CN103302994B - 耗材芯片及其工作方法、耗材容器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耗材芯片及其工作方法、耗材容器，该耗材芯片具有基板，基板上设有信号感应模块与微控制器，其中，信号感应模块与微控制器之间电连接有专用集成电路，专用集成电路具有与信号感应模块电连接的电源模块、将信号感应模块感应的信号进行分频的分频模块、接收分频模块输出的信号的解调模块以及接收微控制器输出信号的调制模块，分频模块向微控制器的一个数据端口输出分频后的信号，且微控制器具有内置的振荡电路。本发明还提供上述耗材新判断工作方法以及具有上述耗材芯片的耗材容器。本发明提供的耗材芯片生产成本低，且微控制器工作在较低的时钟频率下，工作稳定。

Description

耗材芯片及其工作方法、耗材容器

技术领域

本发明涉及打印耗材领域，尤其是涉及应用于非接触式耗材容器上的耗材芯片以及具有这种耗材芯片的耗材容器、耗材芯片的工作方法。

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内设有射频信号收发装置（图1中不可见），射频信号收发装置通过排线13与机芯12电连接。

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，基板的一侧设有天线19，用于与射频信号收发装置通信。基板的另一侧设有与天线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，基板上设有作为通信模块的天线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天线24电连接的电子模块（图3中不可见）。

上述的墨盒芯片18以及碳粉盒芯片23均为非接触式的芯片，即使用无线射频技术（RFID）实现芯片与打印设备之间的通信。通常，芯片发出的无线射频信号的频率为13.56M赫兹，该信号为载波信号，芯片与打印设备交互的数据由载波信号传输。

公告号为CN201029038Y的中国实用新型专利公开了一种名为“碳粉盒射频识别芯片”的发明创造，该射频芯片的电原理框图如图4所示。该芯片具有由电感L1、电容C1组成的信号感应电路，用于接收打印设备发出的载波信号。芯片还设有电源模块31、分频模块32、调制模块33、解调模块34以及微控制器36。

电源模块31用于接收信号感应模块输出的电压，并加将交流电经过整流、滤波、稳压后输出直流电，供微控制器36使用。分频模块32用于将信号感应模块感应的信号进行分频，分频后的信号输出至微控制器36，解调模块34用于对信号感应模块接收的信号进行解调，并将解调后的信号输出至微控制器36。

微控制器36接收解调后的信号，并将分频模块32分频后的信号作为其工作的时钟信号，因此分频模块32的输出端连接至微控制器36的时钟引脚CLKIN。微控制器36对激光打印机请求信号进行处理后，将相应的应答信号输出至调制模块33，调制模块33对信号进行调制后通过信号感应模块输出至打印设备。

由于微控制器36应用分频后的信号作为工作时钟信号，微控制器36通过计算其运行程序的指令周期的个数作为其接收数据和发送数据的同步时钟信号，因射频识别芯片通信的波特率很较高，分频模块32必须输出较高的频率，一般取13.56M赫兹 的2分频，即6.78M赫兹的频率供微控制器36做工作时钟，从而导致微控制器36长期工作在高频状态，致使微控制器36工作不稳定。

公告号为CN101089750A的中国发明专利申请公开了一种名为“处理盒芯片及其解调信息的方法”的发明创造，该芯片具有信号感应模块、电源模块、调制模块、分频模块、同步时钟模块以及微控制器，微控制器接收分频模块输出的信号，并设有位于微控制器外围的基准时钟模块，用于向微控制器提供基准时钟信号，通过基准时钟信号对接收的信号进行解调。

由于该芯片并不设置解调模块，而是使用基准时钟信号对分频模块所分频的信号进行解调，因此分频模块所输出的信号并不作为微控制器的数据同步时钟信号。此外，若该芯片使用基准时钟信号作为工作时钟信号，必需用较高的时钟频率才能解调出FSK信号的低电平信号和高电平信号的差别，因为分频输出的FSK信号中，解调出来的低电平信号和高电平信号对应的信号只相差2-3个周期的较高基准时钟信号，如果 基准时钟信号频率太低，则相差的基准时钟个数甚至不到1个周期，无法正确解调出FSK数据，因此也导致微控制器36长期工作在高频状态，致使微控制器36工作不稳定。并且，由于外置的基准时钟电路生产成本高，且在基板上设置晶体振荡器，导致电子模块的体积较大，也不利于将电子模块设置成专用集成电路，不利于芯片的生产、制造。

上述的技术方案都用微控制器来处理所有的耗材芯片数据，因微控制器内存储有其运行程序，且微控制器内的程序容易被破解，且破解后程序容易被读出。因此，若耗材芯片的所有数据均由微控制器处理，耗材芯片数据的安全性将会大大降低。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种生产成本低且微控制器工作稳定的耗材芯片。

本发明的第二目的是提供一种保密性强且易于升级的耗材芯片。

本发明的第三目的是提供一种确保微控制器稳定工作的耗材芯片的工作方法。

本发明的第四目的是提供一种芯片生产制造方便的耗材容器。

为实现上述的第一目的，本发明提供的耗材芯片包括基板，基板上设有信号感应模块与微控制器，其中，信号感应模块与微控制器之间电连接有专用集成电路，专用集成电路具有与信号感应模块电连接的电源模块、将信号感应模块感应的信号进行分频的分频模块、接收分频模块输出的信号的解调模块以及接收微控制器输出信号的调制模块，分频模块向微控制器的一个数据端口输出分频后的信号，且微控制器具有内置的振荡电路。

由上述方案可见，微控制器接收分频模块输出的分频后的信号，并且设置内置的振荡电路，这样，微控制器应用内置的振荡电路作为工作时钟信号，并应用分频模块输出的信号作为收发数据的数据同步时钟信号。可见，微控制器可以工作在较低的频率下，且确保数据收发的同步性。此外，选用内置振荡电路的微控制器可以降低耗材芯片的生产成本，有利于耗材芯片的生产制造。

一个优选的方案是，微控制器与调制模块之间电连接有数据平滑转换模块，数据平滑转换模块接收分频模块输出的分频后的信号。

由此可见，数据平滑转换模块接收分频模块输出的分频信号，并使用分频后的信号对微控制器输出的信号进行采样，将采样后的信号输出至调制模块，确保调制模块接收的信号与分频后的信号保持同步，调制模块通过信号感应模块输出的信号与分频后的信号保持同步，提高调制模块对微控制器的信号进行调制的质量，从而提高打印设备解调电路的信号灵敏度，从而确保打印设备能够正确解调芯片所发送的信号。

进一步的方案是，专用集成电路还设有存储保密算法的保密逻辑算法模块及通道选择模块，保密逻辑算法模块接收解调模块输出的信号，经过运算后，并向通道选择模块输出信号，通道选择模块接收保密逻辑算法模块以及微控制器输出的信号并向调制模块输出信号。

可见，芯片将需要保密的算法，如打印机对芯片进行身份验证的算法，以集成电路的方式固化在保密逻辑算法模块内，保密逻辑算法模块接收解调模块输出的信号，根据解调出来的命令输出经过运算后的数据。通道选择模块接收保密逻辑算法模块与微控制器的数据，并将接收的数据输出至调制模块。这样，需要保密的算法数据并不以程序的方式存储在微控制器内，避免一旦微控制器被破解而需要保密的算法数据被窃取，提高芯片的安全性。

并且，存储在微控制器内的数据可以方便地进行更新升级，且不影响保密算法的安全性。

为实现上述的第三目的，本发明提供的耗材芯片的工作方法中，该芯片的基板上设有信号感应模块、专用集成电路以及微控制器，该方法包括专用集成电路的分频模块接收信号感应模块所感应的信号，并将感应的信号分频后输出至解调模块以及微控制器，微控制器以内置的振荡电路提供信号作为工作时钟信号，并且以分频模块输出的信号作为数据同步时钟信号，微控制器将输出的信号输出至专用集成电路的调制模块，调制模块将信号调制后经信号感应模块输出。

由上述方案可见，微控制器应用内置的振荡器提供的振荡信号作为工作时钟信号，而使用分频模块输出的信号作为数据同步的时钟信号，微控制器可以以较低的工作频率工作，却确保收发数据的同步性，微控制器的工作较为稳定。

一个优选的方案是，微控制器与调制模块之间电连接有数据平滑转换模块，微控制器将输出的信号输出至调制模块前，将输出的信号输出至数据平滑转换模块并经过数据平滑转换模块采样后输出至调制模块。

由此可见，微控制器输出的信号经过数据平滑转换模块采样后，确保与打印设备发送的数据同步，有利于打印设备的数据接收。

为实现上述的第四目的，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，腔体的一端设有耗材出口，且壳体的外壁上设有耗材芯片，耗材芯片具有基板，基板上设有信号感应模块与微控制器，其中，信号感应模块与微控制器之间电连接有专用集成电路，专用集成电路具有与信号感应模块电连接的电源模块、将信号感应模块感应的信号进行分频的分频模块、接收分频模块输出的信号的解调模块以及接收微控制器输出信号的调制模块，分频模块向微控制器的一个数据端口输出分频后的信号，且微控制器具有内置的振荡电路。

由上述方案可见，耗材容器上的耗材芯片的微控制器内设置内置的振荡电路，由此向微控制器提供工作使用的时钟信号。并且，微控制器接收分频模块输出的信号，用于作为接收的数据的同步信号。这样，降低耗材芯片的生产成本低，且微控制器工作稳定。

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是现有墨盒芯片的电原理框图。

图5是本发明耗材芯片第一实施例的电原理框图。

图6是本发明耗材芯片第二实施例的电原理框图。

图7是本发明耗材芯片第二实施例中数据平滑转换模块输出的信号、微控制器输出的信号以及分频模块输出的信号的波形图。

图8是本发明耗材芯片第三实施例的电原理框图。

图9是本发明耗材芯片第四实施例的电原理框图。

图10是本发明耗材芯片第五实施例的电原理框图。

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

本发明的耗材芯片既可以是安装在喷墨打印机上的墨盒的使用墨盒芯片，也可以是安装在激光打印的碳粉盒使用的碳粉盒芯片，接收喷墨打印机或激光打印机输出的信号，并且根据喷墨打印机或激光打印机输出的信号向喷墨打印机或激光打印机返回相应的信号。下面结合多个实施例对本发明创造进行说明。

第一实施例：

本实施例的耗材容器为墨盒，其具有一个壳体，该壳体围成容纳墨水的腔体，在腔体的下端设有供墨水流出的出墨口，壳体的一个外壁上安装有一块芯片，该芯片为非接触式芯片，即芯片的外壁上设有天线，用于与喷墨打印机进行无线通信。

参见图5，本实施例的芯片具有信号感应模块、专用集成电路40以及微控制器46，信号感应模块由并联连接的电感L2与电容C2组成，其构成一个LC振荡电路，用于接收喷墨打印机发出的无线信号，并向喷墨打印机发射无线信号。

专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit, ASIC）40为集成有多个模块的集成电路，其集成有电源模块41、分频模块42、调制模块43以及解调模块44。电源模块41接收信号感应模块输出的信号，并将交流电经过整流、滤波、稳压后输出低压直流电，供专用集成电路40的其他模块和微控制器46工作。分频模块42用于对信号感应模块所感应的信号进行分频处理，如进行2分频、4分频、8分频等，并将分频得到的信号输出至解调模块44以及微控制器46。

解调模块44解调打印机的幅度调制信号后，接收分频模块42输出的分频信号作为采样时钟信号，对打印机调制信号进行解调，将解调后获得的数据输出至微控制器46，微控制器46接收解调模块44的数据，并接收分频模块42输出的信号，以分频模块42输出的分频后的信号作为数据同步时钟信号，对接收的数据进行同步跟踪处理。

本实施例中，微控制器46内设置内置的RC振荡电路，并由振荡电路产生低频的时钟信号，用于该低频的时钟信号作为微控制器46的工作时钟信号。由于带有内置RC振荡电路的微控制器46 生产成本较低，精准度也较低，因此作为微控制器46的工作时钟信号，配合专用集成电路40的同步时钟信号使用可做到数据的同步。因此，微控制器46无需使用外置的晶体振荡器，降低芯片的生产成本。

由于分频模块42输出的信号作为微控制器46的数据同步时钟信号，因此分频模块42的输出端与微控制器46的一个数据端口，即IO端口连接，向微控制器46输出分频后的信号。本实施例中，微控制器46的IO1端口接收分频后的信号。优选地，微控制器46将接收到的信号输入至内部的计数器，计数器可以对分频的时钟个数进行计数，使得在计数同步时钟个数的同时，微控制器46可以处理其他工作。

分频模块42将分频后的信号输出至解调模块44以及微控制器46，这样可以确保解调模块44解调得到的信号与分频模块42所分频出的信号保持同步，微控制器46同时接收分频模块42输出的信号与解调模块44所解调的信号，并使用分频模块42输出的信号作为接收解调模块44信号的同步时钟信号，确保微控制器46接收信号的准确性。

微控制器46对接收的信号进行处理后，将信号输出至调制模块43，调制模块43对接收的信号进行调制，并通过信号感应模块将调制后的信号发射至喷墨打印机。

第二实施例：

本实施例的耗材容器为墨盒，其壳体的外壁上安装有一块芯片，芯片具有基板，基板上设置有天线，并设有信号感应模块、专用集成电路以及微控制器。参见图6，信号感应模块由并联连接的电感L3与电容C3构成，专用集成电路50内设置有电源模块51、分频模块52、调制模块53、解调模块54以及数据平滑转换模块55。

信号感应模块接收喷墨打印机发送的载波信号后，将载波信号输出至电源模块51，电源模块51将交流电转换成低压直流电输出。分频模块52将信号感应模块所感应的信号进行分频处理，并将分频后的信号输出至解调模块54及微控制器56。本实施例中，分频模块52输出的分频后的信号作为微控制器56的数据同步时钟信号，因此，微控制器56的数据端口IO2接收分频后的信号。同时，微控制器56使用内部的RC振荡电路提供的低频时钟信号作为工作时钟信号。

解调模块54解调打印机的幅度调制信号后，接收分频模块52输出的分频信号作为采样时钟信号，对打印机调制信号进行解调，将解调后的信号输出至微控制器56，微控制器56对信号进行处理后，将打印机所需的数据输出信号至数据平滑转换模块55，数据平滑转换模块55将处理后的信号输出至调制模块53，调制模块53将接收的信号调制后输出至信号感应模块，由信号感应模块将调制后的信号发射至喷墨打印机。

本实施例中，专用集成电路50内设置数据平滑转换模块55，其连接在微控制器56与调制模块53之间，并接收分频模块52输出的分频后的信号，用于对微控制器56输出的信号进行平滑转换处理。优选地，数据平滑转换处理模块55为D触发器，其数据输入端接收微控制器56输出的信号，时钟信号输入端接收分频模块52输出的信号，输出端向调制模块53输出信号。

由于微控制器56输出的信号并不与喷墨打印机收发数据的时钟信号同步，若直接将微控制器56输出的信号输出至调制模块53进行调制，则调制模块53调制的输出波形将是断续的波形信号，可能导致喷墨打印机接收的信号不同步，无法正确解调出调制模块53输出的调制信号，影响芯片与喷墨打印机的通信。因此，需要对微控制器56输出的信号与喷墨打印机收发信号进行同步处理。

数据平滑转换模块55对微控制器56输出的信号进行采样，参见图7，数据平滑转换模块55以分频模块52分频后的信号作为采样时钟信号Fndiv，在采样时钟信号Fndiv的每一上升沿到达时刻对微控制器输出的信号TxMCU进行采样，得到采样后的信号TxASIC。从图7可见，采样后的信号TxASIC与分频后的信号同步，调制模块53对采样后的信号TxASIC进行调制并由信号感应模块发射至喷墨打印机，能确保喷墨打印机正确接收芯片输出的信号。

第三实施例：

本实施例的耗材容器为墨盒，其壳体的外壁上安装有一块芯片，芯片具有基板，基板上设置有天线，并设有信号感应模块、专用集成电路以及微控制器。参见图8，信号感应模块由并联连接的电感L4与电容C4构成，专用集成电路60内设置有电源模块61、分频模块62、调制模块63、解调模块64、数据平滑转换模块65、保密逻辑算法模块68以及通道选择模块69。

信号感应模块接收喷墨打印机发送的信号后，将信号输出至电源模块61，电源模块61将交流电转换成低压直流电输出。分频模块62将信号感应模块所感应的信号进行分频处理，并将分频后的信号输出至解调模块64及微控制器66。分频模块62输出的分频后的信号作为微控制器66的数据同步时钟信号，因此，微控制器66的数据端口IO3接收分频后的信号。同时，微控制器66使用内部的RC振荡电路提供的低频时钟信号作为工作时钟信号。

解调模块64解调打印机的幅度调制信号后，接收分频模块62输出的分频信号作为采样时钟信号，对打印机调制信号进行解调，将解调后的信号输出至微控制器66，微控制器66对信号进行处理后，将打印机所需的数据输出至通道选择模块69，信号再被输出至数据平滑转换模块65，数据平滑转换模块65将处理后的信号输出至调制模块63，调制模块63将接收的信号调制后输出至信号感应模块，由信号感应模块将调制后的信号发射至喷墨打印机。本实施例中，数据平滑转换模块65也是D触发器。

由于芯片需要保存一些需要保密的算法，如对芯片进行验证的算法，若将保密的算法存储在微控制器66内的程序区，则安全性较差，因为微控制器66内的数据容易被读取。因此，需要在专用集成电路60内设置保密逻辑算法模块68，用于保护需要保密的算法。本实施例中，保密逻辑算法模块68具有逻辑运算电路以及静态随机存储器（SRAM），逻辑运算电路用于实现保密的逻辑算法，静态随机存储器用于存储初始化的参数。保密逻辑算法模块68接收解调模块64输出的信号，并接收微控制器66输出的初始化数据，应用初始化的参数以及逻辑运算电路对接收的信号进行逻辑运算，将运算后的数据输出至通道选择模块69。当然，保密逻辑算法模块68需要接收分频模块62输出后的信号，以作为数据收发的同步时钟信号。

芯片上电后，微控制器66向保密逻辑算法模块68输出初始化的数据，然后，芯片接收喷墨打印机发送的信号。喷墨打印机向芯片发送的信号中，包含有读取诸如验证数据等特定数据的指令以及普通数据的指令，解调模块64将信号解调后一并输出至保密逻辑算法模块68以及微控制器66。保密逻辑算法模块68接收到读取特定数据的指令后，应用其存储的保密算法对数据进行运算，得到运算后的数据作为特定数据，并将包含特定数据的信号发送至通道选择模块69。

微控制器66接收解调模块64输出的信号，判断是读取普通数据的指令后，对数据进行处理并将信号输出至通道选择模块69。因此，微控制器66与保密逻辑算法模块68并行工作。

通道选择模块69为多路数据选择开关，同时接收保密逻辑算法模块68以及微控制器66输出的数据。且由保密逻辑算法模块68来控制通道选择模块69的输出选择是保密逻辑算法模块68或微控制器66输出。由于保密逻辑算法模块68与微控制器66不会同时输出数据，因此通道选择模块69接收数据后，能够准确及时将所接收的数据输出至调制模块63。

由于解调模块64与微控制器66均向保密逻辑算法模块69输出信号，且解调模块64也向微控制器66输出信号，为了避免微控制器66向保密逻辑算法模块69输出的信号与解调模块64向微控制器66输出的信号冲突，在解调模块64与微控制器66之间设置用于隔离信号的电阻R。

由于保密逻辑算法模块68与微控制器66是并行连接的，因此这两个模块对解调模块64和调制模块63的响应时间上是相等的，使得芯片对打印机的响应速度得以提高。

第四实施例：

本实施例的耗材容器为碳粉盒，其具有壳体，壳体围成容纳碳粉的腔体，腔体的外壁上设有一块芯片，芯片具有信号感应模块、专用集成电路以及微控制器。参见图9，信号感应模块信号感应模块由并联连接的电感L5与电容C5构成，专用集成电路70内设置有电源模块71、分频模块72、调制模块73、解调模块74、数据平滑转换模块75、保密逻辑算法模块78以及通道选择模块79。

信号感应模块接收激光打印机发送的信号后，将信号输出至电源模块71，电源模块71将交流电转换成低压直流电输出。分频模块72将信号感应模块所感应的信号进行分频处理，并将分频后的信号输出至解调模块74及微控制器76。分频模块72输出的分频后的信号作为微控制器76的数据同步时钟信号，因此，微控制器76的数据端口IO4接收分频后的信号。同时，微控制器76使用内部的RC振荡电路提供的低频时钟信号作为工作时钟信号。

解调模块74解调打印机的幅度调制信号后，接收分频模块72输出的分频信号作为采样时钟信号，对打印机调制信号进行解调，将解调后的信号输出至微控制器76，微控制器76对信号进行处理后，输出信号至通道选择模块79，信号再被输出至数据平滑转换模块75，数据平滑转换模块75将处理后的信号输出至调制模块73，调制模块73将接收的信号调制后输出至信号感应模块，由信号感应模块将调制后的信号发射至激光打印机。本实施例中，数据平滑转换模块75为D触发器，通道选择模块79为多路数据选择开关。

本实施例中，保密逻辑算法模块78具有逻辑运算电路以及非易失性存储器，如EEPROM、FLASH、铁电存储器等，保密的算法由逻辑运算电路实现，逻辑运算电路的初始化参数存储在非易失性存储器内，无需从微控制器76接收初始化的数据，因此不需要在解调模块74与微控制器76之间设置电阻。

保密逻辑算法模块78与微控制器76分别将数据输出至通道选择模块79，通道选择模块79将接收的数据输出至数据平滑转换模块75并输出至调制模块73。

第五实施例：

上述实施例的耗材芯片均应用在非接触式芯片中，在设置有电触点的接触式耗材芯片也可以应用上述本发明创造的方案。

参见图10，本实施例的耗材芯片为接触式的墨盒芯片，其设置在墨盒壳体的外壁上，且设置有一块基板，基板的外壁上设有多个电触点，用于与喷墨打印机的电触点电连接。其中，多个电触点中具有一个数据触点84，用于接收喷墨打印机发出的数据信号。

芯片内设有专用集成电路80以及微控制器86，专用集成电路80内设有保密逻辑算法模块81以及通道选择模块82，保密逻辑算法模块81内存储还有保密的算法，其接收数据触点84的信号，并将处理后的数据输出至通道选择模块82。

微控制器86也接收数据触点84输出的信号，并对信号处理后，输出信号至通道选择模块82。本实施例中，通道选择模块82为多路数据选择开关，其接收保密逻辑算法模块81输出的信号以及微控制器86输出的信号，并将接收的信号一并输出至数据触点84，由数据触点84将接收的信号输出至喷墨打印机。

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，使用其他触发器替代D触发器作为数据平滑转换模块；或者，将第三实施例中的电阻R集成在专用集成电路内，这样的改变同样可以实现本发明的目的。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如解调电路与调制电路的具体结构的改变、非易失性存储器类型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 (10)

1.耗材芯片，包括

基板，所述基板上设有信号感应模块与微控制器；

其特征在于：

所述信号感应模块与所述微控制器之间电连接有专用集成电路，所述专用集成电路具有与所述信号感应模块电连接的电源模块、将所述信号感应模块感应的信号进行分频的分频模块、接收所述分频模块输出的信号的解调模块以及接收所述微控制器输出信号的调制模块，所述分频模块向所述微控制器的一个数据端口输出分频后的信号，所述微控制器以所述分频模块输出的信号作为数据同步时钟信号，且所述微控制器具有内置的振荡电路，所述微控制器以所述振荡电路提供信号作为工作时钟信号。

2.根据权利要求1所述的耗材芯片，其特征在于：

所述微控制器与所述调制模块之间电连接有数据平滑转换模块，所述数据平滑转换模块接收所述分频模块输出的分频后的信号。

3.根据权利要求1或2所述的耗材芯片，其特征在于：

所述专用集成电路还设有存储有保密算法的保密逻辑算法模块以及通道选择模块，所述保密逻辑算法模块接收所述解调模块输出的信号，并向所述通道选择模块输出信号，所述通道选择模块接收所述微控制器的信号并向所述调制模块输出信号。

4.根据权利要求3所述的耗材芯片，其特征在于：

所述保密逻辑算法模块具有随机存储器，且所述保密逻辑算法模块还接收所述微控制器输出的初始化数据，所述保密逻辑算法模块与所述解调模块之间连接有电阻。

5.根据权利要求3所述的耗材芯片，其特征在于：

所述保密逻辑算法模块具有非易失性存储器。

6.耗材芯片的工作方法，该耗材芯片的基板上设有信号感应模块、专用集成电路以及微控制器，其特征在于：该方法包括

所述专用集成电路的分频模块接收所述信号感应模块所感应的信号，并将感应的信号分频后输出至解调模块以及所述微控制器，所述微控制器以内置的振荡电路提供信号作为工作时钟信号，并且以所述分频模块输出的信号作为数据同步时钟信号；

所述微控制器将输出的信号输出至所述专用集成电路的调制模块，所述调制模块将信号调制后经所述信号感应模块输出。

7.根据权利要求6所述的耗材芯片的工作方法，其特征在于：

所述微控制器与所述调制模块之间电连接有数据平滑转换模块；

所述微控制器将输出的信号输出至所述调制模块前，将输出的信号输出至所述数据平滑转换模块并经过所述数据平滑转换模块采样后输出至所述调制模块。

8.根据权利要求6或7所述的耗材芯片的工作方法，其特征在于：

所述专用集成电路还设有存储有保密算法的保密逻辑算法模块以及通道选择模块；

所述解调模块将信号输出至所述微控制器的同时，将信号输出至所述保密逻辑算法模块，所述保密逻辑算法模块对接收的信号进行运算后输出至所述通道选择模块，所述通道选择模块接收所述保密逻辑算法模块及所述微控制器的数据，并将接收的数据输出至所述调制模块。

9.耗材容器，包括

壳体，所述壳体围成容纳耗材的腔体，所述腔体的一端设有耗材出口，且所述壳体的外壁上设有耗材芯片，所述耗材芯片具有基板，所述基板上设有信号感应模块与微控制器；

其特征在于：

所述信号感应模块与所述微控制器之间电连接有专用集成电路，所述专用集成电路具有与所述信号感应模块电连接的电源模块、将所述信号感应模块感应的信号进行分频的分频模块、接收所述分频模块输出的信号的解调模块以及接收所述微控制器输出信号的调制模块，所述分频模块向所述微控制器的一个数据端口输出分频后的信号，所述微控制器以所述分频模块输出的信号作为数据同步时钟信号，且所述微控制器具有内置的振荡电路，所述微控制器以所述振荡电路提供信号作为工作时钟信号。

10.根据权利要求9所述的耗材容器，其特征在于：

所述微控制器与所述调制模块之间电连接有数据平滑转换模块，所述数据平滑转换模块接收所述分频模块输出的分频后的信号。