CN113165388A - 可更换打印设备部件 - Google Patents

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Abstract

一种可更换打印设备部件包括：打印材料储存器，该储存器内的打印材料以及包括集成电路的感测系统，该集成电路被配置为连接到数字总线并通过数字总线进行通信。感测系统包括至少一个传感器、数字控制器、电耦接到数字控制器的模数转换器以及电耦接到数字控制器的存储器阵列。数字控制器被配置为生成用于对集成电路的操作进行定时的时钟信号。该操作包括基于存储在存储器阵列中的值来启动至少一个传感器，以及经由模数转换器生成至少一个传感器的输出。

Description

可更换打印设备部件
相关申请的交叉引用
本PCT申请要求于2019年4月5日提交的名称为“LOGIC CIRCUITRY(逻辑电路系统)”的PCT申请号PCT/US2019/026133、于2019年4月5日提交的名称为“FLUID PROPERTYSENSOR(流体性质传感器)”的PCT申请号PCT/US2019/026152、于2019年4月5日提交的名称为“LOGIC CIRCUITRY(逻辑电路系统)”的PCT申请号PCT/US2019/026161、以及于2018年12月3日提交的名称为“LOGIC CIRCUITRY(逻辑电路系统)”的PCT申请号PCT/US2018/063631的权益；所有这些申请均通过引用并入本文。
背景技术
设备的子部件可以通过多种方式彼此通信。例如，可以使用串行外围接口(SPI)协议、蓝牙低功耗(BLE)、近场通信(NFC)或其他类型的数字或模拟通信。
一些二维(2D)和三维(3D)打印系统包括一个或多个可更换打印设备部件，如打印材料容器(例如，喷墨盒、墨粉盒、墨供应件、3D打印剂供应件、构建材料供应件等)、喷墨打印头组件等等。在一些示例中，与一个或多个可更换打印设备部件相关联的逻辑电路系统与其中安装有可更换打印设备部件的打印设备的逻辑电路系统进行通信，例如，传送诸如其标识、能力、状态等信息。在进一步示例中，打印材料容器可以包括用于执行一个或多个监测功能(如，打印材料水平感测)的电路系统。
附图说明
图1图示了打印系统的一个示例。
图2图示了可更换打印设备部件的一个示例。
图3图示了打印设备的一个示例。
图4A至图4E图示了逻辑电路系统封装和处理电路系统的示例。
图5A图示了流体水平传感器的一个示例布置。
图5B图示了打印盒的一个示例的透视图。
图6图示了可更换打印设备部件的另一个示例。
图7图示了打印系统的另一个示例。
具体实施方式
在以下具体实施方式中，对形成具体实施方式的一部分的附图进行了参考，并且在附图中通过说明的方式示出了可以实践本公开的具体示例。将理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他示例并且可以作出结构或逻辑变化。因此以下具体实施方式不应当被理解为限制性的意义，并且本公开的范围由所附权利要求限定。将理解的是，除非另外特别指出，否则本文所描述的各种示例的特征可以部分地或全部地彼此组合。
本文中在打印设备的背景下描述应用的一些示例。然而，并非所有示例都限于这种应用，并且可以在其他背景下使用本文中阐述的原理中的至少一些。本公开中引用的其他申请和专利的内容通过引用并入本文中。
在某些示例中，集成电路间(I2C或I2C，本文中采用该记法)协议允许至少一个‘主(master)’集成电路(IC)例如经由总线与至少一个‘从(slave)’IC通信。I2C和其他通信协议根据时钟周期传送数据。例如，可以生成电压信号，其中，电压的值与数据相关联。例如，高于X伏的电压值可以指示逻辑“1”，而低于X伏的电压值可以指示逻辑“0”，其中，X是预定数值。通过在一系列时钟周期中的每个时钟周期中生成适当的电压，可以经由总线或另一通信链路传送数据。
某些示例打印材料容器具有利用I2C通信的从逻辑，但在其他示例中，也可以使用其他形式的数字或模拟通信。在I2C通信的示例中，主IC通常可以被提供为打印设备(其可以称为‘主机’)的一部分，并且可更换打印设备部件将包括‘从’IC，但不必在所有示例中都如此。可以存在连接到I2C通信链路或总线的多个从IC(例如，不同颜色的打印剂的容器)。一个或多个从IC可以包括处理器，以在对来自打印系统的逻辑电路系统的请求作出响应之前执行数据操作。
打印设备和安装在该设备中的可更换打印设备部件(和/或其相应的逻辑电路系统)之间的通信可以促进各种功能。打印设备内的逻辑电路系统可以经由通信接口从与可更换打印设备部件相关联的逻辑电路系统接收信息，并且/或者可以向可更换打印设备部件逻辑电路系统发送命令，该命令可以包括用于将数据写入到与其相关联的存储器或从存储器读取数据的命令。
在下文描述的示例中的至少一些示例中，描述了逻辑电路系统封装。该逻辑电路系统封装可以与可更换打印设备部件相关联(例如，在内部或外部贴附到可更换打印设备部件，例如至少部分地在壳体内)，并且被适配于经由作为打印设备的一部分而提供的总线与打印设备控制器传送数据。
如本文所使用的术语‘逻辑电路系统封装’指代可以彼此互连或通信地链接的一个或多个逻辑电路。在提供多于一个逻辑电路的情况下，这些逻辑电路可以被封装为单个单元，或者可以被单独地封装，或者不被封装，或者是其某种组合。封装可以被布置或设置在单个基板或多个基板上。在一些示例中，封装可以直接贴附到盒壁。在一些示例中，封装可以包括接口，例如包括垫或引脚。封装接口可以旨在连接到打印设备部件的通信接口，该通信接口进而连接到打印设备逻辑电路，或者封装接口可以直接连接到打印设备逻辑电路。示例封装可以被配置为经由串行总线接口进行通信。在提供多于一个逻辑电路的情况下，这些逻辑电路可以彼此连接或与接口连接，以通过同一接口进行通信。
在一些示例中，每个逻辑电路系统封装设置有至少一个处理器和存储器。在一个示例中，逻辑电路系统封装可以是或者可以用作微控制器或安全微控制器。在使用时，逻辑电路系统封装可以粘附到可更换打印设备部件或与可更换打印设备部件集成。逻辑电路系统封装可以可替代地被称为逻辑电路系统组件，或者简单地被称为逻辑电路系统或处理电路系统。
在一些示例中，逻辑电路系统封装可以对来自主机(例如，打印设备)的各种类型的请求(或命令)作出响应。第一类型的请求可以包括对数据(例如，标识和/或认证信息)的请求。来自主机的第二类型的请求可以是用于执行物理动作(例如，执行至少一次测量)的请求。第三类型的请求可以是对数据处理动作的请求。可以存在附加类型的请求。在本公开中，命令也是一种类型的请求。
在一些示例中，可以存在与特定逻辑电路系统封装相关联的多于一个地址，该多于一个地址用于对通过总线发送的通信进行寻址，以识别作为通信的目标(并且因此在一些示例中，具有可更换打印设备部件)的逻辑电路系统封装。在一些示例中，不同请求由封装的不同逻辑电路处理。在一些示例中，不同逻辑电路可以与不同地址相关联。例如，密码认证的通信可以与安全微控制器功能和第一I2C地址相关联，而其他通信可以与传感器电路以及第二和/或重新配置的I2C地址相关联。在某些示例中，经由第二和/或重新配置的地址进行的这些其他通信可以被加扰或以其他方式保护，而不使用用于安全微控制器功能的密钥。
在至少一些示例中，多个这种逻辑电路系统封装(其中每一个可以与不同的可更换打印设备部件相关联)可以连接到I2C总线。在一些示例中，逻辑电路系统封装的至少一个地址可以是例如根据I2C协议的I2C兼容的地址(下文中称为I2C地址)，以便于根据I2C协议引导主到从之间的通信。例如，标准I2C通信地址的长度可以为7位或10位。在其他示例中，可以使用其他形式的数字和/或模拟通信。
图1图示了打印系统100的一个示例。打印系统100包括经由通信链路106与逻辑电路系统通信的打印设备102，该逻辑电路与可更换打印设备部件104相关联。在一些示例中，通信链路106可以包括具有I2C能力的总线或I2C兼容的总线(下文中称为I2C总线)。尽管为了清楚起见，可更换打印设备部件104被示出为位于打印设备102外部，但在一些示例中，可更换打印设备部件104可以容纳在打印设备内。
可更换打印设备部件104可以包括例如打印材料容器或盒(其可以是用于3D打印的构建材料容器、用于2D打印的液体或干墨粉容器、或用于2D或3D打印的墨或液体打印剂容器)，其在一些示例中可以包括打印头或其他分配或转移部件。可更换打印设备部件104可以例如包含打印设备102的消耗性资源、或寿命可能比打印设备102的寿命短(在一些示例中，显著更短)的部件。此外，虽然该示例中示出了单个可更换打印设备部件104，但是在其他示例中(如图7所示)，可以存在多个可更换打印设备部件，例如包括不同颜色的打印剂容器、打印头(其可以与容器成一体)等等。在其他示例中，打印设备部件104可以包括例如要由维修人员更换的服务部件，该服务部件的示例可以包括打印头、墨粉处理盒或逻辑电路封装本身，以粘附到对应的打印设备部件并与兼容的打印设备逻辑电路通信。
图2图示了可更换打印设备部件200的一个示例，其可以提供图1的可更换打印设备部件104。可更换打印设备部件200包括数据接口202和逻辑电路系统封装204。在使用可更换打印设备部件200时，逻辑电路系统封装204对经由数据接口202接收到的数据进行解码。逻辑电路系统可以执行如下文阐述的其他功能。数据接口202可以包括I2C或其他接口。在某些示例中，数据接口202可以是与逻辑电路系统封装204相同的封装的一部分。
在一些示例中，逻辑电路系统封装204可以进一步被配置为对数据进行编码以经由数据接口202进行传输。在一些示例中，可以存在所提供的多于一个数据接口202。在一些示例中，逻辑电路系统封装204可以被布置为在I2C通信中用作‘从’。
图3图示了打印设备300的一个示例。打印设备300可以提供图1的打印设备102。打印设备300可以用作可更换部件的主机。打印设备300包括用于与可更换打印设备部件通信的接口302、以及控制器304。控制器304包括逻辑电路系统。在一些示例中，接口302是I2C接口。
在一些示例中，控制器304可以被配置为在I2C通信中用作主机或‘主’。控制器304可以生成命令并将命令发送到至少一个可更换打印设备部件200，并且可以接收并解码从可更换打印设备部件接收到的响应。在其他示例中，控制器304可以使用任何形式的数字或模拟通信与逻辑电路系统封装204通信。
可以单独地制造和/或出售打印设备102、300以及可更换打印设备部件104、200和/或其逻辑电路系统。在示例中，用户可以获取打印设备102、300并保留设备102、300多年，而在这些年中可以例如随着在产生打印输出的过程中使用打印剂而购买多个可更换打印设备部件104、200。因此，打印设备102、300与可更换打印设备部件104、200之间可以存在至少一定程度的向前和/或向后兼容性。在许多情况下，因为可更换打印设备部件104、200在其处理和/或存储器容量方面可能是相对资源受约束的，所以这种兼容性可以由打印设备102、300提供。
图4A图示了逻辑电路系统封装400a的一个示例，其可以例如提供关于图2所描述的逻辑电路系统封装204。逻辑电路系统封装400a可以与可更换打印设备部件200相关联，或者在一些示例中，可以贴附到可更换打印设备部件200和/或至少部分地并入可更换打印设备部件200内。
在一些示例中，逻辑电路系统封装400a可经由第一地址寻址，并且包括第一逻辑电路402a，其中，第一地址是用于第一逻辑电路402a的I2C地址。在一些示例中，第一地址可以是可配置的。在其他示例中，第一地址是固定地址(例如“硬连线的”)，其旨在于第一逻辑电路402a的生命周期期间保持相同的地址。如下文将阐述的，在与第二地址相关联的时间段之外，第一地址可以在与打印设备逻辑电路连接时以及在与打印设备逻辑电路连接期间与逻辑电路系统封装400a相关联。在要将多个可更换打印设备部件连接到单个打印设备的示例系统中，可以存在对应的多个不同的第一地址。在某些示例中，第一地址可以被视为用于逻辑电路系统封装400a或可更换打印部件的标准I2C地址。
在一些示例中，逻辑电路系统封装400a也可经由第二地址寻址。例如，第二地址可以与不同的逻辑功能相关联，或者至少部分地与不同于第一地址的数据相关联。在一些示例中，第二地址可以与不同的硬件逻辑电路相关联，或者与不同于第一地址的虚拟装置相关联。硬件逻辑电路可以包括模拟传感器功能。在一些示例中，逻辑电路系统封装400a可以包括用于存储第二地址的存储器(在一些示例中，以易失性方式)。在一些示例中，为此目的，存储器可以包括可编程地址存储器寄存器。第二地址可以具有默认第二地址，而第二地址(存储器)字段可以被重新配置为不同的地址。例如，第二地址可以通过第二地址命令被重新配置为临时地址，由此在启用第二地址的每个时间段命令之后或在启用第二地址的每个时间段命令时将第二地址设置(返回)为默认第二地址。例如，可以在非重置(out-of-reset)状态下将第二地址设置为其默认地址，由此，在每次重置之后，第二地址可被重新配置为临时(即，重新配置的)地址。
在一些示例中，封装400a被配置为使得响应于发送到第一地址的指示第一时间段的第一命令(以及在一些示例中的任务)，封装400a可以以各种方式作出响应。在一些示例中，封装400a被配置为使得可在该时间段的持续时间内经由至少一个第二地址访问封装400a。可替代地或另外地，在一些示例中，封装可以执行任务，该任务可以是第一命令中指定的任务。在其他示例中，封装可以执行不同的任务。第一命令可以例如由主机(例如其中安装有逻辑电路系统封装400a(或相关联的可更换打印设备部件)的打印设备)来发送。如下面更详细地阐述的，该任务可以包括激活加热器或获得传感器读数。
进一步的通信可以针对存储器地址，该存储器地址要用于请求与这些存储器地址相关联的信息。这些存储器地址可以具有与逻辑电路系统封装400a的第一地址和第二地址不同的配置。例如，主机设备可以通过将存储器地址包括在读取命令中来请求将特定存储器寄存器读出到总线上。换句话说，主机设备可以了解和/或控制存储器的布置。例如，可以存在与第二地址相关联的多个存储器寄存器和对应的存储器地址。特定寄存器可以与某个值相关联，该值可以是静态的或可重新配置的。主机设备可以通过使用存储器地址识别寄存器来请求将该寄存器读出到总线上。在一些示例中，寄存器可以包括以下各项中的任一项或其任何组合：一个或多个地址寄存器、一个或多个参数寄存器(例如，用于存储增益和/或补偿参数)、一个或多个传感器标识寄存器(其可以存储对传感器类型的指示)、一个或多个传感器读数寄存器(其可以存储使用传感器读取或确定的值)、一个或多个传感器数量寄存器(其可以存储传感器的数量或计数)、一个或多个版本标识寄存器、用于存储时钟周期的计数的一个或多个存储器寄存器、用于存储指示逻辑电路系统的读取/写入历史的值的一个或多个存储器寄存器、或其他寄存器。
图4B图示了逻辑电路系统封装400b的另一个示例。在该示例中，封装400b包括第一逻辑电路402b(在该示例中，包括第一计时器404a)和第二逻辑电路406a(在该示例中，包括第二计时器404b)。虽然在该示例中，第一逻辑电路402b和第二逻辑电路406a中的每一者包括其自己的计时器404a、404b，但是在其他示例中，它们可以共享计时器或参考至少一个外部计时器。在进一步示例中，第一逻辑电路402b和第二逻辑电路406a由专用信号路径408链接。在不是图4B的主题的其他示例中，单个集成逻辑电路可以模拟第二逻辑电路的功能。
返回到图4B，在一个示例中，逻辑电路系统封装400b可以接收包括两个数据字段的第一命令。第一数据字段是设置请求的操作模式的一字节数据字段。例如，可以存在多种预定义模式，如：第一模式，在该第一模式中逻辑电路系统封装400b要忽略发送到第一地址的数据流量(例如，在执行任务时)；以及第二模式，在该第二模式中逻辑电路系统封装400b要忽略发送到第一地址的数据流量并将使能信号传输到第二逻辑电路406a，如下文进一步阐述的。第一命令可以包括附加字段，如地址字段和/或对确认的请求。
逻辑电路系统封装400b被配置为处理第一命令。如果无法遵从第一命令(例如，命令参数的长度或值无效，或者不可能启用第二逻辑电路406a)，则逻辑电路系统封装400b可以生成错误代码并将该错误代码输出到通信链路，以使该错误代码返回到例如打印设备中的主机逻辑电路系统。
然而，如果有效接收并且可以遵从第一命令，则逻辑电路系统封装400b例如利用计时器404a来测量包括在第一命令中的时间段的持续时间。在一些示例中，计时器404a可以包括数字“时钟树”。在其他示例中，计时器404a可以包括RC电路、环形振荡器或某种其他形式的振荡器或计时器。在其他示例中，计时器可以包括多个延迟电路，该多个延迟电路中的每个延迟电路被设置为在特定时间段之后到期，从而根据第一命令中指示的计时器时间段来选择延迟电路。
在该示例中，响应于接收到有效的第一命令，第一逻辑电路402b启用第二逻辑电路406a并有效地禁用第一地址，例如通过对第一逻辑电路402b委以处理任务。在一些示例中，启用第二逻辑电路406a包括由第一逻辑电路402b向第二逻辑电路406a发送激活信号。换句话说，在该示例中，逻辑电路系统封装400b被配置为使得第二逻辑电路406a由第一逻辑电路402b选择性地启用。第一逻辑电路402b被配置为使用第一计时器404a来确定启用的持续时间，即，设置启用的时间段。
在该示例中，第二逻辑电路406a通过第一逻辑电路402b经由信号路径408发送信号来启用，该信号路径可以是或可以不是专用信号路径408，即专用于启用第二逻辑电路406a。在一个示例中，第一逻辑电路402b可以具有连接到信号路径408的专用接触引脚或垫，该信号路径链接第一逻辑电路402b和第二逻辑电路406a。在特定示例中，专用接触引脚或垫可以是第一逻辑电路402b的通用输入/输出(GPIO)引脚。接触引脚/垫可以用作第二逻辑电路406a的启用触点。
在该示例中，第二逻辑电路406a可经由至少一个第二地址寻址。在一些示例中，当激活或启用第二逻辑电路406a时，第二逻辑电路可以具有初始或默认第二地址，该初始或默认第二地址可以是I2C地址或具有某种其他地址格式。第二逻辑电路406a可以从主或主机逻辑电路系统接收指令，以将初始第二地址重新配置为临时第二地址。在一些示例中，临时第二地址可以是由主或主机逻辑电路系统选择的地址。这可以允许在同一I2C总线上的多个封装400之一中设置第二逻辑电路406a，该多个封装至少初始共享相同的初始第二地址。稍后可以由打印设备逻辑电路将此共享的默认地址设置为特定临时地址，由此允许该多个封装在其临时使用期间具有不同的第二地址，从而促进到每个单独封装的通信。同时，提供相同的初始第二地址可以具有制造或测试优点。
在一些示例中，第二逻辑电路406a可以包括存储器。存储器可以包括用于存储初始和/或临时第二地址的可编程地址寄存器(在一些示例中，以易失性方式)。在一些示例中，可以在I2C写入命令之后和/或通过执行I2C写入命令来设置第二地址。在一些示例中，第二地址在使能信号存在或为高时可以是可设置的，但是在使能信号不存在或为低时可以是不可设置的。当使能信号被移除时和/或在恢复对第二逻辑电路406a的启用时，可以将第二地址设置为默认地址。例如，每次信号路径408上的使能信号为低时，便可以重置第二逻辑电路406a或其一个或多个相关部分。当第二逻辑电路406a或其一个或多个相关部分切换为非重置时，可以设置默认地址。在一些示例中，默认地址是7位或10位标识值。在一些示例中，可以将默认地址和临时第二地址轮流写入到单个公共地址寄存器。例如，虽然第一逻辑电路的第一地址对于每种不同的相关联的打印材料是不同的(例如，不同颜色的墨具有不同的第一地址)，但是第二逻辑电路对于不同的打印材料可以是相同的并且具有相同的初始值第二地址。
在图4B中图示的示例中，第二逻辑电路406a包括单元(cell)的第一阵列410、以及至少一个第二单元412或第二单元的第二阵列，该第二单元的类型不同于第一阵列410中的单元。在一些示例中，第二逻辑电路406a可以包括与第一阵列410中的单元和至少一个第二单元412不同类型的附加传感器单元。多个传感器类型中的每一个可以通过不同的传感器ID来标识，同时相同类型的单元阵列中的每个单元也可以通过传感器ID来标识。传感器ID可以包括用于选择阵列或类型的传感器类型ID和用于选择所选择的类型或阵列中的单元的传感器单元ID两者，由此，后者也可以被称为“子”ID。传感器ID(包括子ID)可以包括地址和值(例如寄存器地址和值)的组合。传感器单元阵列ID的地址和传感器单元ID的地址可以不同。例如，地址选择具有用于选择特定传感器或单元的功能的寄存器，并且在同一事务中，值分别选择传感器或单元。因此，第二逻辑电路系统可以包括寄存器和多路复用电路系统，以响应于传感器ID来选择传感器单元。在只有一个特定传感器类型的单元的示例中，一个传感器ID可足以选择该单元。同时，对于该单个传感器单元，因为只有一个传感器单元，所以不同的传感器“子”ID将不会影响传感器单元选择。在本公开中，描述了传感器ID参数。传感器ID参数可以包括传感器ID。传感器ID参数可以包括传感器类型ID或传感器单元ID。相同的传感器ID(例如，用于选择传感器类型)和不同的传感器子ID(例如，用于选择传感器单元)可以用于选择不同的传感器单元。传感器ID参数可以仅包括传感器子ID，例如，在先前已设置传感器类型使得仅需要选择传感器单元的情况下。
第一单元416a至416f、414a至414f和至少一个第二单元412可以包括电阻器。第一单元416a至416f、414a至414f和至少一个第二单元412可以包括传感器。在一个示例中，第一单元阵列410包括打印材料水平传感器，并且至少一个第二单元412包括另一个传感器和/或另一个传感器阵列，如应变仪阵列。进一步的传感器类型可以包括温度传感器、电阻器、二极管、裂纹检测器(例如，裂纹感测电阻器)等。在本公开中，不同的传感器类型也可以被称为不同的传感器类别。如前所述，本公开涵盖没有所描述的模拟传感器单元阵列的逻辑电路系统封装的可替代示例，由此可以基于类别参数(即，传感器ID参数)来生成响应，而无需使用物理传感器单元以用于生成输出。传感器选择或传感器ID也可以被称为类别选择。
在该示例中，第一单元阵列410包括被配置为检测打印供应件的打印材料水平的传感器，该打印材料在一些示例中可以是固体，但在本文所描述的示例中是液体，例如墨或其他液体打印剂。第一单元阵列410可以包括一系列温度传感器单元(例如，单元414a至414f)和一系列加热元件(例如，单元416a至416f)，例如与WO2017/074342、WO2017/184147以及WO2018/022038中描述的水平传感器阵列相比在结构和功能方面类似。在该示例中，电阻器单元414的电阻与其温度相关。加热器单元416可以用于直接或间接地使用介质来加热传感器单元414。传感器单元414的后续行为取决于其浸没于其中的介质，例如传感器单元处于液体中(或在一些示例中，被包裹在固体介质中)还是处于空气中。因为液体或固体可以比空气更好地将热从电阻器单元414传导出去，所以浸没于液体中/被包裹的那些传感器单元可以通常比处于空气中的那些传感器单元更快失热。因此，可以基于电阻器单元414中的那个电阻器单元暴露于空气来确定液体水平，并且这可以基于在由相关联的加热器单元416提供热脉冲之后(至少在该热脉冲开始时)其电阻的读数来确定。在一个示例中，温度传感器单元414a至414f用于打印材料水平感测，而其他不同类型的温度传感器可以用于检测环境温度和/或流体温度。
在一些示例中，每个传感器单元414和加热器单元416以一个直接在另一个的顶部上的方式堆叠。由每个加热器单元416生成的热可以基本上在空间上被包含在加热器元件布局周边内，使得热传递基本上局限于直接堆叠在加热器单元416上方的传感器单元414。在一些示例中，每个传感器单元414可以被布置在相关联的加热器单元416与流体/空气接口之间。
在该示例中，第二单元阵列412包括可以具有不同功能(如一个或多个不同的感测功能)的多个不同的单元。例如，第一单元阵列410和第二单元阵列412可以包括不同的电阻器类型。可以在第二逻辑电路406a中提供用于不同功能的不同单元阵列410、412。可以提供多于两种不同的传感器类型，例如，可以提供三种、四种、五种或更多种传感器类型，其中，每个传感器类型可以由一个或多个传感器单元表示。某些单元或单元阵列可以用作激励器(例如，加热器)或参考单元，而不是用作传感器。
图4C图示了逻辑电路系统封装400c的可以具有以上描述的电路/封装的属性中的任何属性的第一逻辑电路402c和第二逻辑电路406b可以如何连接到I2C总线以及如何彼此连接的示例。如图中所示出的，电路402c、406b中的每一者具有连接到I2C总线的电力线、接地线、时钟钱和数据线的四个垫(或引脚)418a至418d。在另一个示例中，四个公共连接垫用于将逻辑电路402c、406b两者连接到打印设备控制器接口的四个对应连接垫。应注意，在一些示例中，代替四个连接垫，可以有更少的连接垫。例如，可以从时钟垫收集电力；可以提供内部时钟；或者可以通过另一个接地电路将封装接地；使得垫中的一个或多个垫可以被省略或变为冗余。因此，在不同示例中，封装可以仅使用两个或三个接口垫和/或可以包括“虚设(dummy)”垫。
电路402c、406b中的每一者具有接触引脚420，该接触引脚由公共信号线422连接。第二电路的接触引脚420用作其启用触点。
在该示例中，第一逻辑电路402c和第二逻辑电路406b中的每一者包括存储器423a、423b。第一逻辑电路402c的存储器423a存储信息，该信息包括密码值(例如，密码密钥和/或可以从中得到密钥的种子值)以及相关联的可更换打印设备部件的标识数据和/或状态数据。在一些示例中，存储器423a可以存储表示打印材料的特性的数据，例如，打印材料的类型、颜色、颜色图、配方、批次号、年限等中的任何部分或任何组合。第一逻辑电路402c可以是或者可以用作微控制器或安全微控制器。
在该示例中，第二逻辑电路406b的存储器423b包括可编程地址寄存器，该可编程地址寄存器用于在首次启用第二逻辑电路406b时包含第二逻辑电路406b的初始地址并且用于随后在已由打印设备传送了新的(临时)第二地址(在一些示例中，以易失性方式)之后包含该新的第二地址。在启用第二逻辑电路406b之后，该新的(例如，临时)第二地址可以被编程到第二地址寄存器中，并且可以在启用时段的结束时被有效地擦除或更换。在一些示例中，存储器423b可以进一步包括可编程寄存器，用于以易失性或非易失性方式存储读取/写入历史数据、单元(例如，电阻器或传感器)计数数据、模数转换器数据(ADC和/或DAC)以及时钟计数中的任一项或其任何组合。存储器423b还可以接收和/或存储校准参数，如补偿参数和增益参数。下文更详细地描述了这种数据的使用。某些特性(例如单元计数、或者ADC或DAC特性)可以从第二逻辑电路得到，而不是作为单独数据存储在存储器中。
在一个示例中，第二逻辑电路406b的存储器423b存储以下各项中的任一项或其任何组合：地址，例如第二I2C地址；以修订ID形式的标识；以及例如不同的单元阵列中的每一个单元阵列或者多个不同的单元阵列(如果这些单元阵列具有相同的单元数)的最后单元的索引号(其可以是单元数减去一，因为索引可以从0开始)。
在使用第二逻辑电路406b时，在一些操作状态下，第二逻辑电路406的存储器423b可以存储以下各项中的任一项或其任何组合：计时器控制数据，其可以启用第二电路的计时器和/或在诸如环形振荡器的一些计时器的情况下启用其中的频率抖动；抖动控制数据值(用于指示抖动方向和/或值)；以及计时器样本测试触发值(用于通过相对于可由第二逻辑电路406b测量的时钟周期对计时器采样来触发计时器的测试)。
虽然此处将存储器423a、423b示出为单独的存储器，但是可以将它们组合为共享的存储器资源或以某种其他方式对它们进行划分。存储器423a、423b可以包括单个或多个存储器装置，并且可以包括易失性存储器(例如，DRAM、SRAM、寄存器等)和非易失性存储器(例如，ROM、EEPROM、闪速存储器、EPROM、忆阻器等)中的任一项或其任何组合。
虽然图4C中示出一个封装400c，但是可以存在附接到总线的具有类似或不同配置的多个封装。
图4D图示了用于与打印材料容器一起使用的处理电路系统424的示例。例如，处理电路系统424可以贴附到打印材料容器或与其成一体。如已经提到的，处理电路系统424可以包括本公开的任何其他逻辑电路系统封装的任何特征，或者可与本公开的任何其他逻辑电路系统封装相同。
在该示例中，处理电路系统424包括存储器426和第一逻辑电路402d，该第一逻辑电路启用从存储器426进行的读取操作。处理电路系统424可经由其中安装有打印材料容器的打印设备的接口总线访问，并且与第一地址和至少一个第二地址相关联。总线可以是I2C总线。第一地址可以是第一逻辑电路402d的I2C地址。第一逻辑电路402d可以具有本公开中描述的其他示例电路/封装的属性中的任何属性。
第一逻辑电路402d被适配于参与由其中安装有容器的打印设备对打印材料容器的认证。例如，这可以包括诸如任何种类的密码认证的通信或消息交换的密码过程，例如基于存储在存储器426中并且可以与存储在打印机中的信息结合使用的密钥。在一些示例中，打印机可以存储与多个不同的打印材料容器兼容的密钥版本，以提供‘共享秘密’的基础。在一些示例中，可以基于这种共享秘密来执行对打印材料容器的认证。在一些示例中，第一逻辑电路402d可以参与消息以得到与打印设备的会话密钥，并且可以基于这种会话密钥使用消息认证码对消息进行签名。在美国专利公开号9619663中描述了根据本段落的被配置为密码认证消息的逻辑电路的示例。
在一些示例中，存储器426可以存储包括以下各项的数据：标识数据和读取/写入历史数据。在一些示例中，存储器426进一步包括单元计数数据(例如，传感器计数数据)和时钟计数数据。时钟计数数据可以指示第一计时器404a和/或第二计时器404b(即，与第一逻辑电路或第二逻辑电路相关联的计时器)的时钟速度。在一些示例中，存储器426的至少一部分与第二逻辑电路(例如，如上文关于图4B描述的第二逻辑电路406a)的功能相关联。在一些示例中，响应于经由第二地址(例如，先前提到的初始或重新配置的/临时第二地址)接收到的命令来传送存储在存储器426中的数据的至少一部分。在一些示例中，存储器426包括可编程地址寄存器或存储器字段，以存储处理电路系统的第二地址(在一些示例中，以易失性方式)。第一逻辑电路402d可以启用从存储器426进行的读取操作和/或可以执行处理任务。
存储器426可以例如包括表示打印材料的特性的数据，例如打印材料的类型、颜色、批次号、年限等中的任一项或其任何组合。存储器426可以例如包括要响应于经由第一地址接收到的命令而传送的数据。处理电路系统可以包括用于启用从存储器进行的读取操作并执行处理任务的第一逻辑电路。
在一些示例中，处理电路系统424被配置为使得在接收到经由第一地址发送到第一逻辑电路402d的指示任务和第一时间段的第一命令之后，处理电路系统424可在该第一时间段的持续时间内由至少一个第二地址访问。可替代地或另外，处理电路系统424可以被配置为使得响应于发送到使用第一地址寻址的第一逻辑电路402d的指示任务和第一时间段的第一命令，处理电路系统424将在基本上如由处理电路系统424的计时器(例如，如上文描述的计时器404a、404b)测量的时间段的持续时间内忽视(例如，‘忽略’或‘不作出响应’)发送到第一地址的I2C流量。在一些示例中，处理电路系统可以另外执行任务，该任务可以是第一命令中指定的任务。如本文中关于在总线上发送的数据所使用的术语‘忽视’或‘忽略’可以包括以下各项中的任一项或其任何组合：不接收(在一些示例中，不将数据读取到存储器中)、不动作(例如，不遵循命令或指令)和/或不作出响应(即，不提供确认和/或不以请求的数据作出响应)。
处理电路系统424可以具有本文描述的逻辑电路系统封装400的属性中的任何属性。具体地，处理电路系统424可以进一步包括第二逻辑电路，其中，该第二逻辑电路可经由第二地址访问。在一些示例中，第二逻辑电路可以包括至少一个传感器，该至少一个传感器可由其中安装有打印材料容器的打印设备经由第二地址读取。在一些示例中，这种传感器可以包括打印材料水平传感器。在可替代的示例中，处理电路系统424可以包括单个一体的逻辑电路系统以及一种或多种类型的一个或多个传感器。
图4E图示了逻辑电路系统封装400d的可以具有本文描述的相同名称的电路/封装的属性中的任何属性的第一逻辑电路402e和第二逻辑电路406c的另一个示例，该第一逻辑电路和第二逻辑电路可以经由相应接口428a、428b连接到I2C总线(时钟、数据、电力和接地)以及彼此连接。在一个示例中，相应接口428a、428b被连接到同一接触垫阵列，其中用于逻辑电路402e、406c两者的仅一个数据垫被连接到同一串行I2C总线。换句话说，在一些示例中，被寻址到第一地址和第二地址的通信经由同一数据垫来接收。
在该示例中，第一逻辑电路402e包括微控制器430、存储器432和计时器434。微控制器430可以是安全微控制器或被适配于用作安全或非安全的微控制器的定制的集成电路系统。第一逻辑电路402e可以被称为存储器芯片控制器，并且可以用于基于存储在存储器432中的校准参数来校准第二逻辑电路406c的功能。例如，第二逻辑电路406c的寄存器438可以被启动到默认状态。
在该示例中，第二逻辑电路406c包括：传输/接收模块436，该传输/接收模块从封装400d连接到的总线接收时钟信号和数据信号；数据寄存器438(例如，触发器和/或锁存器)；多路复用器440；数字控制器442；模拟偏置电路和模数转换器444；至少一个传感器或单元阵列446(其在一些示例中可以包括具有一个或多个电阻器元件阵列的水平传感器)；以及上电重置(POR)装置448。POR装置448可以用于在不使用接触引脚420的情况下允许第二逻辑电路406c的操作。
数字控制器442生成用于对第二逻辑电路406c的操作进行定时的时钟信号。该操作可以包括基于存储在寄存器438中的值来启动一个或多个传感器阵列446和传感器450、452、454，以及生成一个或多个传感器阵列446和传感器450、452、454的输出(经由传输/接收模块436被传输)。在一个示例中，数字控制器442从参考时钟信号生成用于对第二逻辑电路406c的操作(例如，由传输/接收模块436、寄存器438以及模拟偏置电路和模数转换器444执行的操作)进行定时的派生时钟信号。例如，寄存器438可由数字控制器442的读取和/或写入逻辑访问，以将数据移入到寄存器中和/或移出寄存器以更新寄存器的状态和/或更新数字总线的状态。
模拟偏置电路和模数转换器444通过电耦接在一个或多个传感器阵列446和附加传感器450、452、454中的每一个与数字控制器442之间的共享模拟总线从一个或多个传感器阵列446和从传感器450、452、454接收读数。例如，模拟偏置电路可以生成恒定电流或恒定电压以偏置传感器，并且可以由模数转换器将所得电压或所得电流分别转换为数字值。在一个示例中，模数转换器是使用由数字控制器442生成的派生时钟信号的逐次逼近模数转换器。来自模数转换器的数字值可以存储在寄存器438中并通过I2C总线读出(即，作为串行数据位或作为‘位流’传输)。模拟偏置电路和模数转换器444可以利用可以存储在寄存器438中的参数，例如增益参数和/或偏移参数。
第二逻辑电路406c还包括测试垫441。多路复用器440电耦接到数字控制器442、一个或多个传感器阵列446和传感器450、452、454(例如，经由模拟偏置电路和模数转换器444)以及测试垫441。多路复用器440可以将时钟信号(例如，由数字控制器442生成)和来自传感器(例如，一个或多个传感器阵列446或传感器450、452、454)的模拟传感器信号中的所选择的一者传递到测试垫441。
在该示例中，存在不同的附加单个传感器，包括例如点温度传感器450、裂纹检测器452和/或分布式温度传感器454中的至少一个。当打印材料(例如，流体)水平高于点温度传感器450的位置时，点温度传感器(例如，热二极管)可以感测打印材料的温度。当打印材料水平低于点温度传感器450的位置时，点温度传感器可以感测部件内部的空气的温度。在许多情况下，空气温度和打印材料温度将是相同的。但是，如果最近运输过部件，则可能冻结该部件。一旦暴露在较热的环境条件下，空气体积将比打印材料体积更快变热。在确定部件内部的打印材料是否被冻结之前，打印系统可以首先参考存储在存储器中的最新已知的打印材料水平，以确保打印材料水平足够接近或高于点温度传感器，从而实现取决于打印材料与点温度传感器所在的逻辑电路系统封装之间的热传导的精确测量。在一些示例中，仅在安装新部件时才读取点温度传感器。裂纹检测器452可以感测其上设置有逻辑电路系统的片(die)的结构完整性。分布式温度传感器454(例如，温度敏感电阻器)可以感测其长度上的打印材料和/或空气的平均温度。点温度传感器和/或分布式温度传感器可以不同于旨在用于流体水平感测的传感器410的温度传感器单元。
图5A图示了由与电路系统封装502相关联的传感器组件500实施的第二逻辑电路的可能的实际布置的示例。传感器组件500可以包括薄膜堆叠，并且包括诸如流体水平传感器阵列的至少一个传感器阵列。该布置具有高的长宽纵横比(例如，沿基板表面测量)，例如，宽度约为0.2mm(例如，小于1mm、0.5mm或0.3mm)，并且长度约为20mm(例如，大于10mm)，从而导致长宽纵横比等于或高于大约20:1、40:1、60:1、80:1或100:1。在已安装的条件下，可以沿着高度来测量长度。如在(例如，硅)基板的底部和相反的外表面之间所测量的，该示例中的逻辑电路可以具有小于1mm、小于0.5mm或小于0.3mm的厚度。这些尺寸意味着单独的单元或传感器很小。传感器组件500可以设置在相对刚性的载体504上，在该示例中，该载体也承载接地、时钟、电力和数据I2C总线触点。
图5B图示了包括本公开的示例中的任何示例的逻辑电路系统封装的打印盒512的透视图。打印盒512具有壳体514，该壳体的宽度W小于其高度H并且该壳体的长度L或深度大于高度H。在盒512的前面中设置有打印液体输出部516(在该示例中，设置在盒512的底面上的打印剂出口)、空气输入部518和凹部520。凹部520跨盒512的顶部延伸，并且逻辑电路系统封装502(例如，如上文描述的逻辑电路系统封装400a至400d)的I2C总线触点(即，垫)522设置在凹部520的抵靠壳体514的侧壁的内壁(邻近壳体514的顶部和前部)的一侧处。在该示例中，数据触点是触点522中的最低触点。在该示例中，逻辑电路系统封装502被设置为抵靠侧壁的内侧。在一些示例中，逻辑电路系统封装502包括如图5A中所示的传感器组件。
在其他示例中，可更换打印设备部件包括本文所描述的示例中的任何示例的逻辑电路系统封装，其中，该部件进一步包括一定体积的液体。该部件可以具有大于宽度W的高度H和大于高度的长度L，宽度在两侧之间延伸。封装的接口垫可以设置在面向用于要插入的数据互连的切口的侧面中的一侧的内侧，该接口垫沿高度方向在部件的顶部和前部附近延伸，并且数据垫是接口垫中的最底部垫，部件的液体和空气接口设置在平行于高度H方向的相同竖直参考轴上的前部处，其中，该竖直轴平行于与接口垫相交的轴并与其有一定距离(即，该垫从边缘部分地内缩距离D)。逻辑电路系统封装的其余部分也可以被设置为抵靠内侧。
将了解的是，由于在装运和用户搬运期间或在产品的寿命内逻辑电路系统可能发生电短路或损坏的风险，将逻辑电路系统放置在打印材料盒内可对盒的可靠性造成挑战。
损坏的传感器可能提供不准确的测量，并且导致打印设备在评估该测量时做出不适当的决策。因此，可以使用某种方法来验证基于特定通信序列与逻辑电路系统进行的通信是否提供了预期结果。这可以校验逻辑电路系统的操作健康状态。
图6图示了可更换打印设备部件600的另一个示例。可更换打印设备部件600包括打印材料储存器602和该储存器内的打印材料。可更换打印设备部件600还包括感测系统604(例如，逻辑电路系统封装)，该感测系统包括被配置为连接到数字总线并通过该数字总线进行通信的存储器芯片控制器606和集成电路608。感测系统604可以包括先前描述的逻辑电路系统封装400a至400d或处理电路系统424的特征中的任何特征。集成电路608可以包括上文先前描述的第二逻辑电路(如第二逻辑电路406a、406b或406c)的特征中的任何特征。
集成电路608包括接口610、存储器阵列612、数字控制器614、模数转换器616、模拟偏置电路617、至少一个传感器618、多路复用器620和测试垫622。数字控制器614电耦接到接口610、存储器阵列612、模数转换器616和模拟偏置电路617。至少一个传感器618电耦接到模数转换器616和模拟偏置电路617。在一个示例中，至少一个传感器618与打印材料储存器602内的打印材料直接接触。
在一个示例中，数字控制器614生成用于对集成电路608的操作进行定时的时钟信号。该操作可以包括基于存储在存储器阵列612中的值来启动至少一个传感器618，以及经由模数转换器616生成至少一个传感器618的输出。在其他示例中，数字控制器可以从参考时钟信号生成用于对集成电路608的操作进行定时的派生时钟信号。例如，数字控制器可以生成时钟信号以对模数转换器616、数字总线(例如，经由接口610)和对存储器阵列612的读取和/或写入访问的操作进行定时，该读取和/或写入访问用于启动感测系统状态和/或用于存储来自模数转换器616的输出结果。
在一个示例中，数字总线是I2C串行总线，并且接口610是用于使集成电路608能够连接到I2C串行总线并通过I2C串行总线进行通信的I2C接口。集成电路608和存储器芯片控制器606可以连接到共享的数字总线并通过共享的数字总线进行通信。
存储器芯片控制器606电耦接到数字控制器614。在一个示例中，存储器芯片控制器606用于传感器参考校准、读取启动、测量配置以及取得储存器602内的打印材料水平的数字表示。存储器芯片控制器606可以包括上文先前描述的第一逻辑电路(如第一逻辑电路402a、402b、402c、402d或402e)的特征。
多路复用器620电耦接到数字控制器614、至少一个传感器618和测试垫622，以将时钟信号(来自数字控制器614)和来自至少一个传感器618的模拟传感器信号中的所选择的一者传递到测试垫622。
在一个示例中，存储器阵列612包括触发器和/或锁存器。在另一个示例中，存储器阵列612包括寄存器。寄存器可以被启动到默认状态，并且可以由数字控制器614的读取和/或写入逻辑访问，以将数据移入到寄存器中和/或移出寄存器以更新寄存器的状态和/或更新数字总线的状态。
模数转换器618被配置为将来自至少一个传感器618的模拟信号转换为数字值。在一个示例中，模数转换器618包括逐次逼近模数转换器。模拟偏置电路617电耦接到至少一个传感器618和数字控制器614，以偏置至少一个传感器。在一个示例中，模拟偏置电路617生成恒定电压以偏置至少一个传感器618。在另一个示例中，模拟偏置电路617生成恒定电流以偏置至少一个传感器618。
至少一个传感器618可以包括温度传感器、应变仪、裂纹检测器、打印材料水平传感器和被配置为检测打印设备部件600的气动致动的传感器中的至少一个。在一个示例中，集成电路608包括包含至少一个传感器618在内的不同类型的多个传感器(如前所述)。在这种情况下，多个传感器中的每个传感器(例如，经由模数转换器616和/或模拟偏置电路617)电耦接到数字控制器。在一些示例中，集成电路608包括共享的模拟总线，该共享的模拟总线电耦接在数字控制器614与多个传感器中的每个传感器之间，以用于进行模拟偏置和模数转换，以访问打印材料水平传感器上的打印材料的状态或应变仪处的局部应变。
在一个示例中，至少一个传感器618可以包括传感器阵列(例如，图4B的414a至414f)。集成电路608可以是采用0.35μm-3.3V-CMOS工艺的高纵横比集成电路。集成电路608可以包括长度和小于该长度的宽度，并且传感器阵列中的传感器可以沿着集成电路的长度以每厘米大于60个传感器的方式分布。在一个示例中，传感器阵列包括126个传感器。集成电路608还可以包括与传感器阵列相关联的加热器阵列(例如，图4B的416a至416f)。在这种情况下，每个加热器可以通过从时钟参考转换(例如，由数字控制器614)生成的数字脉冲被致动基于寄存器的可编程时间持续时间(例如，存储在存储器阵列612中)。
在另一个示例中，至少一个传感器618可以包括多个传感器核。每个传感器核可以被配置为执行加热、热感测、应变感测、光学感测和存储器访问中的至少一项。多个传感器核可以用于检测打印材料储存器602内的打印材料水平和/或检测打印设备部件600的气动致动。
图7图示了打印系统700的另一个示例。打印系统700包括打印设备主机逻辑电路702、数字总线704和多个可更换打印设备部件706a至706d。每个可更换打印设备部件706a至706d可以包括不同颜色的打印材料，如青色、品红色、黄色和黑色的墨。每个可更换打印设备部件706a至706d分别包括逻辑电路系统封装708a至708d，该逻辑电路系统封装708a至708d可以是如前所述的逻辑电路系统封装400a至400d、处理电路系统424或感测系统604。例如，打印系统可以包括图6的可更换打印设备部件600和另外的可更换打印设备部件。另外的可更换打印设备部件可以包括：另外的打印材料储存器(例如，602)，该另外的储存器内的另外的打印材料，以及另外的感测系统(例如，604)，该另外的感测系统包括被配置为连接到数字总线704并通过该数字总线进行通信另外的集成电路(例如，608)。
主机逻辑电路702和逻辑电路系统封装708a至708d经由公共的数字总线704(例如，I2C串行总线)进行通信。在一种操作模式中，逻辑电路系统封装708a至708d中的每一者具有不同的第一地址。因此，逻辑电路系统封装708a至708d中的每一者(并且引申开来，可更换打印设备部件中的每一者)可以由主机逻辑电路702唯一地寻址。
在一个示例中，可以将第一命令发送到可更换打印设备部件逻辑电路系统封装708a至708d中的特定一者(即，使用针对该逻辑电路系统封装的唯一的第一地址来寻址)，该第一命令指示该逻辑电路系统封装在对应的‘第一命令’时间段内启用其(至少一个)第二地址。因此，该可更换打印设备部件708可以例如启用至少一个第二地址和/或在一些示例中启用其相关联的功能。在一些示例中，这导致启用如上文描述的第二逻辑电路。例如，被寻址的逻辑电路系统封装708可以例如响应于相同的命令或单独的命令而在第一命令时间段的持续时间内忽略(例如，不确认和/或不作出响应)发送到该逻辑电路系统封装708的第一地址的流量。也可以向其他打印设备部件708发送第二命令，从而导致其他打印设备部件在‘第二命令’时间段的持续时间内忽略发送到其第一地址的流量。
因此，以这种方式，可以有效地禁用第一地址中的所有第一地址，而仅一个第二地址与数字总线704进行通信。在其他示例中，可以同时通过相应的不同地址来寻址多于一个逻辑电路系统封装708。在一些示例中，第一命令也可导致被寻址的部件/封装在第一命令时间段的持续时间内忽略发送到其第一地址的流量，并且/或者第二命令也可导致被寻址的部件/封装可经由至少一个第二地址访问。
为了考虑特定示例，主机装置(例如，在该示例中为逻辑电路702，其希望经由特定逻辑电路系统封装708(在该示例中为逻辑电路系统封装708a)的第二地址来与该特定逻辑电路系统封装进行通信)可以发出命令，以便指示其他逻辑电路系统封装708b至708d以导致它们忽略数字总线704上的流量的方式进行动作。
这可以包括逻辑电路702串行地发送被寻址到其他逻辑电路系统封装708b至708d中的每一者的唯一地址的三个命令，每个命令指定第一操作模式和时间段。第一操作模式可导致逻辑电路系统封装708b至708d忽略数字总线704上的流量。接下来，逻辑电路702可以经由目标逻辑电路系统封装708a的第一地址向其发送专用命令，该命令指定第二操作模式和时间段。第二操作模式可以包括导致数字总线704上的发送到第一地址的流量被忽略并且启用第二地址的指令。在一些示例中，基于利用其将接收指令的延迟，可以将第一命令时间段和第二命令时间段(在该第一命令时间段和第二命令时间段内，流量被不同的逻辑电路系统封装708忽略)指定为彼此重叠。
然后，主机逻辑电路702可以在该时间段的持续时间内经由所选择的逻辑电路系统封装708a的第二地址来与其通信。在此时间段期间，在一些示例中，没有其他装置正在‘监听’数字总线704，并且任何通信协议(在一些示例中包括非I2C兼容协议)均可以用于经由所选择的逻辑电路系统封装708a的第二地址来与其通信。在其他示例中，一些或所有逻辑电路系统封装708a至708d可以同时经由第二地址访问，或者相应逻辑电路系统封装的第一地址和第二地址的混合可以是可访问的。
在一个示例中，本文描述的逻辑电路系统封装主要包括不同部件之间的硬连线路由、连接和接口。在另一个示例中，逻辑电路系统封装还可以包括用于内部和/或外部信令的至少一个无线连接、无线通信路径或无线接口，由此，可以将无线连接的元件视为包括在逻辑电路系统封装和/或可更换部件中。例如，某些传感器可以无线连接以与逻辑电路/传感器电路无线通信。例如，诸如压力传感器和/或打印材料水平传感器的传感器可以与逻辑电路的其他部分无线通信。与逻辑电路的其余部分无线通信的这些元件可以被认为是逻辑电路或逻辑电路系统封装的一部分。而且，用于与打印设备逻辑电路通信的逻辑电路系统封装的外部接口可以包括无线接口。而且，尽管提及电力路由、电力接口或对某些单元进行充电或供电，但是本公开的某些示例可以包括诸如电池的电源或可以从数据或时钟信号收集电力的电力收集源。
本公开的某些示例电路涉及响应于某些命令、事件和/或状态以某种方式变化的输出。还解释了，除非预先进行校准，否则对这些相同事件和/或状态的响应可能被“裁剪(clip)”，例如，使得该响应不能被表征或与这些命令、事件和/或状态不相关。对于需要校准输出以获得可表征或相关的输出的这些示例电路，应当理解的是，同样在所需的校准(或安装)发生之前，这些电路实际上已经被“配置”为提供可表征的输出，也就是说，即使在尚未发生校准的情况下，所有手段也被提出以提供可表征的输出，。在制造期间和/或在客户安装期间和/或在打印期间对逻辑电路进行校准可以是选择问题，但这并不否认同一电路已经被“配置”为在校准状态下运行。例如，当将传感器安装到储存器壁时，在部件的使用寿命内该壁中的某些应变可发生变化，而且可能难以预测，而同时这些不可预测的应变会影响逻辑电路的输出。不同的其他情况(如打印材料的导电性、不同的封装、装配线安装等)也可影响逻辑电路对命令/事件/状态的响应方式，因此可以选择在首次客户安装时或之后进行校准。在这些和其他示例中的任何示例中，在首次客户安装之后和/或在打印作业之间就地确定(操作的)校准参数是有利的，由此，这些校准参数应被视为已经被适配于在校准状态下运行。
在一个示例中，逻辑电路系统封装响应于读取请求而输出计数值。在某些示例中，响应于每个读取请求，输出每个单独的计数值。在另一个示例中，逻辑电路被配置为响应于单个读取请求而输出一系列或多个计数值。在其他示例中，可以在没有读取请求的情况下生成输出。
本文描述的逻辑电路系统封装400a至400d中的每一个可以具有本文描述的任何其他逻辑电路系统封装400a至400d的任何特征或处理电路系统424或感测系统604的任何特征。任何第一逻辑电路可以具有任何第二逻辑电路的任何属性，反之亦然。
本公开中的示例可以作为方法、系统或机器可读指令(诸如软件、硬件、固件等的任何组合)来提供。这种机器可读指令可以包括在其中或其上具有机器可读程序代码的机器可读存储介质(包括但不限于EEPROM、PROM、闪速存储器、盘存储设备、CD-ROM、光学存储设备等)上。
参考根据本公开的示例的装置和系统的框图来描述本公开。应当理解，框图中的至少一些框及其组合可以通过机器可读指令来实现。
机器可读指令可以例如由通用计算机、专用计算机、嵌入式处理器或其他可编程数据处理装置的处理器来执行，以实现说明书和图中描述的功能。具体地，处理器或处理电路系统可以执行机器可读指令。因此，可以通过执行存储在存储器中的机器可读指令的处理器或根据嵌入在逻辑电路系统中的指令进行操作的处理器来实施设备和装置的功能模块(例如，逻辑电路系统和/或控制器)。术语‘处理器’应广义地解释为包括CPU、处理单元、ASIC、逻辑单元或可编程门阵列等。方法和功能模块可以全部由单个处理器执行，或者在多个处理器之间划分。
这种机器可读指令还可以存储在机器可读存储设备(例如，有形机器可读介质)中，该机器可读存储设备可以引导计算机或其他可编程数据处理装置以特定模式操作。
这种机器可读指令还可以被加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，使得计算机或其他可编程数据处理装置执行一系列操作以产生计算机实施的处理，因此，在计算机或其他可编程装置上执行的指令实现由框图中的一个或多个框指定的功能。
进一步地，本文中的教导可以以计算机软件产品的形式来实施，该计算机软件产品存储在存储介质中并且包括用于使计算机装置实施本公开的示例中记载的方法的多个指令。
词语“包括”不排除权利要求中列出的元素之外的元素的存在，“一个”或“一种”不排除多个，并且单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的多个单元的功能。
尽管本文已经图示和描述了特定示例，但是在不脱离本公开的范围的情况下，各种可替代和/或等效实施方式可代替所示出和描述的特定示例。本申请旨在覆盖本文所讨论的特定示例的任何修改或变型。因此，本公开旨在仅由权利要求及其等同物限制。

Claims (30)

1.一种可更换打印设备部件，包括：
打印材料储存器；
所述储存器内的打印材料；以及
感测系统，所述感测系统包括集成电路，所述集成电路被配置为连接到数字总线并通过所述数字总线进行通信，所述感测系统包括：
至少一个传感器，
数字控制器，
电耦接到所述数字控制器的模数转换器，以及
电耦接到所述数字控制器的存储器阵列，
其中，所述数字控制器被配置为生成用于对所述集成电路的操作进行定时的时钟信号，所述操作包括：
基于存储在所述存储器阵列中的值来启动所述至少一个传感器，以及
经由所述模数转换器生成所述至少一个传感器的输出。
2.如权利要求1所述的可更换打印设备部件，其中，所述数字总线是I2C串行总线。
3.如权利要求1或2所述的可更换打印设备部件，其中，所述感测系统进一步包括存储器芯片控制器，所述存储器芯片控制器用于传感器参考校准、读取启动、测量配置以及取得所述储存器内的打印材料水平的数字表示，并且
其中，所述集成电路和所述存储器芯片控制器被配置为连接到共享数字总线并通过所述共享数字总线进行通信。
4.如权利要求1至3中任一项所述的可更换打印设备部件，其中，所述数字控制器被配置为从参考时钟信号生成用于对所述集成电路的操作进行定时的派生时钟信号。
5.如权利要求1至4中任一项所述的可更换打印设备部件，其中，所述数字控制器生成所述时钟信号以对所述模数转换器、所述数字总线和对所述存储器阵列的读取和/或写入访问的操作进行定时，所述读取和/或写入访问用于启动感测系统状态和/或用于存储来自所述模数转换器的输出的结果。
6.如权利要求1至5中任一项所述的可更换打印设备部件，其中，所述感测系统包括测试垫，并且
其中，所述集成电路包括电耦接到所述数字控制器、所述至少一个传感器和所述测试垫的多路复用器，所述多路复用器用于将所述时钟信号和来自所述至少一个传感器的模拟传感器信号中的所选择的一者传递到所述测试垫。
7.如权利要求1至6中任一项所述的可更换打印设备部件，其中，所述存储器阵列包括寄存器。
8.如权利要求1至7中任一项所述的可更换打印设备部件，其中，所述存储器阵列包括触发器和/或锁存器。
9.如权利要求7或8所述的可更换打印设备部件，其中，所述寄存器被启动到默认状态，并且能够由所述数字控制器的读取和/或写入逻辑访问，以将数据移入到所述寄存器中和/或移出所述寄存器以更新所述寄存器的状态和/或更新所述数字总线的状态。
10.如权利要求1至9中任一项所述的可更换打印设备部件，其中，所述模数转换器被配置为将来自所述至少一个传感器的模拟信号转换为数字值。
11.如权利要求1至10中任一项所述的可更换打印设备部件，其中，所述模数转换器包括逐次逼近模数转换器。
12.如权利要求1至11中任一项所述的可更换打印设备部件，其中，所述集成电路包括模拟偏置电路，所述模拟偏置电路电耦接到所述至少一个传感器和所述数字控制器，以偏置所述至少一个传感器。
13.如权利要求12所述的可更换打印设备部件，其中，所述模拟偏置电路生成恒定电压以偏置所述至少一个传感器。
14.如权利要求12所述的可更换打印设备部件，其中，所述模拟偏置电路生成恒定电流以偏置所述至少一个传感器。
15.如权利要求1至14中任一项所述的可更换打印设备部件，其中，所述集成电路包括不同类型的多个传感器，所述多个传感器包括所述至少一个传感器，所述多个传感器中的每个传感器电耦接到所述数字控制器。
16.如权利要求15所述的可更换打印设备部件，其中，所述至少一个传感器包括温度传感器、应变仪、裂纹检测器和打印材料水平传感器中的至少一个。
17.如权利要求16所述的可更换打印设备部件，其中，所述集成电路包括共享模拟总线，所述共享模拟总线电耦接在所述数字控制器与所述多个传感器中的每个传感器之间，以用于模拟偏置和模数转换，以访问所述打印材料水平传感器上的所述打印材料的状态或应变仪处的局部应变。
18.如权利要求1至14中任一项所述的可更换打印设备部件，其中，所述至少一个传感器与所述打印材料直接接触。
19.如权利要求1至14中任一项所述的可更换打印设备部件，其中，所述至少一个传感器被配置为检测所述打印设备部件的气动致动。
20.如权利要求1至14中任一项所述的可更换打印设备部件，其中，所述至少一个传感器包括传感器阵列。
21.如权利要求20所述的可更换打印设备部件，其中，所述集成电路是采用0.35μm-3.3V-CMOS工艺的高纵横比集成电路。
22.如权利要求21所述的可更换打印设备部件，其中，所述集成电路包括长度和小于所述长度的宽度，并且
其中，所述传感器阵列中的传感器沿着所述集成电路的所述长度以每厘米大于60个传感器的方式分布。
23.如权利要求20所述的可更换打印设备部件，其中，所述传感器阵列包括126个传感器。
24.如权利要求20所述的可更换打印设备部件，其中，所述集成电路包括与所述传感器阵列相关联的加热器阵列。
25.如权利要求24所述的可更换打印设备部件，其中，每个加热器通过从时钟参考转换生成的数字脉冲被致动基于寄存器的可编程时间持续时间。
26.如权利要求1至14中任一项所述的可更换打印设备部件，其中，所述至少一个传感器包括多个传感器核，并且
其中，每个传感器核被配置为执行加热、热感测、应变感测、光学感测和存储器访问中的至少一项。
27.如任一前述权利要求所述的可更换打印设备部件，进一步包括：
壳体，所述壳体具有高度、小于所述高度的宽度以及大于所述高度的长度，所述高度平行于竖直参考轴，并且所述宽度在两侧之间延伸；以及
打印材料输出部，
其中，所述打印材料储存器在所述壳体内。
28.如权利要求27所述的可更换打印设备部件，进一步包括：
在所述打印材料输出部上方的空气输入部。
29.如权利要求28所述的可更换打印设备部件，其中，所述感测系统包括接口垫，所述接口垫电耦接到所述数字总线以用于与打印设备逻辑电路通信，所述接口垫设置在面向用于要插入的数据互连的切口的侧面中的一侧的内侧，所述接口垫沿高度方向在所述空气输入部上方的部件的顶部和前部附近延伸，
其中，所述空气输入部设置在平行于所述高度方向的相同竖直参考轴上的前部，并且
其中，所述竖直参考轴平行于与所述接口垫相交的轴并与所述轴相距一定距离。
30.一种打印系统，包括：
如任一前述权利要求所述的可更换打印设备部件；以及
另外的可更换打印设备部件，包括：
另外的打印材料储存器；
所述另外的储存器内的另外的打印材料；以及
另外的感测系统，所述另外的感测系统包括另外的集成电路，所述另外的集成电路被配置为连接到所述数字总线并通过所述数字总线进行通信。
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