CN106945406A - 耗材芯片的操作方法、耗材芯片、耗材容器、耗材设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及打印机耗材技术领域，尤其涉及一种耗材芯片的操作方法、耗材芯片、耗材容器和耗材设备。通过在耗材芯片的内部增加一个高速存储模块，由于所述高速存储模块的读/速度较快，使得程序在所述高速存储模块中运行时芯片MCU的主频可以达到100MHz以上。提高了耗材芯片进行复杂运算的速度，使得耗材芯片处理打印机命令的时候能够满足打印机的时间要求。

Description

耗材芯片的操作方法、耗材芯片、耗材容器、耗材设备
技术领域
本发明涉及打印机耗材技术领域，尤其涉及一种耗材芯片的操作方法、耗材芯片、耗材容器和耗材设备。
背景技术
耗材安装在成像设备上时，需要通过成像设备的上机认证、以及成像设备的成像操作过程中的认证才能够被允许被使用。为了通过成像设备的认证，耗材需要按照成像设备的认证机制对成像设备进行反馈响应，如果耗材没有按照成像设备预期的操作反馈，则会导致耗材无法在该成像设备上使用。
目前耗材普遍使用了芯片作为耗材信息的介质，芯片内含一个MCU内核，程序代码存储于闪存（NOR Flash）中。芯片上电后，程序在闪存中运行。受限于当前闪存的工艺，其读写速度限制MCU的主频低于30MHz，导致耗材芯片因某些打印机命令的处理时间过长而无法使用。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，本发明提供一种耗材芯片的操作方法，其特征在于：在高速代码被执行之前，将存储在低速存储模块中的所述高速代码和执行所述高速代码所需的数据，从所述低速存储模块复制到所述高速存储模块；执行存储在高速存储模块中的高速代码；所述高速存储模块的读/写速度比所述低速存储模块的读/写速度快。
作为优选，包括步骤：步骤S1，执行存储在所述低速存储模块中的启动代码；步骤S2，轮到执行存储在所述低速存储模块中的高速代码时，跳转至所述高速存储模块，并且执行存储在所述高速存储模块中的高速代码；所述启动代码根据分散加载文件将所述高速代码和执行所述高速代码所需的数据从所述低速存储模块复制到所述高速存储模块。
作为优选，所述分散加载文件包括所述高速代码在所述低速存储模块中的存储地址信息和长度信息，所述高速代码在所述高速存储模块中的存储地址信息。
作为优选，所述分散加载文件包括运行起始地址，所述运行起始地址指向存储在所述低速存储模块的低速代码，所述低速代码的运算量比所述高速代码的运算量小。
作为优选，还包括：步骤S3，存储在所述高速存储模块中的高速代码执行完毕后，跳转回所述低速存储模块，并且执行存储在所述低速存储模块中的位于所述高速代码之后的程序程序代码。
作为优选，所述步骤S2包括：步骤S2-1，保存当前运算状态；步骤S2-2，获取高速代码在所述高速存储模块中的高速代码起始地址；步骤S2-3，根据所述高速代码起始地址访问所述高速存储模块，并且执行存储在高速存储模块中的所述高速代码。
作为优选，所述低速存储模块和所述高速存储模块的地址不同。
本发明还提供一种耗材芯片，包括低速存储模块、运算模块和临时存储模块，所述低速存储模块存储程序代码以及执行所述程序代码所需的数据，所述运算模块执行所述程序代码，所述临时存储模块存储所述程序代码运行过程中的临时数据；其特征在于：所述程序代码包括启动代码和高速代码，所述运算模块运行从所述低速存储模块复制到高速存储模块中的高速代码；所述高速存储模块的读/写速度比所述低速存储模块的读/写速度快。
作为优选，所述启动代码根据分散加载文件将所述高速代码和执行所述高速代码所需的数据从所述低速存储模块复制到所述高速存储模块。
作为优选，所述分散加载文件包括所述高速代码在所述低速存储模块中的存储地址信息和长度信息，所述高速代码在所述高速存储模块中的存储地址信息。
作为优选，所述分散加载文件包括运行起始地址，所述运行起始地址指向存储在所述低速存储模块的低速代码，所述低速代码的运算量比所述高速代码的运算量小。
作为优选，所述快速存储模块为静态随机存取存储器。
作为优选，所述低速存储模块为非易失性存储器。
作为优选，所述低速存储模块为动态随机存取存储器。
作为优选，所述临时存储模块为随机存取存储器。
作为优选，还包括接口模块，所述接口模块与所述运算模块连接，用于接收来自外部的信息以及发送信息至外部。
作为优选，所述高速存储模块的地址和所述低速存储模块的地址不同。
作为优选，所述耗材芯片根据来自耗材设备的控制信息通过所述运算装置执行加密或解密操作，所述高速代码包括能够使得所述运算装置实现所述加密或解密操作的机器可读码。
本发明还提供一种耗材容器，其特征在于：包括如前所述的耗材芯片。
本发明还提供一种耗材设备，其特征在于：包括安装在其中的耗材容器，所述耗材容器如前所述。
本发明在耗材芯片的内部增加一个高速存储模块，由于所述高速存储模块的读/速度较快，使得程序在所述高速存储模块中运行时芯片MCU的主频可以达到100MHz以上。提高了耗材芯片进行复杂运算的速度，使得耗材芯片处理打印机命令的时候能够满足打印机的时间要求。
本发明在耗材芯片的内部增加一个高速存储模块，由于所述高速存储模块的读/速度较快，使得程序在所述高速存储模块中运行时芯片MCU的主频可以达到100MHz以上。提高了耗材芯片进行复杂运算的速度，使得耗材芯片处理打印机命令的时候能够满足打印机的时间要求。
附图说明
图1本发明实施例的耗材芯片结构示意图。
图2本发明实施例的程序代码存储地址示意图。
图3本发明实施例的程序运行地址示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都收到专利法的保护。
实施例一
一种安装有墨盒的喷墨打印机，墨盒使用墨盒芯片作为耗材信息的介质。墨盒芯片与喷墨打印机电连接接收来自打印机的控制信号并反馈墨盒状态至打印机。
墨盒芯片结构如图1，包括一个接口通信单元、一个数字处理单元、一个动态随机存取存储器（NOR Flash）、一个静态随机存取存储器（SRAM）和一个随机存取存储器（SDRAM）构成。各个接口通信单元、数字处理单元、动态随机存取存储器、静态随机存取存储器、随机存取存储器通过统一的地址数据总线（AHB_Lite）连接进行通信。接口通信单元的对外接口是采用I2C协议，接口通信单元与打印机通讯接口相连，负责打印机命令数据的接收和发送。数据处理单元负责对通讯数据进行处理和存储器单元（动态随机存取存储器、静态随机存取存储器、随机存取存储器）数据的读写。动态随机存取存储器负责慢速代码（正常慢速指令和算法或者其他运算量小、CPU负荷小的代码）以及执行慢速代码所需的相关数据的运行和读写，随机存取存储器负责存储执行程序代码的过程中所需要的临时数据或中间数据。静态随机存取存储器负责对高速代码（比如RSA、ECC等加密算法或者其他运算量大、CPU负荷大的代码）以及执行这些高速代码所需数据的运行和读写。其中，动态随机存取存储器的起始地址和范围是0x00000000~0x0001FFFF，静态随机存取存储器的起始地址和范围是0x00080000~0x0081FFFF，随机存取存储器的起始地址和范围是0x20000000~0x20001FFF。
墨盒芯片出厂前，将芯片程序代码以及执行程序代码所需的数据统一下载到芯片的动态随机存取存储器中。程序代码包括芯片执行的高速程序代码和低速程序代码，芯片上电的工作过程为：
步骤S1，执行存储在动态随机存取存储器中的启动代码开始工作。启动代码根据分散加载文件进行程序加载。
分散加载文件包括高速代码在动态随机存取存储器中的存储地址信息和长度信息，高速代码内容信息及其在静态随机存取存储器中的存储地址信息，墨盒芯片程序的低速代码运行起始地址和高速代码运行起始地址，其中低速代码运行起始地址指向存储在动态随机存取存储器中的低速代码，高速代码运行起始地址指向存储的静态随机存取存储器中的高速代码。
启动代码根据分散加载文件中记录的高速代码在动态随机存取存储器中的存储地址信息和长度信息，以及高速代码在静态随机存取存储器中的存储地址信息（例如，存储起始地址信息）。将存储在动态随机存取存储器中的高速代码和执行高速代码所需的数据复制到静态随机存取存储器中由存储起始地址信息指定的存储空间中，如图2。
完成加载以后，启动代码跳转至由运行起始地址指向的动态随机存取存储器中的存储空间，开始顺序执行存储在该位置中的低速代码。墨盒芯片开始工作，完整芯片与喷墨打印机之间的信息交互，根据喷墨打印机的命令执行操作和反馈信息，如图3。程序在动态随机存取存储器中执行时，墨盒芯片的MCU主频受限于动态随机存取存储器的读/写速度，需要低于30MHZ。运行在动态随机存取存储器中的低速代码，运算量小、对CPU的负荷小，墨盒芯片MCU以30MHZ的主频运行与以100MHz的主频运行，最终在运算处理时间上的差别是相对较小的，并不墨盒芯片的正常运行，以及墨盒芯片与喷墨打印机之间的通信。
步骤S2，轮到执行存储在动态随机存取存储器中的高速代码时，根据分散加载文件中高速代码内容信息跳转至静态随机存取存储器，并且执行存储在静态随机存取存储器中的高速代码。例如，当墨盒芯片的工作过程中需要进行RSA（公钥加密算法）或者ECC（错误检查和纠正技术）时，将会跳转至静态随机存取存储器中执行相应算法（例如，跳转至静态随机存取存储器的0x00080000地址执行RSA算法，或者跳转至静态随机存取存储器的0x00080400地址执行ECC算法）。由于静态随机存取存储器具有高的读/写速度，当RSA算法或者ECC算法在静态随机存取存储器中运行时，墨盒芯片的MCU主频能够从一开始的30MHz提高到100MHz，相较于墨盒芯片MCU主频以30MHz运行时，运算处理时间大大提升，从而提高了墨盒芯片的对喷墨打印机的响应速度。
步骤S2进一步包括：
步骤S2-1，保存当前运算状态。包括程序计数器（PC）值、堆栈值等现场信息。
步骤S2-2，获取高速代码在静态随机存取存储器中的高速代码起始地址。
步骤S2-3，根据该高速代码起始地址访问静态随机存取存储器，并且执行存储在静态随机存取存储器中的高速代码。
步骤S3，存储在静态随机存取存储器中的高速代码执行完毕后，跳转回动态随机存取存储器，恢复在步骤S2-1中保存的运算状态继续执行存储在动态随机存取存储器中的低速代码。墨盒芯片的MCU主频重又下降至30MHz。
基于本发明提高了墨盒芯片对喷墨打印机的反馈时间，保证了墨盒芯片安装到喷墨打印机上工作的稳定性；价格高昂的SRAM仅用于存储高速代码，不需要大的存储空间，节省了工作成本；墨盒芯片MCU主频不用一直工作在100MHz，降低了墨盒芯片的工作温度，墨盒芯片工作性能更好。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。

Claims (20)

1.一种耗材芯片的操作方法，其特征在于：在高速代码被执行之前，将存储在低速存储模块中的所述高速代码和执行所述高速代码所需的数据，从所述低速存储模块复制到所述高速存储模块；执行存储在高速存储模块中的高速代码；所述高速存储模块的读/写速度比所述低速存储模块的读/写速度快。
2.根据权利要求1所述的一种耗材芯片的操作方法，其特征在于，包括步骤：
步骤S1，执行存储在所述低速存储模块中的启动代码；
步骤S2，轮到执行存储在所述低速存储模块中的高速代码时，跳转至所述高速存储模块，并且执行存储在所述高速存储模块中的高速代码；
所述启动代码根据分散加载文件将所述高速代码和执行所述高速代码所需的数据从所述低速存储模块复制到所述高速存储模块。
3.根据权利要求2所述的一种耗材芯片的操作方法，其特征在于：所述分散加载文件包括所述高速代码在所述低速存储模块中的存储地址信息和长度信息，所述高速代码在所述高速存储模块中的存储地址信息。
4.根据权利要求3所述的一种耗材芯片的操作方法，其特征在于：所述分散加载文件包括运行起始地址，所述运行起始地址指向存储在所述低速存储模块的低速代码，所述低速代码的运算量比所述高速代码的运算量小。
5.根据权利要求2所述的一种耗材芯片的操作方法，其特征在于，还包括：
步骤S3，存储在所述高速存储模块中的高速代码执行完毕后，跳转回所述低速存储模块，并且执行存储在所述低速存储模块中的位于所述高速代码之后的程序代码。
6.根据权利要求5所述的一种耗材芯片的操作方法，其特征在于，所述步骤S2包括，
步骤S2-1，保存当前运算状态；
步骤S2-2，获取高速代码在所述高速存储模块中的高速代码起始地址；
步骤S2-3，根据所述高速代码起始地址访问所述高速存储模块，并且执行存储在高速存储模块中的所述高速代码。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种耗材芯片的操作方法，其特征在于：所述低速存储模块和所述高速存储模块的地址不同。
8.一种耗材芯片，包括低速存储模块、运算模块和临时存储模块，所述低速存储模块存储程序代码以及执行所述程序代码所需的数据，所述运算模块执行所述程序代码，所述临时存储模块存储所述程序代码运行过程中的临时数据；其特征在于：所述程序代码包括启动代码和高速代码，所述运算模块运行从所述低速存储模块复制到高速存储模块中的高速代码；所述高速存储模块的读/写速度比所述低速存储模块的读/写速度快。
9.根据权利要求8所述的一种耗材芯片，其特征在于：所述启动代码根据分散加载文件将所述高速代码和执行所述高速代码所需的数据从所述低速存储模块复制到所述高速存储模块。
10.根据权利要求9所述的一种耗材芯片，其特征在于：所述分散加载文件包括所述高速代码在所述低速存储模块中的存储地址信息和长度信息，所述高速代码在所述高速存储模块中的存储地址信息。
11.根据权利要求10所述的一种耗材芯片，其特征在于：所述分散加载文件包括运行起始地址，所述运行起始地址指向存储在所述低速存储模块的低速代码，所述低速代码的运算量比所述高速代码的运算量小。
12.根据权利要求8或9或10或11所述的一种耗材芯片，其特征在于：所述快速存储模块为静态随机存取存储器。
13.根据权利要求8或9或10或11所述的一种耗材芯片，其特征在于：所述低速存储模块为非易失性存储器。
14.根据权利要求13所述的一种耗材芯片，其特征在于：所述低速存储模块为动态随机存取存储器。
15.根据权利要求8或9或10或11所述的一种耗材芯片，其特征在于：所述临时存储模块为随机存取存储器。
16.根据权利要求8或9或10或11所述的一种耗材芯片，其特征在于：还包括接口模块，所述接口模块与所述运算模块连接，用于接收来自外部的信息以及发送信息至外部。
17.根据权利要求8所述的一种耗材芯片，其特征在于：所述高速存储模块的地址和所述低速存储模块的地址不同。
18.根据权利要求17所述的一种耗材芯片，其特征在于：所述耗材芯片根据来自耗材设备的控制信息通过所述运算装置执行加密或解密操作，所述高速代码包括能够使得所述运算装置实现所述加密或解密操作的机器可读码。
19.一种耗材容器，其特征在于：包括如权利要求18所述的耗材芯片。
20.一种耗材设备，其特征在于：包括安装在其中的耗材容器，所述耗材容器如权利要求19所述。
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