CN111459726A - 一种芯片以及芯片自修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芯片自修复方法，所述芯片的电路模块包括易失性存储器、非易失性存储器、检测修复模块，所述自修复方法包括：给所述芯片上电；在所述芯片上电后，检测是否有检测到数据异常信号和/或检测到逻辑异常信号，当检测修复模块检测到所述数据异常信号和/或检测到所述逻辑异常信号发生时；所述检测修复模块读取所述非易失性存储器中的数据更新到易失性存储器数据中。解决了现有技术因为电池意外松动而引起的芯片损坏的技术问题。

Description

一种芯片以及芯片自修复方法

技术领域

本发明涉及一种芯片以及芯片自修复方法，该芯片用于可拆卸的安装在电子成像设备中的处理盒上。

背景技术

随着电子成像设备例如成像装置的飞速发展，用户的要求不断提高，成像装置的打印速度越来越快，成像装置与耗材芯片通信速度也越来越快，越来越多的耗材芯片已开始用电池进行数据保存。为了提高通信速度，这些数据通常放在易失性存储器里，由电池供电保存，即使成像装置没给芯片供电，数据也可以在电池的供电下长期保存。

图1的芯片是现有的存储器芯片，成像装置通过控制电源的通断给芯片进行供电或断电，通过数据总线（包含时钟和数据信息），成像装置与芯片进行数据交互功能。芯片通过控制逻辑，接收成像装置的命令请求，然后从易失性存储器读取数据进行运算，通过数据总线传送给成像装置。同时控制逻辑也对易失性存储器的数据进行更新。电池的作用是当成像装置关闭芯片电源时，电池仍然给易失性存储器提供电能，从而保证易失性存储器不因成像装置关闭电源而丢失数据。

但是电池在使用或运输过程常伴有抖动导致的电池松动现象，这种现象常常使耗材芯片的易失性存储器数据出现损毁，从而导致耗材芯片无法正常使用。

针对这些情况，常规的方法是将电池安装座与电池进行加固接触处理，这样尽管得到了一定程度的改善，但仍然有一部分芯片在某些特殊情况下，如意外跌落，长期运输摇晃而伴有电池松动的情况，由于芯片中的易失性存储器中的数据完全依靠电池持续供电保持，当电池断电后，该易失性存储器中的数据将会丢失，即使再次接上电池或者安装入成像装置中，由于缺少了该部分数据，芯片也不能正常工作。

发明内容

本发明的目的是针对以上情况，提出一款可以自修复数据的耗材芯片，该芯片可以从根本上解决上述技术问题，可以避免因为电池意外松动而引起的芯片损坏的技术问题。为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种芯片自修复方法，所述芯片的电路模块包括易失性存储器、非易失性存储器、检测修复模块，所述自修复方法包括：

（ⅰ）给所述芯片上电；

（ⅱ）在所述芯片上电后，所述检测修复模块检测是否有检测到数据异常信号和/或检测到逻辑异常信号；

（ⅲ）当检测修复模块检测到所述数据异常信号和/或检测到所述逻辑异常信号发生时，所述检测修复模块读取所述非易失性存储器中的数据更新到易失性存储器数据中。

进一步的，所述芯片还包括电池和电池管理模块，所述电池管理模块用于切换所述易失性存储器的供电来源为芯片外部电源或者所述电池，当所述外部电源切断时，所述电池管理模块控制所述电池的电源供给所述易失性存储器；当所述芯片接收到稳定的外部电源时，所述电池管理模块控制所述易失性存储器切换到由所述外部电源供电。

进一步的，所述逻辑异常信号包括芯片功能终止信号、处理超时信号、命令识别错误信号、通信长度返回不符预期信号中的至少一种信号。

进一步的，还包括上电稳定信号检测模块，所述上电稳定信号检测模块读取所述非易失性存储器中预置的稳定标记数据，当正确地读取到所述预置的稳定标记数据时，输出上电稳定检测信号。

进一步的，芯片在接收到所述上电稳定检测信号之后再执行检测是否有数据异常信号或者逻辑异常信号的步骤。

进一步的，还包括数据异常信号模块，当检测到所述易失性存储器中的指定地址的特定位或几位的组合数据被意外改变，或检测到所述易失性存储器的全部或部分数据的校验值不符合校验规律时，所述数据异常信息模块输出数据异常信号至所述检测修复模块。

进一步的，所述非易失性存储器中的数据包括与所述芯片外部通信的数据、对所述易失性存储器校验正常的数据以及对所述易失性存储器正常识别的标记性数据中的至少一项。

进一步的，一种芯片，采用了上述任一所述的芯片自修复方法。

在采用了上述技术方案后，本发明通过在芯片电路中增加检测修复模块，可彻底解决现有技术中由于电池断电后，芯片中的易失性存储器中的数据丢失，即使再次接上电池或者安装入成像装置中由于缺少了该部分数据芯片也不能正常工作的技术问题。

另一方面，通过增加供电稳定信号检测模块，上电时，读取非易失性存储器的稳定标记数据，当读取到正常的标记数据时，输出上电稳定检测信号，然后再执行检测修复模块，可避免芯片在工作过程中因为晃动导致的电源不稳出现的频繁意外修复的技术问题。

附图说明：

图1是现有的成像装置与芯片连接图；

图2是本发明实施例1带自修复数据功能的电路模块图；

图3是本发明施例1数据修复方法流程图；

图4是本发明实施例2带自修复数据功能的电路模块图；

图5是本发明实施例2数据修复方法流程图；

图6是本发明实施例1中易失性存储器中数据错误的示意图；

图7是本发明实施例1中易失性存储器中数据校验错误的示意图。

具体实施方式：

为了使本发明实施例的目的，技术方案和技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明显影盒的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，描述的实施例仅仅是本发明的一个较佳实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动而获得的其它实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1

如图2所示，本实施例中，带自修复数据功能的芯片电路模块包含：非易失性存储器、易失性存储器、电池管理模块、数据异常信号模块、检测修复模块以及通信模块。

非易失性存储器存储有一组可以被成像装置识别的数据，包含与成像装置通信的数据、易失性存储器校验正常的数据以及易失性存储器正常识别的标记性数据，该存储器数据断电能够保存。

易失性存储器存储有一组可被成像装置识别的原始数据，包含密码、碳粉余量或墨量、打印页数等信息，以及易失性存储器数据正常信息，可包括标志性信息，或者易失性存储器的所有数据的校验值。

电池管理模块管理成像装置供电和电池供电之间的切换，保证在成像装置的供电断开时，能够及时将电池的电源提供给易失性存储器，从而保证易失性存储器的数据能够保存。

本实施例中外部电源（成像装置）供电和内部电池供电的切换是由硬件电路实现的，外部电路断电后，所有控制逻辑都不工作，只有易失性存储器有电，通过上述设置可以大大降低芯片对于电能消耗，使得电池可以维持一个相当长的使用寿命。

数据异常信号模块检测到易失性存储器数据发生异常时，输出异常信号，否则输出正常信号。当检测到上述的易失性存储器数据的标记性数据被修改时，如指定某地址的特定位或几位的组合数据被意外改变时，则输出数据异常信号，或检测到易失性存储器的全部或部分数据的校验值不符合校验规律时，则输出异常信号。例如图6为易失性存储器0x100h到0x1ffh地址的数据，0x100h和0x101h的数据AA 55即为正确的标记性数据，当芯片读取该地址数据为其他数据，如读取到数据为A8 15，就表明该标记性数据已被意外改变，则输出异常信号，该标记性数据可以是其他数值。又或者例如图7为易失性存储器0x300h到0x3ffh地址里的数据，0x3fah到0x3ffh地址的数据即3F 46 02 46 A0 20为前面地址0x300h到0x3f9这250个地址里的数据的CRC（循环冗余校验）校验码，当芯片读取完该段地址里的数据，计算出CRC校验码，并与最后6个字节数据比较，如果不匹配，就表明易失性存储器里的数据有异常，输出数据异常信号。

逻辑异常信号模块检测到控制电路的特殊信号发生异常时，输出逻辑异常信号，该信号可以是芯片功能终止信号、处理超时信号、命令识别错误信号、通信长度返回不符预期等信号中的一项或多项，当数据被意外损毁时，这些异常信号将产生。本实施中，具体的芯片在正常工作的时候，功能终止信号一直处于高电平（逻辑1），但不限于此。当易失性存储器里的数据发生异常时，功能终止信号输出为低电平（逻辑0），将会导致芯片工作异常，芯片功能无法实现。当检测修复模块检测到功能终止信号为低电平的时候，即表明易失性存储器里的数据已被意外改变，启动检测修复模块，将非易失性存储器里的数据更新到易失性存储器里去。当易失性存储器里的数据发生异常时，作为其它逻辑异常信号例如，芯片在工作的时候，处理某个数据/命令时间过长；或者，芯片识别到某个命令为不存在的或者错误的命令。当成像装置检测到以上这些异常时，都表明易失性存储器里的数据已被意外改变，需启动检测修复模块，将非易失性存储器里的数据更新到易失性存储器里去。

检测修复模块在上电后则进行数据异常信号和逻辑异常信号的检测，当检测到其一发生异常时，则进行数据修复，即将非易失性存储器的某些数据更新到易失性存储器里，数据包括与成像装置通信的数据、对易失性存储器校验正常的数据以及对易失性存储器正常识别的标记性数据等数据中的一项或多项，确保重新上电时，芯片的数据异常信号模块和逻辑信号异常模块都检测和识别到正常信号。

通信模块是芯片与成像装置通信的端口，通过该模块，芯片解析出成像装置对芯片的访问命令，并启动对应命令的控制逻辑，芯片运算和处理后，返回符合协议的通信数据。

当因电池意外抖动时，易失性存储器由于电池瞬间供电中断导致数据错误，此时，数据异常信号模块将检测到易失性存储器中标记性数据丢失或数据校验规律不符，输出数据异常信号；或者，逻辑异常信号模块因为易失性存储器的数据丢失或者错误导致逻辑信号的紊乱，最终导致芯片功能终止等信号的异常，输出逻辑异常信号检测修复模块将检测到由数据异常信号模块和/或逻辑异常信号模块输出的异常信号。只要检测修复模块检测到数据异常信号或逻辑异常信号的产生，则检测修复模块读取非易失性存储器数据更新到易失性存储器数据里面，这些数据可正常与成像装置进行通信，通过上述的数据修复，芯片可恢复正常使用，从而解决了电池意外抖动等意外的数据损毁问题。

除了上电启动检测修复模块外，本实施例还包含，当成像装置启动某个芯片访问命令时，即上述的通信模块解析出某个成像装置访问命令时，芯片也可启动检测修复模块，如果检测到数据异常信号或逻辑异常信号，则该模块将非易失性存储器数据更新到易失性存储器里，从而可解决重新上电次数较少时芯片也能及时修复数据，防止使用过程成像装置的报错。

本实施例中利用了信号检测的方式，现有技术中都是利用具体检测芯片中的数据的方式来检测芯片中的数据异常，相对于现有技术，由于只需要检测高低电平，检测速度更快，检测结果更准确。

如图3所示，本实施例的数据损毁修复方法按包含下步骤进行：

第一步：上电，启动检测修复模块。

第二步：判断是否有易失性存储器数据异常信号，如果有，则跳到第四步进行修复数据，如果没有，则执行第三步。

第三步：判断是否有逻辑异常信号，如果有，则执行第四步进行修复数据，否则跳到第五步，结束检测修复，等待下次重新上电。

第四步：检测修复模块读取非易失性存储器数据更新到易失性存储器中，修复易失性存储器损毁的数据。

第五步：结束检测修复，等待下次重新上电。

实施例2

接下来，介绍本发明实施例2，在粉盒打印的过程中，由于成像装置驱动粉盒将导致芯片电源出现抖动，此时芯片启动了检测修复模块，实施方式1容易错误地检测到数据异常信号，导致重复进行数据修复。为了避免上述问题，本实施例在非易失性存储器上固定地址设置稳定标记位或稳定标记组合位信号。上电时，读取非易失性存储器的稳定标记数据，当检测到正常的标记数据时，输出上电稳定检测信号，启动实施方式1的后续检测修复模块，如果检测不到正常标记数据时，则延时一段时间后再次重新读取非易失性存储器的稳定标记数据，直到读取到稳定标记数据为止。该实施方式避免成像装置在打印过程中粉盒的晃动导致的电源不稳出现的频繁意外修复问题。

如图4所示，本实施例电路模块相比实施例1中的增设了供电稳定信号检测模块，该模块在非易失性存储器固定地址预置稳定标记数据，当成像装置给芯片上电时，上电稳定信号检测模块读取非易失性存储器的固定地址里的数据，当正确地读取到固定地址的预置稳定标记数据时，输出上电稳定检测信号，否则延时一段时间后继续读取该地址的预置稳定标记数据。另外，检测修复模块的功能也有改变，具体的，该检测修复模块在芯片上电时，该模块检测上电稳定信号，如果检测到上电稳定信号检测模块输出的上电稳定信号，则进行数据异常信号和逻辑异常信号的检测，否则继续进行上电稳定信号的检测，直到检测到上电稳定信号。上电稳定信号检测完成后，进行数据异常信号和逻辑异常信号的检测，当检测到其一发生异常时，则进行数据修复，即将非易失性存储器的数据更新到易失性存储器里。数据包括与成像装置通信的数据、对易失性存储器校验正常的数据以及对易失性存储器正常识别的标记性数据等，保证重新上电时，芯片的数据异常信号模块和逻辑异常信号模块都能够识别为正常信号。

如图5所示，本实施例的数据损毁修复方法包含下步骤进行：

第一步：上电

第二步：读取非易失性存储器稳定标记数据，该数据是预先设置在非易失性存储器的固定地址里的。只要读出的数据和预设置的一致，则上电稳定信号检测模块输出上电稳定信号。

第三步：判断是否检测到上电稳定信号，如果没检测到，则重复执行第二步，继续读取非易失性存储器的稳定标记数据，如果检测到上电稳定信号，则执行第四步。

第四步：判断是否检测到易失性存储器数据异常信号，如果检测到，则跳到第六步进行数据修复，如果没有检测到，则执行第五步。

第五步：判断是否检测到逻辑异常信号，如果检测到，则执行第六步进行修复数据，否则跳到第七步，结束检测修复，等待下次重新上电。

第六步：检测修复模块读取非易失性存储器数据更新到易失性存储器数据中，修复易失性存储器损毁的数据。

第七步：结束检测修复，等待下次重新上电。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种芯片自修复方法，其特征在于，所述芯片的电路模块包括易失性存储器、非易失性存储器、检测修复模块，所述自修复方法包括：

（ⅰ）给所述芯片上电；

（ⅱ）在所述芯片上电后，所述检测修复模块检测是否有检测到数据异常信号和/或检测到逻辑异常信号；

（ⅲ）当检测修复模块检测到所述数据异常信号和/或检测到所述逻辑异常信号发生时，所述检测修复模块读取所述非易失性存储器中的数据更新到易失性存储器数据中。

2.根据权利要求1所述的芯片自修复方法，其特征在于，所述芯片还包括电池和电池管理模块，所述电池管理模块用于切换所述易失性存储器的供电来源为芯片外部电源或者所述电池，当所述外部电源切断时，所述电池管理模块控制所述电池的电源供给所述易失性存储器；当所述芯片接收到稳定的外部电源时，所述电池管理模块控制所述易失性存储器切换到由所述外部电源供电。

3.根据权利要求1所述的芯片自修复方法，其特征在于，所述逻辑异常信号包括芯片功能终止信号、处理超时信号、命令识别错误信号、通信长度返回不符预期信号中的至少一种信号。

4.根据权利要求1所述的芯片自修复方法，其特征在于，还包括上电稳定信号检测模块，所述上电稳定信号检测模块读取所述非易失性存储器中预置的稳定标记数据，当正确地读取到所述预置的稳定标记数据时，输出上电稳定检测信号。

5.根据权利要求4所述的芯片自修复方法，其特征在于，芯片在接收到所述上电稳定检测信号之后再执行检测是否有数据异常信号或者逻辑异常信号的步骤。

6.根据权利要求1所述的芯片自修复方法，其特征在于，还包括数据异常信号模块，当检测到所述易失性存储器中的指定地址的特定位或几位的组合数据被意外改变，或检测到所述易失性存储器的全部或部分数据的校验值不符合校验规律时，所述数据异常信息模块输出数据异常信号至所述检测修复模块。

7.根据权利要求1所述的芯片自修复方法，其特征在于，所述非易失性存储器中的数据包括与所述芯片外部通信的数据、对所述易失性存储器校验正常的数据以及对所述易失性存储器正常识别的标记性数据中的至少一项。

8.一种芯片，其特征在于，采用了根据权利要求1至7任一所述的芯片自修复方法。

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