CN113168451A - 逻辑电路系统封装 - Google Patents

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R·西西里
J·M·加德纳
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Abstract

一种用于可更换打印装置部件的逻辑电路系统封装包括至少一个逻辑电路和用于与打印装置逻辑电路通信的接口。该至少一个逻辑电路被配置为经由该接口接收包括补偿参数和传感器ID的校准参数。该至少一个逻辑电路被配置为经由该接口输出与该传感器ID和基于该补偿参数的补偿相对应的数字值。

Description

逻辑电路系统封装
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”的PCT申请号PCT/US2019/026133；于2019年4月5日提交的名称为“FLUID PROPERTY SENSOR”的PCT申请号PCT/US2019/026152；于2019年4月5日提交的名称为“LOGIC CIRCUITRY”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”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
装置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装置部件，如打印材料容器(例如，喷墨盒、碳粉盒、油墨供应件、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(多个)可更换打印装置部件相关联的逻辑电路系统与其中安装有这些可更换打印装置部件的打印装置的逻辑电路系统进行通信，例如，传送如其标识、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图示了可更换打印装置部件的一个示例。
图3图示了打印装置的一个示例。
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是图示了处理电路系统的一个示例的示意图。
图7A至图7B是图示了处理电路系统的其他示例的示意图。
图8A至图8B是图示了可以由逻辑电路系统封装执行的方法的一个示例的流程图。
图9是图示了与不同的补偿参数相对应的油墨水平传感器测量结果的一个示例的图表。
图10是图示了与不同的补偿参数相对应的应变仪传感器测量结果的一个示例的图表。
图11A至图11C是图示了可以由逻辑电路系统封装执行的方法的示例的流程图。
图12图示了逻辑电路系统封装的另一个示例。
具体实施方式
在以下具体实施方式中，对附图进行了参考，所述附图形成具体实施方式的一部分，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。应当理解的是，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。应当理解的是，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。
本文中在打印装置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些应用，并且可以在其他背景下使用本文中阐述的至少一些原理。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，内部集成电路(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、I2C和其他通信协议与至少一个‘从(slave)’IC通信，以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装置(其可以称为‘主机’)的一部分，并且可更换打印装置部件将包括‘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)。(多个)从IC可以包括处理器，用于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。
打印装置和安装在该装置中的可更换打印装置部件(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。打印装置内的逻辑电路系统可以经由通信接口从与可更换打印装置部件相关联的逻辑电路系统接收信息，和/或可以向该可更换打印装置部件逻辑电路系统发送命令，这些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。
例如，与可更换打印装置部件相关联的逻辑电路系统可以包括放大器，以响应于来自打印装置的请求来放大传感器信号并输出与该传感器信号相对应的数字值。可以基于存储在存储器(例如，如8位寄存器等寄存器)中的补偿参数来对放大器的输出进行补偿。可以选择补偿参数，使得已经基于补偿参数进行补偿并且从放大器输出的放大的传感器信号在另一处理电路(如模数转换器(ADC))的工作范围内。在一些示例中，可以通过采样和保持数模转换器(DAC)的输出电压并且将经采样和保持的输出电压施加到放大器的反馈路径来补偿放大的传感器信号。DAC可以是ADC(例如，逐次逼近ADC)的一部分，并且可以在ADC不活动时基于所存储的补偿参数进行设置。当ADC活动时，DAC用于将放大的传感器信号转换为数字值。
在下文描述的至少一些示例中，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装置部件相关联(例如，在内部或外部贴附到可更换打印装置部件，例如至少部分地在壳体内)，并且适于经由作为打印装置的一部分提供的总线与打印装置控制器传送数据。
如本文中使用的术语‘逻辑电路系统封装’指代一个逻辑电路，或可以彼此互连或通信地链接的多个逻辑电路。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装置部件的通信接口，该通信接口进而连接到打印装置逻辑电路，或者封装接口可以直接连接到打印装置逻辑电路。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装置部件或与其集成。逻辑电路系统封装可以可替代地称为逻辑电路系统组件，或者简单地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，打印装置)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的请求，如执行至少一次测量。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，其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，具有可更换打印装置部件)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置。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的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装置部件相关联)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)，以促进根据I2C协议在主到从之间的直接通信。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(该逻辑电路系统与可更换打印装置部件104相关联)通信的打印装置102。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，可更换打印装置部件104被示出为位于打印装置102外部，但在一些示例中，可更换打印装置部件104可以容纳在打印装置内。
可更换打印装置部件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打印的液体或干碳粉容器、或用于2D或3D打印的油墨或液体打印剂容器)，其可以在一些示例中包括打印头或其他分配或转移部件。可更换打印装置部件104可以例如包含打印装置102的消耗性资源、或寿命可能比打印装置102更短(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装置部件104，但是在其他示例中，可以存在多个可更换打印装置部件，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，打印装置部件104可以包括例如要由维修人员更换的服务部件，这些服务部件的示例可以包括打印头、碳粉处理盒或逻辑电路封装本身，以粘附到对应的打印装置部件并与兼容的打印装置逻辑电路通信。
图2图示了可更换打印装置部件200的一个示例，其可以提供图1的可更换打印装置部件104。可更换打印装置部件200包括数据接口202和逻辑电路系统封装204。在使用可更换打印装置部件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。该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，可以存在多于一个数据接口202被提供。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图示了打印装置300的一个示例。打印装置300可以提供图1的打印装置102。打印装置300可以用作可更换部件的主机。打印装置300包括用于与可更换打印装置部件通信的接口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可以生成命令并向至少一个可更换打印装置部件200发送这些命令，并且可以接收并解码从其接收到的响应。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/或出售打印装置102、300以及可更换打印装置部件104、200和/或其逻辑电路系统。在示例中，用户可以获取打印装置102、300并保留装置102、300多年，而在这些年中可以购买多个可更换打印装置部件104、200，例如随着打印剂被用于产生打印输出。因此，打印装置102、300与可更换打印装置部件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，这种兼容性可以由打印装置102、300提供，因为可更换打印装置部件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。
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可以与可更换打印装置部件200相关联，或者在一些示例中，可以贴附到该可更换打印装置部件和/或至少部分地并入该可更换打印装置部件内。
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”)，其旨在在第一逻辑电路402a的生命周期期间保持相同的地址。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装置逻辑电路连接时以及在与打印装置逻辑电路连接期间与逻辑电路系统封装400a相关联，如下文将阐述的。在要将多个可更换打印装置部件连接到单个打印装置的示例系统中，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逻辑功能相关联，或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硬件逻辑电路相关联，或与不同于第一地址的虚拟设备相关联。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的第二地址，但第二地址(存储器)的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)为默认的第二地址。例如，第二地址可以在非重置(out-of-reset)状态下被设置为其默认地址，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向第一地址发送的指示第一时间段(以及在一些示例中的任务)的第一命令，封装400a可以通过各种方式作出响应。在一些示例中，封装400a被配置为使得其可在该时间段的持续时间内经由至少一个第二地址访问。可替代地或另外，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(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装置部件)的打印装置)来发送。如下面更详细地阐述的，该任务可以包括获得传感器读数。
进一步通信可以针对要用于请求与存储器地址相关联的信息的这些存储器地址。这些存储器地址可以具有不同于逻辑电路系统封装400a的第一地址和第二地址的不同配置。例如，主机装置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，主机装置可以了解和/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。主机装置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任何组合：(多个)地址寄存器、(多个)参数寄存器(例如，用于存储增益和/或补偿参数)、(多个)传感器标识寄存器(其可以存储传感器类型的指示)、(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)、(多个)传感器数量寄存器(其可以存储传感器的数量或计数)、(多个)版本标识寄存器、用于存储时钟周期的计数的(多个)存储器寄存器、用于存储指示逻辑电路系统的读/写历史的值的(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，其中逻辑电路系统封装400b要忽略向第一地址发送的数据流量(例如，在执行任务时)；以及第二模式，其中逻辑电路系统封装400b要忽略向第一地址发送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，命令参数具有无效的长度或值，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，以传回到例如打印装置中的主机逻辑电路系统。
然而，如果有效接收到第一命令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，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的使能触点。
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，当第二逻辑电路406a被激活或启用时，其可以具有初始或默认的第二地址，该初始或默认的第二地址可以是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。这可以允许第二逻辑电路406a被提供在同一I2C总线上的多个封装400之一中，该多个封装至少最初共享相同的初始第二地址。稍后可以由打印装置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，从而促进向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(在一些示例中，以易失性方式)的可编程地址寄存器。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(多个)相关部分。当第二逻辑电路406a或其(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，不同颜色的油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，所述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，而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，由此，传感器单元ID也可以被称为“子”ID。传感器ID(包括子ID)可以包括地址和值的组合，例如寄存器地址和值。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可能就足以选择该单元。同时，对于该单个传感器单元，不同的传感器“子”ID将不会影响传感器单元的选择，因为只有一个传感器单元。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的情况下，因此仅需要选择传感器单元。
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，如应变感测单元阵列。其他传感器类型可以包括温度传感器、电阻器、二极管、裂纹传感器(例如，裂纹感测电阻器)等。
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，但在本文中描述的示例中是液体，例如油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(例如，单元414a至414f)和一系列加热元件(例如，单元416a至416f)，这些温度传感器和加热元件例如与WO 2017/074342、WO 2017/184147、以及WO 2018/022038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内的介质，例如其处于液体中(或在一些示例中，被包裹在固体介质中)还是处于空气中。浸没于液体中/被包裹的那些传感器单元可以比处于空气中的那些传感器单元通常更快失热，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。因此，液体水平可以基于哪些电阻器单元414暴露于空气来确定，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的周边内，使得热传递基本上局限于堆叠在加热器单元416正上方的传感器单元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和流体/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(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的第一逻辑电路402c和第二逻辑电路406b(其可以具有上文描述的电路/封装的任何属性)可以如何连接到I2C总线以及如何彼此连接的示例。如该图中示出的，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这两个逻辑电路402c、406b连接到打印装置控制器接口的四个对应连接垫。注意到，在一些示例中，代替四个连接垫，可以存在更少的连接垫。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；使得可以省略一个或多个垫或使其变为冗余。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”垫。
电路402c、406b中的每一者具有接触引脚420，这些接触引脚由公共信号线422连接。第二电路的接触引脚420用作其使能触点。
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装置部件的标识数据和/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，其类型、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，用于在第二逻辑电路406b首次被启用时包含第二逻辑电路406b的初始地址并且随后在由打印装置传送了新的(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。在第二逻辑电路406b被启用之后，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/写历史数据、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(诸如，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任何组合：地址，例如第二I2C地址；呈修订ID形式的标识；以及例如，每个不同的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单元数)的最后一个单元的索引号(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/或在一些计时器(诸如，环形振荡器)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，但是它们可以组合为共享的存储器资源或以某种其他方式进行划分。存储器423a、423b可以包括单个或多个存储器设备，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)中的任一项或任何组合。
虽然图4C中示出一个封装400c，但是可以存在以类似或不同配置附接到总线的多个封装。
图4D图示了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装置的接口总线访问，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/封装的任何属性。
第一逻辑电路402d适于参与由其中安装有容器的打印装置对打印材料容器的认证。例如，这可以包括密码过程，如任何种类的以密码方式认证的通信或消息交换，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打印材料容器兼容的密钥的版本，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实施打印材料容器的认证。在一些示例中，第一逻辑电路402d可以参与消息以利用打印装置得到会话密钥，并且可以基于这种会话密钥使用消息认证码来签署消息。在美国专利公开号9619663中描述了根据本段落的被配置为以密码方式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/写历史数据。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(诸如，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，存储在存储器426中的数据的至少一部分要响应于经由第二地址(例如，先前提到的初始或重新配置/临时的第二地址)接收到的命令进行传送。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，用于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，例如其类型、颜色、批次号、年限等中的任一项或任何组合。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进行传送的数据。处理电路系统可以包括第一逻辑电路，用于启用从存储器进行的读取操作并执行处理任务。
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向第一逻辑电路402d发送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向使用第一地址寻址的第一逻辑电路402d发送的指示任务和第一时间段的第一命令，处理电路系统424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’)向第一地址发送的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使用的术语‘忽视’或‘忽略’可以包括以下各项中的任一项或任何组合：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可以具有本文中描述的逻辑电路系统封装400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装置经由第二地址读取。在一些示例中，这种传感器可以包括打印材料水平传感器。在替代示例中，处理电路系统424可以包括单个一体的逻辑电路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具有本文中描述的相同名称的电路/封装的任何属性，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总线以及彼此连接。在一个示例中，相应接口428a、428b连接到同一接触垫阵列，其中这两个逻辑电路402e、406c的仅一个数据垫连接到同一串行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是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适于用作安全或非安全的微控制器的定制的集成电路系统。
在该示例中，第二逻辑电路406c包括：传输/接收模块436，其从连接有封装400d的总线接收时钟信号和数据信号；数据寄存器438；多路复用器440；数字控制器442；模拟偏压和模数转换器444；至少一个传感器或单元阵列446(其可以在一些示例中包括具有电阻器元件的一个或多个阵列的水平传感器)；以及上电重置(POR)设备448。POR设备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。
模拟偏压和模数转换器444从(多个)传感器阵列446和从附加传感器450、452、454接收读数。例如，可以向感测电阻器提供电流，并且可以将所得电压转换为数字值。该数字值可以存储在寄存器中并通过I2C总线读出(即，作为串行数据位或作为‘比特流’传输)。模数转换器444可以利用可以存储在寄存器中的参数，例如增益参数和/或补偿参数。
在该示例中，存在不同的附加单个传感器，包括例如环境温度传感器450、裂纹检测器452和/或流体温度传感器454中的至少一个。这些传感器可以分别感测环境温度、其上提供有逻辑电路系统的裸片的结构完整性、以及流体温度。
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，并且包括至少一个传感器阵列，诸如流体水平传感器阵列。该布置具有高的长宽比(例如，如沿着基板表面测量)，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)，从而导致长宽比等于或高于大约20:1、40:1、60:1、80:1或100:1。在已安装条件下，可以沿着高度来测量长度。在该示例中，逻辑电路可以具有小于1mm、小于0.5mm或小于0.3mm的厚度，如在(例如，硅)基板的底部和相反的外表面之间所测量的。这些尺寸意味着，各个单元或传感器很小。传感器组件500可以被提供在相对刚性的载体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并且长度L或深度大于高度H。打印液体输出端516(在该示例中，被提供在盒512的底面上的打印剂出口)、空气输入端518和凹部520被提供在盒512的前面中。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被提供在凹部520的抵靠壳体514的侧壁内壁的一侧处、邻近壳体514的顶部和前部。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，可更换打印装置部件包括本文中描述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。该部件的高度H可以大于宽度W并且长度L大于高度，宽度在两侧之间延伸。封装的接口垫可以设置在面向用于插入数据互连的切口的一侧的内侧，这些接口垫沿高度方向在部件的顶部和前部附近延伸，并且数据垫是这些接口垫中的最底部垫，部件的液体和空气接口关于平行于高度H方向的相同竖直参考轴被设置在前部处，其中，该竖直轴平行于与这些接口垫相交的轴线并与其有一定距离(即，这些垫从该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能对盒的可靠性造成挑战。
受损传感器可能提供不准确的测量结果，并且在评估这些测量结果时导致打印装置做出不适当的决策。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是图示了处理电路系统600的一个示例的示意图，该处理电路系统可以是逻辑电路系统封装(例如，逻辑电路系统封装400a至400d)的一部分，或者是先前描述的处理电路系统424的一部分。处理电路系统600包括放大器602和可控源612、以及电阻器610和611。放大器602具有第一输入节点(例如，非反相输入端)604、第二输入节点(例如，反相输入端)606和输出节点608。放大器602在第一输入节点604上接收传感器信号，并在输出节点608上输出放大的传感器信号。电耦接在输出节点608与第二输入节点606之间的反馈路径包括电阻器(R2)610。可控源612经由电阻器(R1)611电耦接到反馈路径，以将补偿电压施加到放大的传感器信号。在一个示例中，可控源612包括可以基于补偿参数来控制的电压源。在另一个示例中，可控源612可以包括可以基于补偿参数来控制的电流源。
补偿参数可以存储在逻辑电路系统封装的存储器(例如，图4E的逻辑电路406c的寄存器438)中。可以从打印装置逻辑电路接收补偿参数，以在获得传感器测量结果之前将其存储在逻辑电路系统封装的存储器中。补偿参数可以由校准功能确定，并且可以基于传感器类型或要用于获得传感器测量结果的单个传感器而变化。放大器602的增益参数也可以由校准功能确定，并且也可以基于传感器类型或要用于获得传感器测量结果的单个传感器而变化。
传感器信号可以由任何传感器单元提供，诸如逻辑电路系统封装400b(图4B)的第一单元阵列410或第二单元阵列412中的单元、逻辑电路系统封装400d(图4E)的环境温度传感器450、裂纹检测器452或流体温度传感器454。所选传感器可以通过多路复用器(如例如逻辑电路系统封装400d的多路复用器440)和/或经由其他传感器信号处理电路系统选择性地电耦接至第一输入节点604。可控源612可以基于通过接口(例如，I2C接口)从打印装置逻辑电路接收到的补偿参数将补偿电压施加到放大的传感器信号。施加了补偿电压之后的放大的传感器信号可以被进一步处理，诸如通过下面参考图7A至图7B描述的模数转换器。在一个示例中，可控源612被控制为使得放大的传感器信号在其他处理电路(例如，模数转换器)的工作范围内。换句话说，补偿参数可以(例如，经由校准功能)被设置为使得可控源612与放大器602一起生成不会被其他处理电路限幅的放大的传感器信号。
图7A是图示了处理电路系统620的另一个示例的示意图。处理电路系统620包括单端放大器622、差分到单端放大器632、模数转换器(ADC)640、采样和保持电路650、以及电阻器660和670。在一个示例中，模数转换器640是逐次逼近模数转换器，并且包括比较器642和数模转换器(DAC)644。在一个示例中，采样和保持电路650包括开关652和电容器654。
传感器680或参考单元电耦接在放大器632的非反相输入节点(VIN+)634与反相输入节点(VIN-)636之间。所选传感器可以通过多路复用器(如例如逻辑电路系统封装400d(图4E)的多路复用器440)选择性地电耦接至节点634和636。在一些示例中，传感器680可以包括电阻器传感器、二极管、热二极管、应变仪、热传感器或任何其他传感器或参考单元。在其他示例中，传感器680可以是如先前描述的逻辑电路系统封装的任何传感器，例如，逻辑电路系统封装400b(图4B)的第一单元阵列410或第二单元阵列412中的单元或传感器阵列446的传感器、逻辑电路系统封装400d的环境温度传感器450、裂纹检测器452或流体温度传感器454。传感器680被偏置电路系统(未示出)偏置，以在非反相输入节点634与反相输入节点636之间生成与传感器读数相对应的电压。
放大器632的增益输入端通过信号路径638接收差分到单端增益参数(GAIN_D2SE)，并且放大器632的偏置输入端通过信号路径639接收电压偏置参数(V_BIAS)。放大器632的输出端(V_OUT_D2SE)通过放大器622的第一输入节点624电耦接到放大器622的非反相输入端。放大器622的增益输入端通过信号路径629接收单端增益参数(GAIN_SE)。GAIN_D2SE参数、V_BIAS参数和GAIN_SE参数可以存储在逻辑电路系统封装的存储器中。在一个示例中，GAIN_D2SE参数可以是1、2、4或另一合适的值，并且GAIN_SE参数可以是1、8、12、16或另一合适的值。GAIN_D2SE和GAIN_SE参数可以分别称为第一增益参数和第二增益参数。
放大器622的输出端(V_OUT_SE)电耦接到比较器642的第一输入端并且通过放大器622的输出节点628电耦接到电阻器(R2)670的一个端子。电阻器670的另一端子电耦接到电阻器(R1)660的一个端子并且通过放大器622的第二输入节点626电耦接放大器622的反相输入端。电阻器660的另一端子通过补偿电压(VDAC)节点662电耦接到电容器654的一个端子和开关652的一侧。电容器654的另一端子电耦接到公共或接地节点630。开关652的另一侧通过信号路径646电耦接到数模转换器644的输出端和比较器642的第二输入端。比较器642的输出端通过信号路径648提供数字值(ADC_OUT)(例如，计数)。由比较器642输出的数字值可以被存储在逻辑电路系统封装的存储器(例如，易失性或非易失性)中，并且随后被传输到打印装置逻辑电路。
放大器632的输出由以下等式确定：
V_OUT_D2SE＝GAIN_D2SE(VIN+-VIN-)+V_BIAS
放大器622的输出由以下等式确定：
V_OUT_SE＝GAIN_SE(V_OUT_D2SE)-(GAIN_SE-1)(VDAC)
其中：GAIN_SE＝1+R2/R1。
与补偿电压相关联的VDAC阶跃变化可以被存储在存储器中。VDAC阶跃变化可以被称为补偿参数。(多个)(第一和第二)增益参数和补偿参数可以被称为校准参数，用于校准逻辑电路系统输出。不同的传感器ID或传感器类型可能需要不同的校准参数，以提供非限幅(例如，可验证的)且有效的输出。逻辑电路系统可以被配置为基于补偿参数将输出信号改变作为(多个)增益参数的函数的量。
在图7A所图示的示例中，随着VDAC减小或增大，V_OUT_SE分别增大或减小。ADC_OUT数字值(例如，计数)移位与GAIN_D2SE和GAIN_SE成正比，而传感器信号的大小与GAIN_D2SE和GAIN_SE的乘积成正比。例如，如果GAIN_D2SE＝2且GAIN_SE＝8，则整个传感器信号的增益为16，并且对于每个VDAC阶跃变化，ADC_OUT数字值将上/下移位第一数量的计数。例如，如果GAIN_D2SE＝4且GAIN_SE＝16，则整个传感器信号的增益为64，并且对于每个VDAC阶跃变化，ADC_OUT数字值将上/下移位第二数量的计数，其中，在输出计数不被限幅的程度上，第二数量的计数大约是第一数量的计数的4倍。例如，对于第一类型的传感器(如应变仪传感器)，对于每个VDAC阶跃变化，ADC_OUT数字值可以上/下移位第一数量的计数。对于第二类型的传感器(如油墨水平传感器)，对于每个VDAC阶跃变化，ADC_OUT数字值可以上/下移位第二数量的计数，其中，第二数量与第一数量不同。
当模数转换器640活动时，模数转换器640接收放大的传感器信号(V_OUT_SE)并输出与放大的传感器信号相对应的数字值(ADC_OUT)。在模数转换器640活动的情况下(例如，响应于打印装置逻辑电路对传感器测量结果的请求)，模数转换器640经由二进制搜索所有可能的量化级别(例如，256级)将放大器622的输出转换为数字值，然后最终收敛于作为ADC_OUT输出的数字值。数模转换器644将可能的量化级别提供给比较器642，该比较器将每个可能的量化级别与放大器622的输出进行比较，以收敛于与放大器622的输出相对应的数字值。
当模数转换器640不活动时，采样和保持电路650采样和保持数模转换器644的输出电压。当模数转换器640不活动时，数模转换器644基于补偿参数将输出电压提供给采样和保持电路650。在一个示例中，图6的可控源612包括模数转换器640的数模转换器644。在一个示例中，在模数转换器640不活动的情况下，数模转换器644被控制(例如，通过补偿参数)为使得放大器622的输出(由VDAC补偿)在模数转换器640的工作范围内。
采样和保持电路650的开关652在模数转换器640不活动(即，不将放大器622的输出转换为数字值)时被控制为闭合以将电容器654充电至数模转换器644的输出电压，并且在模数转换器640活动时(即，当将放大器622的输出转换为数字值时)将被控制为断开。因此，节点662上的补偿电压VDAC基于补偿参数来维持，并且补偿由放大器622输出的放大的传感器信号的电压。
在一个示例中，类似于采样和保持电路650并且以类似方式被控制的采样和保持电路(未示出)可以耦接在放大器632的输出端与放大器622的第一输入节点624之间以采样和保持V_OUT_D2SE信号，直到数模转换完成。通过同时采样和保持补偿电压VDAC和V_OUT_D2SE两者，并继续保持它们直到模数转换完成，这两个保持的电压都以类似的方式漂移，从而提供了共模抑制并消除了信号漂移的影响，从而使传感器的读数更加准确。
图7B是图示了处理电路系统690的另一个示例的示意图。处理电路系统690类似于先前参考图7A描述和图示的处理电路系统620，区别在于，在处理电路系统690中，使用电流源692向放大器622而不是采样和保持电路650施加补偿电压。在一个示例中，图6的可控源612包括电流源692。
电流源692的控制输入端通过信号路径646电耦接到数模转换器644的输出端。电流源692的正端子电耦接到放大器622的第二输入节点626。电流源692的负端子电耦接到公共或接地节点630。电阻器660电耦接在放大器622的第二输入节点626与公共或接地节点630之间。
当模数转换器640不活动时，数模转换器644基于补偿参数将电流源692设置为补偿电流(IOFFSET)。在该示例中，放大器622的输出由以下等式确定：
V_OUT_SE＝GAIN_SE(V_OUT_D2SE)+R2(IOFFSET)
其中：GAIN_SE＝1+R2/R1。
电流源692被设置为在模数转换器640不活动时(即，不将放大器622的输出转换为数字值)提供IOFFSET，并且在模数转换器640活动时(即，当将放大器622的输出转换为数字值)保持设置为IOFFSET。因此，节点626上的补偿电流IOFFSET基于补偿参数来维持，并且补偿由放大器622输出的放大的传感器信号的电压。在一个示例中，采样和保持电路(未示出)(如图7A的采样和保持电路650)可以耦接在数模转换器644与电流源692的控制输入端之间，以在模数转换器640活动时将电流源692保持设置为IOFFSET。
图8A至图8B是图示了方法700的一个示例的流程图，该方法可以由逻辑电路系统封装(如逻辑电路系统封装400a至400d)或由处理电路系统424执行。如图8A所示，在702处，逻辑电路系统封装的至少一个逻辑电路经由接口接收包括补偿参数的校准参数。在704处，至少一个逻辑电路经由接口接收传感器ID。在706处，至少一个逻辑电路经由接口输出与传感器值和基于补偿参数的补偿相对应的数字值。在一个示例中，至少一个逻辑电路可以响应于针对同一传感器ID的补偿参数的移位来移位数字值。在另一个示例中，至少一个逻辑电路可以响应于针对相同的其他校准参数的补偿参数的移位来移位数字值。
如图8B所示，在708处，至少一个逻辑电路可以进一步经由接口接收除补偿参数之外的校准参数。在710处，至少一个逻辑电路可以响应于校准参数的减小而减小数字值输出，并且响应于校准参数的增大而增大数字值。在一些示例中，校准参数可以是增益参数，诸如用于先前参考图7A至图7B描述的处理电路系统620或690的GAIN_D2SE或GAIN_SE。
在一些示例中，至少一个逻辑电路被配置为输出一定范围的数字值，并且将该数字值输出限幅为该范围的最高数字值或最低数字值(例如，对于图7A至图7B的ADC 640为255或0)。数字值可以包括离散数目个字节(例如，1个字节)的计数值。补偿参数可以包括计数值(例如，以设置图7A至图7B的DAC 644)，并且取决于增益参数和传感器类型，将补偿参数增大一个计数可以将数字值减小多个计数，例如至少五个计数。在一个示例中，对于至少为八的增益参数，将补偿参数增大一个计数会使数字值减小至少五个计数。例如，对于补偿参数的相同增大，相对低的输入增益参数可以导致第一数量的计数的减小，而相对高的输入增益参数可以导致第二数量的计数的减小，第二数量的计数大于第一数量的计数。在一些示例中，至少一个逻辑电路可以响应于其他校准参数的减小/增大，输出响应于补偿参数的移位的数字值变化的对应减小/增大。接口可以包括I2C接口或另一个合适的接口。
图9是图示了与不同的补偿参数相对应的油墨水平传感器测量结果的一个示例的图表730。图表730包括对于四个不同的补偿参数值，在x轴上的传感器数量与在y轴上的计数。在该示例中，有126个油墨水平传感器，并且每个传感器的测量结果介于0个计数至255个计数之间。同样在该示例中，GAIN_D2SE等于1，并且GAIN_SE等于16。线732图示了针对原始或初始补偿参数值的传感器计数。线734图示了针对补偿参数值等于原始补偿参数值加1的每个传感器的计数。线736图示了针对补偿参数值等于原始补偿参数值加2的每个传感器的计数。线738图示了针对补偿参数值等于原始补偿参数值减1的每个传感器的计数。如图表730所示，对于给定的增益参数，将补偿参数增大一个计数会使计数输出减小至少五个计数(例如，在该示例中为大约15个计数)。同样，对于给定的增益参数，将补偿参数减小一个计数会使计数输出增大至少五个计数(例如，在该示例中为大约15个计数)。可以基于要测量的(多个)传感器来选择补偿参数和/或其他校准参数，以使得(多个)传感器的测量结果的预期范围落入期望范围内(例如，模数转换器的0至255个计数)。
图10是图示了与不同的补偿参数相对应的应变仪传感器测量结果的一个示例的图表760。图表760包括对于四个不同的补偿参数值，在x轴上的传感器数量与在y轴上的计数。在该示例中，有126个应变仪传感器，并且每个传感器的测量结果介于0个计数至255个计数之间。同样在该示例中，GAIN_D2SE等于1，并且GAIN_SE等于8。线762图示了针对原始或初始补偿参数值的传感器计数。线764图示了针对补偿参数值等于原始补偿参数值加1的每个传感器的计数。线766图示了针对补偿参数值等于原始补偿参数值加2的每个传感器的计数。线768图示了针对补偿参数值等于原始补偿参数值加3的每个传感器的计数。如图表760所示，对于给定的增益参数，将补偿参数增大一个计数会使计数输出减小至少五个计数(例如，在该示例中为大约7个计数)。同样，对于给定的增益参数，将补偿参数减小一个计数会使计数输出增大至少五个计数(例如，在该示例中为大约7个计数)。
响应于除补偿参数之外的校准参数的减小/增大，存在响应于补偿参数的移位的数字值变化的对应减小/增大。在某些示例中，包括图9和图10的示例，响应于补偿参数移位一和第一整体增益参数，总计数输出将上/下移位第一数量的计数。例如，响应于补偿参数移位一和第二整体增益参数，总计数输出将上/下移位第二数量的计数。如果第二整体增益参数大于第一整体增益参数，则第二数量的计数大于第一数量的计数，并且如果第二整体增益参数小于第一整体增益参数，则第二数量的计数小于第一数量的计数。换句话说，逻辑电路系统可以被配置为基于补偿参数将输出信号改变作为至少一个其他校准参数(如第一增益参数和/或第二增益参数)的函数的量。对于给定的不变的整体增益参数，增大或减小补偿参数值可以相应地移位(例如，减小/增大)输出计数值。在给定示例中，针对不同的输入传感器ID，对于任何给定的至少为8的输入增益参数GAIN_SE，输入补偿参数之间的每次移位一都会使输出计数值至少移位五个计数。相应地，补偿的移位为2对应于输出计数的移位至少为10；补偿的移位为3对应于输出计数的移位至少为15；等等。不同的输入传感器ID可以对应于不同的物理传感器类型和/或可以对应于不同的数字变换功能(如关于图12所讨论的)。注意，虽然在一些示例中补偿参数值的增大减小了输出计数值，但在其他示例中，这种增大可以相应地增大输出计数值，反之亦然，补偿的减小可以使输出计数值减小。
图11A至图11C是图示了方法800的示例的流程图，该方法可以由逻辑电路系统封装(如逻辑电路系统封装400a至400d)或由处理电路系统424执行。如图11A所示，在802处，方法800包括通过接口在逻辑电路系统封装内接收补偿参数。在804处，方法800包括通过接口接收用于读取逻辑电路系统封装的传感器的请求。在806处，方法800包括通过接口输出与传感器的值和基于补偿参数的补偿相对应的数字值。对于给定的其他校准参数和给定的输入传感器ID，框806可以包括响应于输入的补偿参数值相对于先前的补偿参数值的移位来改变输出数字值。框806还可以包括响应于输入传感器ID相对于先前传感器ID的改变并且针对给定校准参数来改变输出数字值。框806还可以包括改变传感器ID和校准参数两者。
如图11B所示，在808处，方法800可以进一步包括通过接口在逻辑电路系统封装内接收数字增益和/或补偿参数。在810处，方法800可以进一步包括基于所接收的数字增益参数和所接收的数字补偿参数来放大和补偿来自传感器的模拟信号。在812处，方法800可以进一步包括将放大和补偿的模拟信号转换为数字值。
如图11C所示，在814处，方法800可以进一步包括基于补偿参数来控制逻辑电路系统封装的数模转换器。在816处，方法800可以进一步包括采样和保持数模转换器的输出电压。在该示例中，放大和补偿模拟信号包括基于增益参数以及数模转换器的经采样和保持的输出电压来放大和补偿模拟信号。同样在该示例中，将放大和补偿的模拟信号转换为数字值包括经由包括数模转换器的模数转换器将放大和补偿的模拟信号转换为数字值。
在一些示例中，增大通过接口在逻辑电路系统封装内接收到的补偿参数会减小通过接口输出的数字值。在其他示例中，减小通过接口在逻辑电路系统封装内接收到的补偿参数会增大通过接口输出的数字值。
图12图示了逻辑电路系统封装900的另一个示例。图12图示了逻辑电路系统封装900可以如何基于包括由打印装置以数字方式发送的传感器ID、补偿参数、第一增益参数和/或第二增益参数的输入来生成数字输出(例如，输出计数值)。逻辑电路系统封装900包括具有处理器902的逻辑电路，该处理器通信地耦接到存储器904。存储器904可以存储(多个)查找表和/或(多个)列表906和/或(多个)算法908。逻辑电路系统封装900还可以包括如前所述的逻辑电路系统封装400a至400d或处理电路系统424、600、620和/或690的任何特征。
例如，逻辑电路系统封装900可以包括至少一个传感器910、或多个不同类型的传感器。逻辑电路可以被配置为基于传感器ID和校准参数与(多个)LUT/(多个)列表906和/或(多个)算法908相结合来查询相应的传感器910，以生成数字输出。至少一个传感器910可以包括用于检测打印装置的气动致动对可更换打印部件的影响的传感器、和/或用于检测近似温度的传感器、和/或其他传感器。逻辑电路系统封装900可以包括多个不同类型的传感器，例如，至少两个不同类型的传感器，其中，逻辑电路可以被配置为基于传感器ID来选择和查询一个传感器，并输出基于所选传感器的信号的数字值。
如上文已经解释的，所有参数的不同集合与不同的输出计数值相关。可以使用(多个)LUT和/或(多个)列表906和/或(多个)算法908来生成输出计数值，由此可以将参数用作输入。另外，可以查询至少一个传感器910的信号作为LUT的输入。在这种情况下，可以以数字方式生成输出计数值，而不是从模拟传感器测量结果中获得输出计数值。例如，逻辑电路系统封装900可以在不转换任何实际的传感器测量结果的情况下实施图8A至图8B的方法700。在另一个示例中，模拟传感器测量结果可以用于此后以数字方式生成输出计数值，不一定是直接转换，而是使用LUT、列表或算法，由此，使用传感器信号来选择LUT、列表或算法的一部分或功能。示例逻辑电路系统封装900可以用作本公开中其他地方涉及的复杂薄膜传感器阵列的替代方案。示例逻辑电路系统封装900可以被配置为生成输出，该输出由被设计为与复杂传感器阵列封装兼容的相同打印装置逻辑电路来校验。替代封装900可以更便宜或更简单地制造，或者简单地用作先前提到的封装的替代方案，例如以促进由打印装置进行打印和校验。
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/或外部信号传递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，如压力传感器和/或打印材料水平传感器等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，用于与打印装置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，尽管可能提到了电力路由、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如电池等电源或可以从数据或时钟信号中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/或状态的响应可能会被“限幅”，例如，使得这些响应不能被表征或与这些命令、事件和/或状态不相关。对于输出需要被校准以获得可表征或相关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”以提供可表征的输出，即，所有手段被提出用于提供可表征输出，即使在尚未进行校准的情况下。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能是一个选择问题，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，当传感器安装到储器壁上时，该壁上的某些应变在部件的使用寿命内可能会发生变化，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)也可能会影响逻辑电路对命令/事件/状态的响应方式，因此可以选择在客户首次安装时或之后进行校准。在这些和其他示例中的任何一个中，在首次客户安装之后和/或在打印作业之间就地确定(操作)校准参数是有利的，因此，再次地这些参数应被视为已经被适配用于在校准状态下运行。本公开中讨论的某些替代的(至少部分地)“虚拟”实施例可以与LUT或算法一起操作，该LUT或算法可以类似地在校准或安装之前生成被限幅的值，并且在校准或安装之后可以生成可表征的值，由此，这种替代实施例也应被视为已经被配置或适配用于提供可表征输出，甚至在校准/安装前。
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。在许多示例中，讨论了计数值的输出。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。
本文描述的每个逻辑电路系统封装400a至400d、900可以具有本文描述的任何其他逻辑电路系统封装400a至400d、900或处理电路系统424、600、620、690的任何特征。任何逻辑电路系统封装400a至400d、900或处理电路系统424、600、620、690均可以被配置为执行本文中描述的方法的至少一个方法框。任何第一逻辑电路均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、磁盘存储装置、CD-ROM、光学存储装置等)上。
参考根据本公开的示例的方法、设备和系统的流程图和框图来描述本公开。尽管上文描述的流程图示出了特定的执行顺序，但是执行顺序可以与所描绘的顺序不同。关于一个流程图描述的框可以与另一个流程图的框组合。应当理解，流程图和框图中的至少一些框以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设备的处理器来执行，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操作的处理器来实施装置和设备的功能模块(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，或者在几个处理器之间划分。
这种机器可读指令还可以存储在机器可读存储装置(例如，有形机器可读介质)中，该机器可读存储装置可以引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定模式操作。
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设备上，使得计算机或其他可编程数据处理设备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设备上执行的指令实现了由流程图中和/或框图中的(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设备实施本公开的示例中记载的方法的多个指令。
词语“包括(comprising)”不排除权利要求中列出的元素之外的元素的存在，“一个/种(a/an)”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几个单元的功能。
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，各种各样的替代和/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化。因此，本公开旨在仅由权利要求及其等同物限制。

Claims (41)

1.一种用于可更换打印装置部件的逻辑电路系统封装，所述逻辑电路系统封装包括用于与打印装置逻辑电路通信的接口以及至少一个逻辑电路，所述至少一个逻辑电路被配置为：
经由所述接口接收包括补偿参数的校准参数；
经由所述接口接收传感器ID；以及
经由所述接口输出与所述传感器ID和基于所述补偿参数的补偿相对应的数字值。
2.如权利要求1所述的逻辑电路系统封装，其中，所述至少一个逻辑电路被配置为响应于针对同一传感器ID的补偿参数的移位来移位所述数字值。
3.如权利要求1或2所述的逻辑电路系统封装，其中，所述至少一个逻辑电路被配置为响应于针对相同的其他校准参数的补偿参数的移位来移位所述数字值。
4.如权利要求1至3中任一项所述的逻辑电路系统封装，其中，所述至少一个逻辑电路被配置为：
经由所述接口接收除所述补偿参数之外的校准参数；以及
响应于所述校准参数的减小而减小所述数字值输出，并且响应于所述校准参数的增大而增大所述数字值输出。
5.如权利要求1至4中任一项所述的逻辑电路系统封装，其中，所述至少一个逻辑电路被配置为输出一定范围的数字值，并且将所述数字值输出限幅为所述范围的最高数字值或最低数字值。
6.如权利要求1至5中任一项所述的逻辑电路系统封装，其中，所述数字值包括离散数目个字节的计数值。
7.如权利要求6所述的逻辑电路系统封装，其中，所述补偿参数包括计数值，并且
其中，将所述补偿参数增大一个计数会使所述数字值减小至少五个计数。
8.如权利要求1至7中任一项所述的逻辑电路系统封装，其中，所述至少一个逻辑电路被配置为基于所述补偿参数将所述数字值输出改变作为至少一个其他校准参数的函数的量。
9.如权利要求8所述的逻辑电路系统封装，其中，所述至少一个其他校准参数包括至少一个增益参数，并且
其中，对于至少为八的总整体增益参数，将所述补偿参数增大一个计数会使所述数字值减小至少五个计数。
10.如权利要求1至9中任一项所述的逻辑电路系统封装，其中，所述至少一个逻辑电路被配置为响应于除所述补偿参数之外的校准参数的减小/增大，输出响应于所述补偿参数的移位的所述数字值变化的对应减小/增大。
11.如权利要求1至10中任一项所述的逻辑电路系统封装，其中，所述接口包括I2C接口。
12.如权利要求1至11中任一项所述的逻辑电路系统封装，包括：
至少一个传感器，
其中，所述至少一个逻辑电路被配置为基于经由所述接口接收到对应的传感器ID来查询所述传感器，并且基于所述传感器信号来输出数字值。
13.如权利要求1至12中任一项所述的逻辑电路系统封装，包括：
至少两个不同类型的传感器，
其中，所述至少一个逻辑电路被配置为基于所述传感器ID来选择并查询所述至少两个传感器中的相应传感器，并且基于所选传感器的信号来输出数字值。
14.如权利要求12或13所述的逻辑电路系统封装，其中，所述至少一个逻辑电路被配置为基于所述传感器信号和至少一个校准参数来输出所述数字值。
15.如权利要求14所述的逻辑电路系统封装，其中，所述至少一个逻辑电路被配置为基于所述传感器信号和所述补偿参数来输出所述数字值。
16.如权利要求14或15所述的逻辑电路系统封装，其中，所述至少一个逻辑电路被配置为基于包括所述补偿参数和增益参数中的至少一个的多个校准参数来输出所述数字值。
17.一种可更换打印部件，包括打印材料储器和任一前述权利要求中所述的逻辑电路系统封装。
18.如前述权利要求中任一项所述的逻辑电路系统封装，其中，所述逻辑电路系统封装包括以下权利要求中任一项所述的特征。
19.一种逻辑电路系统封装，包括：
放大器，所述放大器具有第一输入节点、第二输入节点和输出节点，所述放大器用于在所述第一输入节点上接收传感器信号并在所述输出节点上输出放大的传感器信号；
反馈路径，所述反馈路径耦接在所述输出节点与所述第二输入节点之间；以及
可控源，所述可控源耦接到所述反馈路径，以将补偿电压施加到所述放大的传感器信号。
20.如权利要求19所述的逻辑电路系统封装，进一步包括：
模数转换器，所述模数转换器用于接收所述放大的传感器信号并输出与所述放大的传感器信号相对应的数字值。
21.如权利要求20所述的逻辑电路系统封装，进一步包括：
采样和保持电路，所述采样和保持电路耦接在所述可控源与所述反馈路径之间，以在所述模数转换器不活动时对所述可控源的输出电压进行采样和保持，
其中，所述可控源包括所述模数转换器的数模转换器。
22.如权利要求21所述的逻辑电路系统封装，其中，所述采样和保持电路包括开关和电容器，所述开关被控制为在所述模数转换器不活动时闭合以将所述电容器充电至所述数模转换器的输出电压，并且在所述模数转换器活动时断开。
23.如权利要求20至22中任一项所述的逻辑电路系统封装，其中，所述模数转换器包括逐次逼近模数转换器。
24.如权利要求20至23中任一项所述的逻辑电路系统封装，其中，所述可控源被配置为被控制成使得所述放大的传感器信号在所述模数转换器的工作范围内。
25.如权利要求19至24中任一项所述的逻辑电路系统封装，其中，所述可控源被配置为基于存储在所述逻辑电路系统封装的存储器中的补偿参数而被控制。
26.如权利要求19至20和23至25中任一项所述的逻辑电路系统封装，其中，所述可控源包括电流源。
27.如权利要求19至20和23至25中任一项所述的逻辑电路系统封装，其中，所述可控源包括电压源。
28.如权利要求19至27中任一项所述的逻辑电路系统封装，其中，所述放大器被配置为由至少一个增益参数控制。
29.如权利要求19至28中任一项所述的逻辑电路系统封装，进一步包括：
至少一个存储器，所述至少一个存储器用于存储用于配置所述可控源的补偿参数和用于配置所述放大器的增益参数中的至少一个。
30.如权利要求19至29中任一项所述的逻辑电路系统封装，进一步包括：
多个不同类型的传感器。
31.如权利要求30所述的逻辑电路系统封装，其中，所述不同类型的传感器中的至少一个包括多个传感器单元的阵列。
32.如权利要求19至31中任一项所述的逻辑电路系统封装，其中，所述传感器信号包括油墨水平传感器信号、应变仪传感器信号或热传感器信号。
33.一种可更换打印装置部件，包括根据权利要求19至32中任一项所述的逻辑电路系统封装，其中，所述逻辑电路系统封装设置在所述可更换打印装置部件上。
34.一种可更换打印装置部件，包括任一前述权利要求所述的逻辑电路系统封装。
35.如权利要求34所述的可更换打印装置部件，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；
所述壳体内的打印液体储器；以及
打印液体输出端。
36.如权利要求35所述的可更换打印装置部件，进一步包括：
在所述打印液体输出端上方的空气输入端；以及
接口，所述接口包括用于与打印装置逻辑电路通信的接口垫，所述接口垫设置在面向用于插入数据互连的切口的一侧的内侧，所述接口垫沿高度方向在所述空气输入端上方的部件的顶部和前部附近延伸，
其中，所述空气输入端设置在平行于所述高度方向的相同竖直参考轴的前部，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。
37.一种方法，包括：
通过接口在逻辑电路系统封装内接收补偿参数；
通过所述接口接收用于读取所述逻辑电路系统封装的传感器的请求；以及
通过所述接口输出与所述传感器的值和基于所述补偿参数的补偿相对应的数字值。
38.如权利要求37所述的方法，进一步包括：
通过所述接口在所述逻辑电路系统封装内接收增益参数；
基于所述增益参数和所述补偿参数，放大和补偿来自所述传感器的模拟信号；以及
将所述放大和补偿的模拟信号转换为所述数字值。
39.如权利要求38所述的方法，进一步包括：
基于所述补偿参数来控制所述逻辑电路系统封装的数模转换器；以及
采样和保持所述数模转换器的输出电压，
其中，放大和补偿所述模拟信号包括基于所述增益参数以及所述数模转换器的经采样和保持的输出电压来放大和补偿所述模拟信号，并且
其中，将所述放大和补偿的模拟信号转换为所述数字值包括经由包括所述数模转换器的模数转换器将所述放大和补偿的模拟信号转换为所述数字值。
40.如权利要求37至39中任一项所述的方法，其中，增大通过所述接口在所述逻辑电路系统封装内接收到的补偿参数会减小通过所述接口输出的所述数字值。
41.如权利要求37至40中任一项所述的方法，其中，减小通过所述接口在所述逻辑电路系统封装内接收到的补偿参数会增大通过所述接口输出的所述数字值。
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