见图6，延时模块34设有延时非门T1、与门T2、或门T3以及延时缓冲器T4，外部输入的写入信号WRin经过延时非门T1后输出至与门T2的一个输入端，且写入信号WRin还直接输入至与门T2的另一个输入端，与门T2的输出端连接至或门T3的一个输入端，或门T3的另一个输入端接收读信号RD，或门T3输出读脉冲信号RDE。写入信号WRin经过延时缓冲器T4后得到延时写信号WR，如图7所示，延时写信号WR与写入信号WRin之间存在时间延时。

外部设备未对EEPROM进行读写操作时，写入信号WRin与读信号RD均为低电平，读脉冲信号RDE为低电平。当外部设备需要对EEPROM写入数据时，写入信号WRin由低电平变为高电平信号，由于T1为延时非门，因此再写入信号WRin由低电平变为高电平后的短时间内，与门T2的两个输入端均为高电平信号，因此与门T2输出高电平信号，读脉冲信号RDE为高电平。经过一段延时时间后，延时非门T1输出低电平信号，读脉冲信号RDE变为低电平信号，因此读脉冲信号RDE的波形图如图7所示，在写入信号WRin由低电平变为高电平信号后形成一个窄的脉冲信号。

若外部设备需要读取EEPROM的数据时，读信号RD为高电平信号，读脉冲信号RDE也变为高电平信号，并输出至EEPROM。当然，此时写入信号WRin为低电平信号。

地址译码模块38接收地址信息A0-An，并将接收的地址信息译码生成存储单元的行列地址信号。为了减少EEPROM的面积，其存储单元一般是按矩阵排列的，所以存储单元排列成行列，因此每一存储单元的地址由行地址与列地址构成，地址信息A0-An为二进制数，其某些位表示行地址，其余若干位则表示列地址，只需要分别对这些表示行地址的位与表示列地址的位分别进行译码，即可生成每一存储单元的行列地址信号。如图9所示，地址译码模块38译码后获得多个存储单元的行列地址信号Ln-L0，且该信号被传送至EEPROM中。

EEPROM接收到读脉冲信号RDE以及存储单元的行列地址信号后，将该行列地址信号对应的存储单元的数据读出，并将读出的数据Dout输出至读出放大模块41以及读出寄存器组42。读出放大模块41与读出寄存器组42组成本实施例的数据读出模块，将从EEPROM读出的数据信号放大、存储并传送至数据比较模块32。

数据比较模块32将输入至某一存储单元的数据Din与该存储单元所存储的数据进行比较，并将数据比较结果信号F0-Fn输出至标志寄存器组33，标志寄存器组33将数据比较结果信号F0-Fn输出至擦写控制模块35。

数据比较模块32将需要写入至存储单元的数据与该存储单元所存储的数据进行异或运算，若需要写入存储单元的数据与该存储单元所存储的数据相同，则输出二进制数“0”，即数据比较结果信号为“0”，若不同，则输出二进制数“1”，即数据比较结果信号为“1”。

参见图8，擦写控制模块35内设有多组逻辑运算电路，每一组逻辑运算电路对应于一个存储单元。第一组逻辑运算电路由与门U0、U10、U20以及非门U30组成。与门U0的两个输入端分别接收一个存储单元的数据比较结果信号F0与延时写信号WR，输出端输出对应于该存储单元的写入信号WR0。

同时，需要写入存储单元的数据Din0经过非门U30后输出至与门U10，与门U10的另一个输入端接收写入信号WR0。与门U10的输出端输出对应于该存储单元的写信号WRb0。与门U20的两个输入端分别接收需要写入存储单元的数据Din0以及写入信号WR0，并输出对应于该存储单元的擦信号ERb0。因此，当数据比较结果信号F0为高电平且延时写信号WR为高电平时，表示数据Din0对应的存储单元的数据需要擦或写。如果数据Din0为1，因F0输出为高电平，则该存储单元原来存储数据为0，因此只需要对该存储单元进行擦除操作，即擦信号ERb0输出高电平而写信号WRb0输出低电平，就能将该位数据变为1。如果数据Din0为0，因F0输出为高电平，则该存储单元原来存储数据为1，不再需要对该位数据进行擦除操作，因此只需要对该存储单元进行写入操作，即写信号WRb0输出高电平而擦信号ERb0输出低电平，就能将该位数据改写为0。写入信号WR0为高电平信号时，同一存储单元的写信号WRb0与擦信号ERb0的电位相反，即对某一存储单元只能进行擦或写操作，不能同时进行擦写操作。写信号WRb0与擦信号ERb0为该存储器的擦写控制信号。

擦写控制模块35内的其他逻辑运算电路的结构与第一组逻辑运算电路的结构相同，也是对应于一个存储单元，输出相应存储单元的写信号WRb1…WRbn以及擦信号ERb1…ERbn。

存储单元字线电压控制模块具有多组电压产生电路，参见图9，每一个电压产生电路分别至高压电源Vpp及低压电源VDD，且每一电压产生电路产生一个存储单元的字线电压作为该存储单元的字线信号WLn。图9中仅示出对应于第n个存储单元的电压产生电路，对应于其他存储单元的电压产生电路与该电压产生电路的结构相同。

电压产生电路具有或门T5、与门T6、场效应管Q1、Q2以及高压驱动电路45，或门T5的三个输入端分别接收存储单元的写信号WRbn、擦信号ERbn以及行列地址信号Ln，输出端向高压驱动电路45输出信号。与门T6的两个输入端分别接收读脉冲信号RDE以及行列地址信号Ln，输出端向场效应管Q2输出控制信号。

场效应管Q1的栅极与高压驱动电路45连接，由高压驱动电路45控制通断，且漏极、源极分别连接至高压电压Vpp以及电压产生电路的输出端。场效应管Q2的漏极、源极分别连接至低压电源VDD及电压产生电路的输出端，电压产生电路的输出端输出存储单元的字线电压，也就是字线信号WLn。

存储单元擦写控制模块36具有多组擦写控制电路，每一擦写控制电路根据一个存储单元的写信号、擦信号及字线信号生成该存储单元的位线信号、控制栅极信号，因此每一组擦写电路具有位线信号产生电路、控制栅极信号产生电路及浮栅管的源极连接信号产生电路。

参见图10，位线信号产生电路具有高压驱动电路45以及场效应管Q4、Q5、Q6，高压驱动电路45接收写信号WRbn，并向场效应管Q3输出控制信号。场效应管Q3的漏极、源极分别连接高压电压Vpp、场效应管Q5的漏极，场效应管Q4的栅极接收擦信号ERbn，漏极、源极分别连接场效应管Q3的源极、地。场效应管Q5的栅极接收字线信号WLn，源极输出位线信号BLn。

参见图11，控制栅极信号产生电路具有高压驱动电路45以及场效应管Q6、Q7、Q8、Q9。高压驱动电路45接收擦信号ERbn，并向场效应管Q6的栅极输出控制信号，场效应管Q6的漏极连接至高压电压Vpp。场效应管Q9的栅极接收字线信号WLn，漏极连接场效应管Q6的源极，源极输出控制栅极信号CGn。

场效应管Q7的栅极接收读脉冲信号RDE，漏极、源极分别连接至电源Vsense、场效应管Q6的源极，场效应管Q8的栅极接收写信号WRbn，漏极与场效应管Q7的源极相接，场效应管Q8的源极接地。

参见图12，浮栅管的源极连接信号产生电路具有或门T7、非门T8以及与门T9，并设有场效应管Q10。或门T7的两个输入端分别接收擦信号ERbn以及读脉冲信号RDE，输出端将信号输出至与门T9。非门接收写信号WRbn，并将反置的信号输出至与门T9，与门T9的输出端连接至场效应管Q10的栅极，控制场效应管Q10的通断。场效应管Q10的漏极输出浮栅管的源极连接信号AGn，源极接地。

在外部设备发送写入信号WRin或者读信号RD后，延时模块产生读脉冲RDE信号，如图9所示，与门T6输出高电平信号，场效应管Q2导通，字线信号WLn的电平为VDD，为高电平信号。

图10至图12中，写信号WRbn与擦信号ERbn均为低电平信号，因此场效应管Q3、Q4截止，场效应管Q5导通，位线端口用于输出数据。并且，场效应管Q6、Q8截止，场效应管Q7、Q9导通，控制栅极信号CGn为电平Vsense。此外，与门T9的两个输入端均为高电平信号，场效应管Q10导通，浮栅管的源极连接信号AGn为0。

因此，此时存储单元的字线信号WLn的电平为VDD，控制栅极信号CGn为电平Vsense，浮栅管的源极连接信号AGn为0，对照表1可知，存储单元为读出状态，数据从位线端口BL读出。

若外部设备发送的是写入信号WRin，EEPROM将存储单元的数据发送至读出放大模块41，并经过与需要写入的数据进行比较后，输出数据比较结果信号。如前所述的，若需要写入存储单元的数据与存储在存储单元内的数据相同，数据比较结果信号为0，即图8中Fn为0，若不相同，数据比较结果信号为1，即Fn为1。

若比较结果为相同，与门Un的输出结果为低电平，写入信号WRn也为低电平，写信号WRbn与擦信号ERbn均为0。并且，由于读信号RD也为低电平，因此读脉冲信号RDE也为0，如图9所示，字线信号WLn为0，存储单元不执行任何操作。

若比较结果为不相同，数据比较结果信号Fn为1，延时写信号WR为高电平，与门Un输出的写入信号WRn为1。此时，若需要写入存储单元的数据Dinn为1，表示存储单元当前所存储的数据为0，即需要对存储单元执行擦除操作。

由图8的逻辑运算电路可知，在上述条件下，写信号WRbn为0，擦信号ERbn为1，由图9的电路可知，此时场效应管Q1导通，场效应管Q2截止，字线信号WLn为Vpp，高电平信号。

由图10至图12的电路可知，场效应管Q3截止，场效应管Q4、Q5导通，字线信号BLn为0。并且，场效应管Q6、Q9导通，场效应管Q7、Q8截止，控制栅极信号CGn为Vpp。此外，与门T9的两个输入端均为1，场效应管Q10导通，浮栅管的源极连接信号AGn 为0。

可见，此时字线信号WLn为Vpp，字线信号BLn为0，控制栅极信号CGn为Vpp，浮栅管的源极连接信号AGn 为0，对照表1可知，此时存储单元执行擦除操作，所存储的数据由“0”变为“1”。

若比较结果为不相同，且需要写入的数据Dinn为0，表示存储单元当前所存储的数据为1，即需要对存储单元执行写入操作。由图8与图9的电路可知，此时写信号WRbn为1，擦信号ERbn为0，字线信号WLn为Vpp。

由图10至图12的电路可知，此时场效应管Q3、Q5导通，场效应管Q4截止，字线信号BLn为Vpp。并且，场效应管Q6、Q7截止，场效应管Q8、Q9导通，控制栅极信号CGn为0。此外，或门T7的两个输入端均为低电平，其输出的信号为0，与门T9的输出信号也为0，场效应管Q10截止，浮栅管的源极连接信号AGn 为悬浮。对照表1可知，此时存储单元执行写入操作，所存储的数据由“1”变为“0”。

由上述方案可知，数据擦写控制装置在接收到写入信号后，并不是直接对EEPROM的整个字节先进行擦除操作，然后再进行写入操作，而是先产生读脉冲信号以及延伸写信号，并将地址信息译码形成对应存储单元的行列地址信号，由EEPROM将对应的存储单元的数据读出，经过比较后，若需要写入存储单元的数据与该存储单元所存储的数据相同，则不执行操作，只有存储单元所存储的数据与需要写入的数据不相同，才执行擦或写操作。

由于存储单元每次只进行擦除或写入操作，且擦或写是同时进行的，所以对存储单元写入数据的时间减少一半，因此本发明的方法能够大大缩短对EEPROM的数据写入时间，提高对EEPROM的数据写入效率。

墨盒实施例：

本实施例具有一个壳体，壳体围成一个容纳墨水的腔体，在腔体的下方设有与腔体连通的出墨口，腔体内的墨水可通过出墨口流出。并且，在壳体的一个外壁上可拆卸地安装有一块依据本发明上述实施例的芯片。

碳粉盒实施例：

本实施例具有壳体，壳体围成容纳碳粉的腔体，腔体的一端设有出粉口。在壳体的外壁上可拆卸地安装一块如上述实施例的芯片。

当然，上述实施例仅是本发明较佳的实施方案，实际应用时还可以有更多的变化，例如，上述实施例中，所有的场效应管均可以使用三极管等开关器件替代；或者，逻辑运算电路、擦写控制电路、电压产生电路等均可以使用其他的逻辑运算器件组成具有相同功能的电路替代，这样的改变同样可以实现本发明的目的。此外，本发明的芯片还可以是应用在其他领域的芯片。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如比较电路的改变、地址译码电路的改变等变化也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (13)

1.电可擦可编程只读存储器的数据擦写控制装置，所述电可擦可编程只读存储器具有多个存储单元，每一所述存储单元具有字线端口、位线端口、控制栅极以及浮栅管的源极，其特征在于：该控制装置包括

延时模块，接收外部输入的写入信号后，产生读脉冲信号及延时写信号；

地址译码模块，接收地址信息并译码生成多个所述存储单元的行列地址信号；

数据读出模块，暂存所述存储器输出的所述存储单元所存储的数据；

数据比较模块，比较所述数据读出模块输出的数据与写入至同一所述存储单元的数据是否一致，并输出所述存储单元的数据比较结果信号；

存储单元擦写单元，根据所述行列地址信号、数据比较结果信号以及读脉冲信号、延时写信号对与所述行列地址信号对应地址的所述存储单元进行擦写操作，在数据比较结果信号为不一致时，如所读取的所述存储单元的数据为“0”时，对所述存储单元执行擦除操作，如所读取的所述存储单元的数据为“1”时，对所述存储单元执行写入操作。

2.根据权利要求1所述的电可擦可编程只读存储器的数据擦写控制装置，其特征在于：

所述存储单元擦写单元包括：

擦写控制模块，根据所述延时写信号、所述数据比较结果信号及写入所述存储单元的数据生成对应多个所述存储单元的擦写控制信号；

存储单元字线电压控制模块，根据所述行列地址信号以及所述擦写控制信号、所述读脉冲信号生成多个所述存储单元的字线电压，并作为字线信号输出至对应所述存储单元的字线端口；

存储单元擦写控制模块，根据每一所述存储单元的所述字线信号及所述擦写控制信号、所述读脉冲信号生成对应的所述存储单元的位线信号、控制栅极信号及浮栅管的源极连接信号，执行擦除操作时，所述存储单元的位线信号为0，控制栅极信号为高压VPP，浮栅管的源极连接信号为0，执行写入操作时，所述存储单元的位线信号为高压VPP，控制栅极信号为0，浮栅管的源极连接信号为悬浮。

3.根据权利要求2所述的电可擦可编程只读存储器的数据擦写控制装置，其特征在于：

所述擦写控制模块设有多组逻辑运算电路，每一所述逻辑运算电路生成对应于一个所述存储单元的写信号及擦信号。

4.根据权利要求3所述的电可擦可编程只读存储器的数据擦写控制装置，其特征在于：

所述存储单元擦写控制模块设有多组擦写控制电路，每一所述擦写控制电路根据所述存储单元的写信号、所述擦信号及所述字线信号生成对应存储单元的位线信号、控制栅极信号及浮栅管的源极连接信号。

5.根据权利要求3或4所述的电可擦可编程只读存储器的数据擦写控制装置，其特征在于：

所述存储单元字线电压控制模块设有多组电压产生电路，每一电压产生电路连接分别有高压电源及低压电源，且每一所述电压产生电路产生一个所述存储单元的字线电压。

6.电可擦可编程只读存储器的数据擦写控制方法，所述电可擦可编程只读存储器具有多个存储单元，每一所述存储单元具有字线端口、位线端口、控制栅极以及浮栅管的源极，其特征在于：该方法包括

数据擦写控制装置接收向所述存储器写入数据信号后，产生读脉冲信号及延时写信号；

地址译码模块接收需要写入数据的地址信息并译码生成多个所述存储单元的行列地址信号；

读取需要写入数据的所述存储单元所存储的数据，并判断所需写入至所述存储单元的数据是否与该存储单元所存储的数据相等，若不相等，由存储单元擦写单元根据待写入数据将该存储单元的数据擦除或向该存储单元写入数据，在数据比较结果信号为不一致时，如所读取的所述存储单元的数据为“0”时，对所述存储单元执行擦除操作，如所读取的所述存储单元的数据为“1”时，对所述存储单元执行写入操作。

7.根据权利要求6所述的电可擦可编程只读存储器的数据擦写控制方法，其特征在于：

所述存储单元擦写单元擦写所述存储单元的数据的步骤包括：

由擦写控制模块根据所述延时写信号、所述数据比较结果信号及写入所述存储单元的数据生成对应多个所述存储单元的擦写控制信号；

由存储单元字线电压控制模块根据所述行列地址信号以及所述擦写控制信号、所述读脉冲信号生成多个所述存储单元的字线电压，并作为字线信号输出至对应所述存储单元的字线端口；

由存储单元擦写控制模块根据每一所述存储单元的所述字线信号及所述擦写控制信号、所述读脉冲信号生成对应的所述存储单元的位线信号、控制栅极信号及浮栅管的源极连接信号，执行擦除操作时，所述存储单元的位线信号为0，控制栅极信号为高压VPP，浮栅管的源极连接信号为0，执行写入操作时，所述存储单元的位线信号为高压VPP，控制栅极信号为0，浮栅管的源极连接信号为悬浮。

8.芯片，包括

基板，所述基板上设有电子模块，所述电子模块内设有电可擦可编程只读存储器以及数据擦写控制装置，所述电可擦可编程只读存储器具有多个存储单元，每一存储单元具有字线端口、位线端口、控制栅极以及浮栅管的源极；

其特征在于：所述数据擦写控制装置包括

延时模块，接收外部输入的写入信号后，产生读脉冲信号及延时写信号；

地址译码模块，接收地址信息并译码生成多个所述存储单元的行列地址信号；

数据读出模块，暂存所述存储器输出的所述存储单元所存储的数据；

数据比较模块，比较所述数据读出模块输出的数据与写入至同一所述存储单元的数据是否一致，并输出所述存储单元的数据比较结果信号；

存储单元擦写单元，根据所述行列地址信号、数据比较结果信号以及读脉冲信号、延时写信号对与所述行列地址信号对应地址的所述存储单元的数据进行擦写操作，在数据比较结果信号为不一致时，如所读取的所述存储单元的数据为“0”时，对所述存储单元执行擦除操作，如所读取的所述存储单元的数据为“1”时，对所述存储单元执行写入操作。

9.根据权利要求8所述的芯片，其特征在于：

所述存储单元擦写单元包括：

擦写控制模块，根据所述延时写信号、所述数据比较结果信号及写入所述存储单元的数据生成对应多个所述存储单元的擦写控制信号；

存储单元字线电压控制模块，根据所述行列地址信号以及所述擦写控制信号、所述读脉冲信号生成多个所述存储单元的字线电压，并作为字线信号输出至对应所述存储单元的字线端口；

存储单元擦写控制模块，根据每一所述存储单元的所述字线信号及所述擦写控制信号、所述读脉冲信号生成对应的所述存储单元的位线信号、控制栅极信号及浮栅管的源极连接信号，执行擦除操作时，所述存储单元的位线信号为0，控制栅极信号为高压VPP，浮栅管的源极连接信号为0，执行写入操作时，所述存储单元的位线信号为高压VPP，控制栅极信号为0，浮栅管的源极连接信号为悬浮。

10.芯片的数据写入方法，该芯片具有基板，所述基板上设有电子模块，所述电子模块内设有电可擦可编程只读存储器以及数据擦写控制装置，所述电可擦可编程只读存储器具有多个存储单元，每一所述存储单元具有字线端口、位线端口、控制栅极以及浮栅管的源极，其特征在于：该方法包括

数据擦写控制装置接收向所述存储器写入数据信号后，产生读脉冲信号及延时写信号；

地址译码模块接收需要写入数据的地址信息并译码生成多个所述存储单元的行列地址信号；

读取需要写入数据的存储单元所存储的数据，判断所需写入至所述存储单元的数据是否与该存储单元所存储的数据相等，若不相等，由存储单元擦写单元将该存储单元的数据擦除或向该存储单元写入数据：如所读取的所述存储单元的数据为“0”时，对所述存储单元执行擦除操作，如所读取的所述存储单元的数据为“1”时，对所述存储单元执行写入操作。

11.根据权利要求10所述的芯片的数据写入方法，其特征在于：

所述存储单元擦写单元擦写所述存储单元的数据的步骤包括：

由擦写控制模块根据所述延时写信号、所述数据比较结果信号及写入所述存储单元的数据生成对应多个所述存储单元的擦写控制信号；

由存储单元字线电压控制模块根据所述行列地址信号以及所述擦写控制信号、所述读脉冲信号生成多个所述存储单元的字线电压，并作为字线信号输出至对应所述存储单元的字线端口；

由存储单元擦写控制模块根据每一所述存储单元的所述字线信号及所述擦写控制信号、所述读脉冲信号生成对应的所述存储单元的位线信号、控制栅极信号及浮栅管的源极连接信号，执行擦除操作时，所述存储单元的位线信号为0，控制栅极信号为高压VPP，浮栅管的源极连接信号为0，执行写入操作时，所述存储单元的位线信号为高压VPP，控制栅极信号为0，浮栅管的源极连接信号为悬浮。

12.耗材容器，包括

壳体，所述壳体围成容纳耗材的腔体，所述腔体下端设有耗材出口，且所述壳体上设有耗材芯片，所述芯片设有基板，所述基板上设有通信模块以及与所述通信模块电连接的电子模块，所述电子模块设有电可擦可编程只读存储器以及数据擦写控制装置，所述电可擦可编程只读存储器具有多个存储单元，每一所述存储单元具有字线端口、位线端口、控制栅极以及浮栅管的源极；

其特征在于：所述数据擦写控制装置包括

延时模块，接收外部输入的写入信号后，产生读脉冲信号及延时写信号；

地址译码模块，接收地址信息并译码生成多个所述存储单元的行列地址信号；

数据读出模块，暂存所述存储器输出的所述存储单元所存储的数据；

数据比较模块，比较所述数据读出模块输出的数据与写入至同一所述存储单元的数据是否一致，并输出所述存储单元的数据比较结果信号；

存储单元擦写单元，根据所述行列地址信号、数据比较结果信号以及读脉冲信号、延时写信号对与所述行列地址信号对应地址的所述存储单元的数据进行擦写操作，在数据比较结果信号为不一致时，如所读取的所述存储单元的数据为“0”时，对所述存储单元执行擦除操作，如所读取的所述存储单元的数据为“1”时，对所述存储单元执行写入操作。

13.根据权利要求12所述的耗材容器，其特征在于：

所述存储单元擦写单元包括：

擦写控制模块，根据所述延时写信号、所述数据比较结果信号及写入所述存储单元的数据生成对应的多个所述存储单元的擦写控制信号；

存储单元字线电压控制模块，根据所述行列地址信号以及所述擦写控制信号、所述读脉冲信号生成多个所述存储单元的字线电压，并作为字线信号输出至对应所述存储单元的字线端口；

存储单元擦写控制模块，根据每一所述存储单元的所述字线信号及所述擦写控制信号、所述读脉冲信号生成对应的所述存储单元的位线信号、控制栅极信号及浮栅管的源极连接信号，执行擦除操作时，所述存储单元的位线信号为0，控制栅极信号为高压VPP，浮栅管的源极连接信号为0，执行写入操作时，所述存储单元的位线信号为高压VPP，控制栅极信号为0，浮栅管的源极连接信号为悬浮。