CN103465631A - 一种打印机用耗材计数芯片 - Google Patents

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黄铉光
李剑锋
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Abstract

本发明涉及一种打印机用耗材计数芯片，所述计数芯片用于标记耗材特征以及与打印机之间通讯，该计数芯片包括PCB板、MCU、EEPROM，MCU用于完成计数芯片与打印机之间的通信，EEPROM用于读取和存放数据，MCU中还包括在执行打印机命令开始前进行验证的验证功能模块，通过该模块执行验证步骤，所述验证步骤为比对验证信息，如果验证信息通过，则执行用户自定义命令或是打印机命令，如果验证信息未通过，则陷入不断验证的死循环中，所述验证信息包括存于加密IC中的密码，或两个字节的“MQ”的ASCII十六进制值：0x4D和0x51。

Description

一种打印机用耗材计数芯片
技术领域
本发明涉及一种打印机用耗材计数芯片，特别是应用于打印机粉盒、硒鼓或者墨盒等耗材的计数芯片。 
背景技术
   打印机中最重要的耗材为粉盒、硒鼓或者墨盒，并且不同的打印机厂商生产的原装粉盒、硒鼓或者墨盒中均带有一片计数芯片，该计数芯片是打印机原厂所设计的一种有特定通信方式的EEPROM，打印机对计数芯片发送不同的命令，计数芯片应该相应地把信息应答给打印机，打印机与该计数芯片之间的通信内容包含了型号匹配、验证信息、耗材余量、打印日期、打印页数、耗材型号等信息，当耗材耗尽时，打印机会往这计数芯片写入一些数据，使计数芯片锁死，即使加粉或墨水后，耗材不能再被打印机识别或者耗材余量一直显示低余量。但为了提高耗材的利用率以及可以更加环保的打印，人们往往要在使用过的粉盒、硒鼓或者墨盒中添加耗材原材料使其能够重复使用，如果将该添加后的耗材在原厂商打印机中使用，则必须修改其计数芯片，于是人们发明了兼容计数芯片。 
中国专利文献1中公开了一种通过修改原厂粉盒、硒鼓或者墨盒计数芯片数据，在技术芯片中写入适应各种打印机的通用信息并形成兼容计数芯片，从而使得重新补充原材料后的粉盒、硒鼓或者墨盒可以被原厂打印机所识别并继续使用的方法。 
专利文献1：CN20071003192。 
兼容计数芯片包括PCB板、MCU、EEPROM和其他电子元件组成，这些电子元件包括但不限于如电容、电阻、电感、二极管、三极管等，有些MCU里已经集成有EEPROM，此时的计数芯片中可不设置EEPROM芯片，若MCU内部无EEPROM，则需要在计数芯片中添加EEPROM芯片。开发人员在分析打印机和原厂计数芯片通信方式后，模拟原厂的通信协议，把程序编写到MCU里面，使打印机与兼容芯片可通信，MCU通过与MCU连接的EEPROM把打印机需要芯片记录的数据记录在EEPROM里面。 
图1为兼容计数芯片的基本结构，兼容计数芯片与打印机之间的通信由MCU完成，MCU按照预先编写好的指令程序运行，与打印机进行数据交互。在通信期间，MCU会把需要的数据从EEPROM中读取出来，并应答给打印机，或者打印机需要芯片记录的数据，MCU会把这些数据写入EEPROM的特定地址中。 
 图1计数芯片工作结构图 
   现在打印机耗材兼容计数芯片行业还缺乏统一的技术规范，MCU被肆意破解，并提取MCU里面的程序和EEPROM里面的数据，复制线路图，再使用这些破解出来的程序、数据和线路图直接投产，而这些缺乏技术规范的带有兼容计数芯片重新被灌装的耗材极容易损害打印机，为了解决这一技术问题，申请人对兼容计数芯片进行了改进，本发明的兼容计数芯片使得耗材的规范正常使用得到了保障，同时也保护了打印机。
发明内容
    本发明提供一种打印机用耗材计数芯片：所述计数芯片用于标记耗材特征以及与打印机之间通讯，该计数芯片包括PCB板、MCU、EEPROM，MCU用于完成计数芯片与打印机之间的通信，EEPROM用于读取和存放数据，MCU中还包括在执行打印机命令开始前进行验证的验证功能模块，通过所述验证功能模块比对验证信息，如果验证信息通过，则执行用户自定义命令或是打印机命令，如果验证信息未通过，则陷入不断验证的死循环中。所述验证功能模块中包括两个字节的数据，该两个字节的数据分别是“MQ”，对应的ASCII十六进制数值：0x4D和0x51。所述两个字节数据的验证为连续验证，如果其中任意一个字节的数据未验证通过，均返回到重新验证过程中。所述两个字节的数据从EEPROM的两个地址中读取，并将其保存在MCU的寄存器中。所述验证功能模块中包括加密IC，且所述加密IC包括加密型EEPROM、加密狗和加密型MCU。所述耗材为：粉盒、硒鼓或者墨盒，所述芯片为兼容计数芯片。 
    本发明还提供一种打印机用耗材计数芯片与打印机的通讯方法，所述计数芯片用于标记耗材特征以及与打印机之间通讯，该计数芯片包括PCB板、MCU、EEPROM等，MCU用于完成计数芯片与打印机之间的通信，EEPROM用于读取和存放数据，其特征在于：在执行打印机命令开始前进行验证的验证步骤，通过所述验证步骤比对验证信息，如果验证信息通过，则执行用户自定义命令或是打印机命令，如果验证信息未通过，则陷入不断验证的死循环中。所述验证步骤中的验证信息包括两个字节数据，且该两个改为字节数据分别是”MQ”的ASCII十六进制数值：0x4D和0x51。所述验证步骤中两个字节的数据验证为连续验证，如果其中任意一个字节的数据未验证通过，均返回到重新验证过程中。所述两个字节的数据从EEPROM的两个地址中读取，并将其保存在MCU的寄存器中。所述验证信息为存储于加密IC中的加密密码。所述加密IC包括加密型EEPROM、加密狗和加密型MCU。 
所述耗材为：粉盒、硒鼓或者墨盒，所述芯片为兼容计数芯片。 
     所述验证功能模块以及验证步骤中的用户自定义名为： 
写命令一：主机发送：器件地址byte + AB + CD + EEPROM地址+ DATA0 + DATA1 +DATA2+ DATA3 + DATA4 + DATA5 + DATA6 + DATA7；
芯片应答：器件地址byte^0X01+AA+CC+EEPROM地址；
写命令二：主机发送：器件地址byte + AB + CD + EF + EEPROM地址 + DATA0 + DATA1 +DATA2+ DATA3 + DATA4 + DATA5 + DATA6 + DATA7
芯片应答：器件地址byte^0X01+AA+CC+EE+EEPROM地址；
读命令：主机发送：器件地址byte +12+34+56+EEPROM地址；
芯片应答：器件地址byte^0X01+11+33+55+ 8个byte EEPROM数据；
复位命令：主机发送：器件地址byte+78+78+89+89+9A+9A；
芯片应答：器件地址byte^0X01+77+77+88+88+99+99。
    申请人通过在兼容技术芯片中添加验证功能模块，使其在执行打印机命令之前进行验证，充分保证了耗材的正常规范使用，保护了打印机。 
附图说明
图1：现有技术中兼容芯片的工作结构图； 
图2：本发明中第一具体实施例流程图；
图3：加密IC型的兼容芯片的工作结构图；
图4：本发明中第二具体实施例流程图。
具体实施例
第一实施例 
申请人在兼容技术芯片程序打印机命令开始前添加一段用户自定义的芯片认证程序，通过在打印机命令开始前验证该认证程序，如果认证程序可以通过，则该耗材可以被使用，反之，则不能被使用。
该验证程序可以为字节数据，也可以为密匙口令等，现特将2个字节的数据为例进一步阐明本申请的发明内容：从EEPROM的2个地址中读取2个字节的数据，并将其保存在MCU的寄存器中，这2个字节的数据分别是”MQ”的ASCII十六进制值为：0x4D和0x51。打印机在打印机命令开始前，进行通信交互，连续判断这2个字节的ASCII值是否为“MQ”，如果该两个字节的ASCII对应值是“MQ”，则判断是否接收到申请人自定义命令处理，如果接收到，则执行申请人自定义命令处理，如果没有接收到申请人自定义命令则判断是否接收到打印机协议命令，如果接收到，则执行打印机协议命令；如果该2个字节的ASCII对应值中任意一个不是“MQ”，则陷入不停连续判断两个字节是否为“MQ”的ASCII值的死循环中；也就是说，该验证程序保证了带有该兼容芯片的耗材可以被用户规范正常的使用。 
另外，兼容计数芯片主程序运行时，除了打印机必须要的协议外，申请人还添加了自定义的命令，也就是图1中申请人的自定义命令。 
该命令如下： 
写命令一：
主机发送：器件地址byte + AB + CD + EEPROM地址+ DATA0 + DATA1 +DATA2+ DATA3 + DATA4 + DATA5 + DATA6 + DATA7
芯片应答：器件地址byte^0X01+AA+CC+EEPROM地址 
写命令二：
主机发送：
器件地址byte + AB + CD + EF + EEPROM地址 + DATA0 + DATA1 +DATA2+ DATA3 + DATA4 + DATA5 + DATA6 + DATA7
芯片应答：器件地址byte^0X01+AA+CC+EE+EEPROM地址 
读命令：
主机发送：器件地址byte +12+34+56+EEPROM地址
芯片应答：器件地址byte^0X01+11+33+55+ 8个byte EEPROM数据
复位命令：
主机发送：器件地址byte+78+78+89+89+9A+9A
芯片应答：器件地址byte^0X01+77+77+88+88+99+99
第二实施例：
除了采用上述带有验证程序的兼容计数芯片保护耗材外，还可以在计数芯片中添加加密IC。计数芯片主要包括MCU、加密IC、可选择的EEPROM、PCB和其他元器件组成，如图3所示，其中加密IC包括加密型EEPROM、加密狗和加密型MCU。其工作方式如图4所示，芯片在通电后，MCU先访问加密IC，双方进行密码验证，如果验证成功，则与图2所示流程相同的运行，如果验证失败，程序则陷入不断验证的死循环中，这样，耗材也无法与打印机通信，该不符合规范的耗材也就无法使用，从而保护了打印机。另外，在第二实施例计数芯片的主程序中，除了打印机必须要的命令程序外，也嵌套了如第一实施例中申请人自定义的命令。
 申请人通过改进兼容计数芯片，在打印机命令开始前加入认证程序，或是在兼容计数芯片中加入加密IC，通过验证该认证程序验证以及加密IC密码保护耗材规范正常使用，从而也保护了打印机。 
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。 

Claims (10)

1.一种打印机用耗材计数芯片：所述计数芯片用于标记耗材特征以及与打印机之间通讯，该计数芯片包括PCB板、MCU、EEPROM， MCU用于完成计数芯片与打印机之间的通信，EEPROM用于读取和存放数据，其特征在于：MCU中还包括在执行打印机命令开始前进行验证的验证功能模块，通过所述验证功能模块比对验证信息，如果验证信息通过，则执行用户自定义命令或是打印机命令，如果验证信息未通过，则陷入不断验证的死循环中。
2.根据权利要求1所述芯片，其特征在于：所述验证功能模块中包括两个字节数据，且该两个字节的数据分别是”MQ”的ASCII十六进制值：0x4D和0x51。
3.根据权利要求2所述芯片，其特征在于：所述两个字节数据的验证为连续验证，如果其中任意一个字节的数据未验证通过，均返回到重新验证过程中。
4.根据权利要求2所述芯片，其特征在于：所述两个字节的数据从EEPROM的两个地址中读取，并将其保存在MCU的寄存器中。
5.根据权利要求1所述芯片，其特征在于：所述验证功能模块中包括加密IC。
6.根据权利要求5所述芯片，其特征在于：所述加密IC包括加密型EEPROM、加密狗和加密型MCU。
7.根据权利要求1-6所述芯片，其特征在于：所述耗材为：粉盒、硒鼓或者墨盒，所述芯片为兼容计数芯片。
8.根据权利要求1通讯方法，其特征在于：所述验证步骤中的验证信息包括两个字节的数据，该两个字节数据分别是”MQ”的ASCII值：0x4D和0x51。
9.根据权利要求8通讯方法，其特征在于：所述验证步骤中两个字节数据的验证为连续验证，如果其中任意一个字节的数据未验证通过，均返回到重新验证过程中。
10.根据权利要求1通讯方法，其特征在于：用户自定义名为：写命令一：主机发送：器件地址byte + AB + CD + EEPROM地址+ DATA0 + DATA1 +DATA2+ DATA3 + DATA4 + DATA5 + DATA6 + DATA7；
芯片应答：器件地址byte^0X01+AA+CC+EEPROM地址；
写命令二：主机发送：器件地址byte + AB + CD + EF + EEPROM地址 + DATA0 + DATA1 +DATA2+ DATA3 + DATA4 + DATA5 + DATA6 + DATA7
芯片应答：器件地址byte^0X01+AA+CC+EE+EEPROM地址；
读命令：主机发送：器件地址byte +12+34+56+EEPROM地址；
芯片应答：器件地址byte^0X01+11+33+55+ 8个byte EEPROM数据；
复位命令：主机发送：器件地址byte+78+78+89+89+9A+9A；
芯片应答：器件地址byte^0X01+77+77+88+88+99+99。
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