CN102509558B - 存储芯片及其充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种存储芯片，该存储芯片包括基板、设置在基板上的电子模块及蓄电单元，电子模块包括有集成电路部分，集成电路部分包括存储单元、与存储单元连接的控制单元及分别与蓄电单元及打印机控制信号连接的第一信号控制开关电路，与存储单元连接的蓄电单元是电容或充电电池，第一信号控制开关电路包括限流电阻和开关单元，限流电阻的一端分别与打印机控制信号连接，另一端与开关单元的一端连接，开关单元的另一端与蓄电单元的正极连接，蓄电单元的负极接地，本发明还提供一种给存储芯片充电的方法；采用本发明能短时间对存储芯片蓄电单元充满电、结构简单。

Description

存储芯片及其充电方法

技术领域

本发明涉及一种存储芯片及其充电方法，具体地说，涉及一种用于耗材容器的存储芯片及对其进行充电的方法。

背景技术

常用的两种打印机是喷墨打印机和激光打印机，喷墨打印机使用容纳有墨水的墨盒作为耗材容器向喷墨打印机提供打印用的墨水，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向激光打印机提供打印用的碳粉，以在介质上形成需要打印的文字或图案，本发明所说的耗材是指墨水或碳粉。

耗材容器的壳体上一般都安装有存储芯片，存储芯片中具有基板，基板上设置有电子模块，该电子模块包括通讯部分和集成电路部分，通讯部分用于为存储芯片与打印机通讯提供接口或协议，集成电路部分中包括存储单元和控制单元，存储单元中存储有与耗材容器相关的数据和打印过程中产生的数据，包括：耗材容器型号、总打印量、已消耗打印页数、耗材容器内耗材余量等。当耗材容器安装到打印机上时，打印机会读取存储芯片存储单元中的数据并与打印机自身存储的数据进行比较，判断该耗材容器是否适用于该台打印机；在打印过程中，打印机还会实时读取或写入存储芯片中存储单元的打印相关数据，当耗材耗尽时，打印机提示更换耗材容器，防止打印机在缺少耗材的情形下进行打印工作。打印机关机或在打印机的打印过程中，均会出现对存储芯片停止供电的情况，因此，存储芯片必须具备在停止供电的情况下仍能继续保存数据，完成数据存储的功能，目前大部分的存储芯片都用EEPROM作为存储单元。

在更改EEPROM中数据时，首先要在其记忆单元处施加高压电场，使记忆单元浮栅上的电子回归衬底，即擦除存储单元中的数据，然后才能进行写入操作，这个擦-写的过程时间较长，一般需要几毫秒；为了提高打印机内部微处理器的效率及节省资源，现在打印机与存储芯片之间的数据通信速率已经大幅提高，向存储芯片写入数据时间随之大为缩短，打印机进行一组数据通信时，会向存储芯片供电，该通信完成后会停止供电，这段供电时间往往小于EEPROM所要求的最小写入时间，这时将必然造成数据不能全部写入，进而导致打印机不能正确识别安装有该存储芯片的耗材容器或不能正确打印。为解决上述问题，愈来愈多的存储芯片上设置有蓄电单元来给存储芯片补充电量，以保证数据写入芯片的完整，蓄电单元一般采用电池、可充电电池或电容，若采用可充电电池或电容，则需对其充电，目前对存储芯片中蓄电单元的充电方法是：通过打印机与蓄电单元之间的连接线路，利用打印机对存储芯片供电时来对存储芯片的蓄电单元进行充电，由于打印机与存储芯片数据通信时间很短，其给存储芯片供电的时间也相应很短，不足以将蓄电单元的电量充满，由此，蓄电单元的电量不能满足将数据完整写入EEPROM的需求，导致数据出错，不能继续打印。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种实现对蓄电单元进行充电补充的存储芯片，以弥补上述现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供一种存储芯片，基板、设置于基板上的电子模块及设置于基板上的由打印机的供电电源进行充电的蓄电单元，电子模块包括通讯部分及集成电路部分，集成电路部分包括存储单元、与存储单元连接的控制单元及分别与蓄电单元及作为充电补充电源的打印机控制信号连接的第一信号控制开关电路，蓄电单元与存储单元连接。

由以上方案可见，由于本发明对蓄电单元增加了利用打印机控制信号作为充电补充电源，利用打印机控制信号及打印机的供电电源同时对蓄电单元进行充电，可以弥补打印机的供电时间不够而不能将蓄电单元充满的缺限，避免仅仅采用打印机供电电源充电，不能满足存储芯片工作需求而导致数据出错情况的发生。

其进一步技术方案是，存储芯片还包括第二信号控制开关电路，该第二信号控制开关电路与打印机时钟信号连接。

由于打印机的时钟信号的电平也呈规律性的变化，因此，同时利用打印机控制信号和时钟信号与打印机供电电源给蓄电单元进行充电，也可对时钟信号中的高电平加以利用，使得充电更加充分。

其更进一步技术方案是，存储信号还包括第三信号控制开关电路，该第三信号控制开关电路与打印机数据信号连接。

在打印机数据信号中包括了数据信息，利用其会出现高电平的特点与控制信号及打印机供电电源，或利用打印机控制信号、时钟信号、数据信号及供电电源一起供电，能够实现对打印机各信号中高电平加以利用，进行充电。

本发明的另一目的是提供一种存储芯片充电方法，该存储芯片结构如上方案所述，方法是利用第一信号控制开关电路对打印机的控制信号进行控制处理，以对蓄电单元充电。

由上方案可见，本方法是通过对打印机控制信号进行控制处理后，再利用第一信号控制开关电路对蓄电单元充电，利用了打印机的控制信号和打印机的供电电源同时对蓄电单元充电，因此，可以弥补打印机的供电时间不够而不能将蓄电单元充满的缺限，避免仅仅采用打印机供电电源充电，不能满足存储芯片工作需求而导致数据出错情况的发生 

其进一步方案是，存储芯片还包括与打印机时钟信号连接的第二信号控制开关电路，第二信号控制开关电路对打印机时钟信号进行控制处理后，对蓄电单元充电。

通过在打印机控制信号及时钟信号分别连接控制开关，在控制信号或时钟信号能实现充电的电平情况下，同时对蓄电单元进行充电，使得充电更加充分，以保证数据能完整写入存储芯片的存储单元。

其更进一步方案是，存储芯片还包括与打印机数据信号连接的第三信号控制开关电路，第三信号控制开关电路对打印机数据信号进行控制处理后，对蓄电单元充电。

由于打印机的数据信号中包括了数据信息，利用其会出现高电平的特点与控制信号及打印机供电电源，或利用打印机控制信号、时钟信号、数据信号及供电电源一起供电，能够对打印机各信号中高电平加以利用，进行充电。

附图说明

图1是本发明之存储芯片的逻辑结构示意图，图中以双点划线示出了不作为本发明保护对象的打印机。

图2是本发明存储芯片第一实施例中第一信号控制开关电路与蓄电单元连接关系的示意图，图中以双点划线示出了不作为本发明保护对象的打印机。

图3示出图2中第一信号控制开关电路的详细电路图。

图4示出存储芯片第二实施例中第一信号控制开关电路的详细电路图。

图5示出存储芯片第三实施例中第一信号控制开关电路的详细电路图。

图6是本发明存储芯片变换实施例的结构示意图，图中以双点划线示出了不作为本发明保护对象的打印机。

下面结合附图和实施例对本发明进一步进行说明。

具体实施方式

存储芯片第一实施例

参见图1~图3，存储芯片包括基板、设置于基板上的电子模块、及蓄电单元，本例中电容C1作为蓄电单元，该电子模块包括通讯部分及集成电路部分，该集成电路部分包括控制单元、存储单元及分别与电容C1及打印机控制信号连接的第一信号控制开关电路，存储单元用于存储与激光打印机进行数据通讯所需的数据，包括存放碳粉的参数信息、打印过程的使用状态信息等，上述信息可被控制单元进行读写以实现碳粉盒识别和使用过程状态的记录，控制单元是与激光打印机通讯的控制核心，该控制单元分别与存储单元及激光打印机连接，用于控制对存储单元的读写操作，电容C1与存储单元连接，用于在存储芯片断电时为存储芯片供电，电容C1还与打印机及其控制信号连接，第一信号控制开关电路包括限流电阻R1、PMOS管Q1和反相器U1，其中：PMOS管Q1和反相器U1作为开关单元对激光打印机的控制信号进行控制，限流电阻R1的一端与激光打印机的控制信号及反相器U1的输入端连接，限流电阻R1的另一端与PMOS管Q1的漏极连接，反相器U1的输出端连接到PMOS管Q1的栅极，PMOS管Q1的源极与电容C1的正极连接， 电容C1的负极接地。

采用本实施例对存储芯片的电容C1充电原理如下，当激光打印机上电，激光打印机的控制信号为高电平，经反相器U1反相为负压后，输入到PMOS管Q1的栅极，PMOS管Q1导通，PMOS管Q1的源极输出电流到电容C1，限流电阻R1的阻值可根据控制信号的驱动能力来设置，如此，利用激光打印机的控制信号作为激光打印机的供电电源充电的一个补充，同时对存储芯片的电容C1进行充电，可以迅速地将电容C1充满。

存储芯片第二实施例

本实施例存储芯片的结构与第一实施例基本相同，同样采用电容C1作为蓄电单元，不同之处在于，本实施例是采用二极管D1作为开关单元，参见图4，限流电阻R2的一端与激光打印机的控制信号连接，限流电阻R2的另一端与二极管D1的正极连接，二极管D1的负极连接电容C1的正极，电容C1的负极接地。

激光打印机上电时，其控制信号为高电平，此时二极管D1导通，该高电平通过限流电阻R2限流后，经二极管D1提供给存储芯片的电容C1，限流电阻R2的阻值可根据不同信号的驱动能力而设置，同时，激光打印机供电电源也对芯片的电容C1充电，如此，可迅速将电容C1充满。

存储芯片第三实施例

本实施例的存储芯片结构与第一实施例及第二实施例基本相同，同样采用电容C1作为蓄电单元，不同之处在于，本实施是采用NMOS管Q2作为开关单元，参见图5，限流电阻R3的一端与激光打印机的控制信号及NMOS管Q2的栅极连接，限流电阻R3的另一端与NMOS管Q2的漏极连接，NMOS管的源极接电容C1的正极，电容C1的负极接地。

本实施例的工作过程类似于第一实施例，不同之处在于采用的是NMOS管Q2，当激光打印机上电时，控制信号为高电平，限流电阻R3的阻值可根据不同信号的驱动能力而设置，NMOS管Q2的栅极输入为高电平，源极输出电流到存储芯片的电容C1，实现充电。

作为本实施例存储芯片各实施例的一种变换，可以采用充电电池作为蓄电单元，只要是可以为存储芯片供电的可充电装置，上述各变换同样可以实现本发明的目的。

作为本发明存储芯片各实施例的另一种变换，可以利用打印机控制信号及打印机时钟信号对蓄电单元充电，即：第一信号控制开关电路分别与蓄电单元及激光打印机的控制信号连接，第二信号控制开关单元分别与蓄电单元及激光打印机的时钟信号连接，以分别对控制信号和时钟信号进行控制处理，第二信号控制开关单元的组成同上第一信号控制单元的结构所述，可以是上述三种信号控制开关单元的任意一种或其变换；也可以利用激光打印机的控制信号及激光打印机的数据信号对蓄电单元充电，即第一信号控制开关电路分别与蓄电单元及激光打印机的控制信号连接，第三信号控制开关单元分别与蓄电单元及激光打印机的数据信号连接，以分别对控制信号和数据信号进行控制处理，第三信号控制开关单元的组成同上第一信号控制单元的结构所述，可以是上述三种信号控制开关单元的任意一种或其变换；还可以利用激光打印机的控制信号、时钟信号及数据信号对蓄电单元充电，此时：第一信号控制开关电路分别与蓄电单元及激光打印机的控制信号连接，第二信号控制开关电路分别与蓄电单元及激光打印机的时钟信号连接，第三信号控制开关单元分别与蓄电单元及激光打印机的数据信号连接，如图6所示，第一信号控制开关电路、第二信号控制开关电路及第三信号控制开关单元的结构可以是上述各实施例中的任意一种，上述结构的变换均可实现本发明的目的。

作为本发明存储芯片各实施例的又一种变换，控制信号可以选用复位信号或片选信号或打印机其他控制信号，上述变换同样可以实现本发明的目的。

作为本发明存储芯片各实施例的又一种变换，存储芯片的控制单元中可以包括为数据通讯提供协议或接口的接口单元，或者将接口单元设置在控制单元之外、集成电路部分之内，接口单元与控制单元连接，上述变换同样可以实现本发明的目的。

作为本发明存储芯片各实施例的又一种变换，所述蓄电单元可以设置在电子模块中、集成电路部分之外，也可以设置在集成电路部分中，上述变换均可实现本发明的目的。

作为本发明存储芯片各实施例的又一种变换，该存储芯片还可以用于墨盒的存储芯片，此时，存储单元存放的是与墨盒、墨水相关的数据，其结构和工作原理与本实施例相似，该变换同样可以实现本发明的目的。

存储芯片充电方法实施例

本实施例中存储芯片的结构如上述各实施例所述，其充电方法为：利用第一信号控制开关电路对激光打印机的控制信号进行控制处理后，对蓄电单元充电。

作为本发明存储芯片充电方法实施例的一种变换，本发明所提供的方法可以同时利用激光打印机的控制信号及激光打印机的时钟信号，或同时利用激光打印机的控制信号及激光打印机的数据信号，或同时利用激光打印机的控制信号、激光打印机的时钟信号及激光打印机的数据信号来对蓄电单元充电，上述各变换均可实现本方面的目的。

作为本发明存储芯片充电方法实施例的另一种变换，本发明所提供的方法还可以针对安装在喷墨打印机上墨盒芯片，其具体工作过程与上述方法实施例相同。

本发明不限于上述各实施例及变换，其他基于本发明技术方案且不违背本发明目的的方法及其组合变化也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.存储芯片，包括

基板、设置于所述基板上的电子模块及由打印机的供电电源进行充电的蓄电单元；

所述电子模块包括通讯部分及集成电路部分；

所述集成电路部分包括：

与所述蓄电单元连接的存储单元；及

与所述存储单元连接的控制单元；

其特征在于：

所述集成电路部分还包括分别与所述蓄电单元及作为充电补充电源的打印机控制信号连接的第一信号控制开关电路。

2.如权利要求1所述的存储芯片，其特征在于：

所述第一信号控制开关电路包括限流电阻和开关单元；

所述限流电阻的一端与所述控制信号连接，另一端与所述开关单元的一端连接；所述开关单元的另一端与所述蓄电单元的正极连接，所述蓄电单元的负极接地。

3.如权利要求2所述的存储芯片，其特征在于：

所述开关单元是二极管；所述二极管的正极与所述限流电阻的另一端连接，负极与所述蓄电单元的正极连接。

4.如权利要求2所述的存储芯片，其特征在于：

所述开关单元是PMOS管和反相器；所述反相器的输入端与所述限流电阻的一端连接，所述反相器的输出端连接到所述PMOS管的栅极，所述PMOS管的源极与所述蓄电单元的正极连接，漏极与所述限流电阻的另一端连接。

5.如权利要求2所述的存储芯片，其特征在于：

所述开关单元是NMOS管；所述NMOS管的栅极与所述限流电阻的一端连接，漏极与所述限流电阻的另一端连接，源极与所述蓄电单元的正极连接。

6.如权利要求1~5中任意一项所述的存储芯片，其特征在于：

所述存储芯片还包括第二信号控制开关电路，所述第二信号控制开关电路与打印机时钟信号连接。

7.如权利要求1~5中任意一项所述的存储芯片，其特征在于：

所述存储芯片还包括第三信号控制开关电路，所述第三信号控制开关电路与打印机数据信号连接。

8.如权利要求1~5中任意一项所述的存储芯片，其特征在于：

所述存储芯片还包括第二信号控制开关电路和第三信号控制开关电路，所述第二信号控制开关电路与打印机时钟信号连接，所述第三信号控制开关电路与打印机数据信号连接。

9.存储芯片充电方法，该存储芯片包括

基板、设置于所述基板上的电子模块及由打印机的供电电源进行充电的蓄电单元；

所述电子模块包括通讯部分及集成电路部分；

所述集成电路部分包括：

存储单元，与所述蓄电单元连接； 

与所述存储单元连接的控制单元；及

分别与所述蓄电单元及打印机控制信号连接的第一信号控制开关电路；

其特征在于：

利用所述第一信号控制开关电路对所述打印机的控制信号进行控制处理后，对所述蓄电单元充电。

10.如权利要求9所述的存储芯片充电方法，其特征在于：

所述存储芯片还包括与打印机时钟信号连接的第二信号控制开关电路，所述第二信号控制开关电路对所述打印机时钟信号进行控制处理后，对所述蓄电单元充电。

11.如权利要求9或10所述存储芯片充电方法，其特征在于：

所述存储芯片还包括与打印机数据信号连接的第三信号控制开关电路，所述第三信号控制开关电路对所述打印机数据信号进行控制处理后，对所述蓄电单元充电。