CN202115120U

CN202115120U - 双接口通用芯片

Info

Publication number: CN202115120U
Application number: CN2011202230809U
Authority: CN
Inventors: 谢立功; 林东宁
Original assignee: Print Rite Technology Development Co Ltd of Zhuhai
Current assignee: Print Rite Technology Development Co Ltd of Zhuhai
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2021-06-28

Abstract

本实用新型提供的双接口通用芯片包括PCB板和其上的电子模块，电子模块包括互相连接的通讯单元和集成电路部分，电子模块与打印机交换信息以实现数据通信，通讯单元感应打印机的信号和电能，集成电路部分用于与打印机信息读写；通讯单元包括协议触点组和RFID集成电路感应用PCB线圈，集成电路部分包括顺序连接的协议电路、存储器和RFID协议电路，协议电路与协议触点组连接，RFID协议电路与RFID集成电路感应用PCB线圈连接；协议触点组和协议电路使用同一协议。本实用新型可使芯片通用于使用触点芯片的打印机和使用RFID协议射频芯片的打印机，降低生产成本。

Description

双接口通用芯片

技术领域

本实用新型涉及一种芯片，具体地说，涉及一种用于耗材容器的双接口通用芯片。

背景技术

目前，打印机广泛应用于各办公场所和家庭中，常用的两种打印机为喷墨打印机和激光打印机，喷墨打印机使用容纳有墨水的墨盒作为耗材容器向打印机提供打印用的墨水，以在纸张上形成需要打印的文字或图案；激光打印机则使用容纳有碳粉的碳粉盒作为耗材容器向打印机提供打印用的碳粉，以在介质上形成需要打印的文字或图案。

图1是现有墨盒的结构示意图，其包括壳体11，壳体11围成腔体15，腔体内容纳有墨水，壳体下方设有出墨口14，通过出墨口14可向喷墨打印机提供墨水，在壳体11的一个外壁上安装有芯片13，芯片13的结构如图2所示，其具有一块PCB板16，在PCB板16上安装有电子模块17，电子模块17中包含有通讯单元和集成电路部分，通讯单元的作用是与喷墨打印机交互信息，通讯单元可以是接收打印机电信号的电触点（触点芯片），也可以是感应信号的天线（射频芯片），墨盒安装入喷墨打印机后，喷墨打印机通过通讯单元向集成电路部分提供电压、时钟信号等，读取存储在电子模块集成电路部分中的信息，判断该墨盒是否适用于这款喷墨打印机。

图3是现有碳粉盒的结构示意图，其包括壳体21，壳体21围成一腔体25（图中未示出），在腔体25内容纳有作为耗材的碳粉，碳粉盒的一端设有出粉口24，碳粉盒内的碳粉可以通过出粉口24送至激光打印机，壳体21的外壁上固定有一芯片安装座22，芯片23安装在芯片安装座22上。芯片23的结构与上述墨盒芯片13的结构相类似。碳粉盒安装入激光打印机后，芯片23与激光打印机进行信息交换，读取存储在电子模块集成电路部分中的信息，判断该碳粉盒是否适用于这款激光打印机。

根据通讯单元形式的不同，目前常用于墨盒或碳粉盒的芯片一般分为触点芯片和射频芯片，图4是一种常用的触点芯片——I2C总线存储芯片的结构示意图，其主要包括印刷电路板PCB36及安装在PCB36上的电子模块37，电子模块37包括I2C协议存储器集成电路和与打印机连接的触点组，该触点组由接地触点GND、电源VCC、串行数据和地址线SDA以及串行时钟线SCL组成；图5是一种常用的射频芯片——RFID射频存储芯片的结构示意图，其主要包括印刷电路板PCB46及安装在PCB46上的电子模块47，电子模块47包括RFID协议存储器集成电路和天线，该天线是PCB经过腐蚀后形成的PCB天线，也可以是线绕天线。无论是触点芯片或射频芯片，都仅适用于某几种打印机，如 DELL1720、XEROX 6130、XEROX 6140等打印机上的碳粉盒只能用触点芯片，京瓷FS2000D、京瓷FS1300、EPSONC2600等打印机上的碳粉盒和利盟（LEXMARK） PRO905等打印机上的墨盒只能用射频芯片，随着打印机类型及数量的增多、各种通用碳粉盒或墨盒的广泛应用，分别为不同类型的打印机制造不同芯片势必造成专用芯片的生产成本提高，增大库存压力，因此，亟待制造一种能够通用于两类打印机耗材容器（墨盒及碳粉盒）上的芯片。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种提高芯片通用性、降低生产成本、精简库存、用于耗材容器上的双接口通用芯片，以解决上述现有技术的不足之处。

为实现上述目的，本实用新型提供的双接口通用芯片包括：

双接口通用芯片，包括PCB板和安装在PCB板上的电子模块，电子模块用于与打印机交换信息以实现数据通信；电子模块包括互相连接的通讯单元和集成电路部分，通讯单元用于与打印机交互信息，集成电路部分用于实现与打印机通讯时的信息读写；该通讯单元包括协议触点组和RFID集成电路感应用的PCB线圈，该集成电路部分包括顺序连接的协议电路、存储器和RFID协议电路，协议电路与协议触点组连接， RFID协议电路与RFID集成电路感应用的PCB线圈连接；协议触点组和协议电路使用同一协议。

由上方案可见，本实用新型所提供的芯片中将RFID的射频协议和总线协议集成在芯片的集成电路部分中，在芯片与打印机进行通信的过程中，根据各自的协议可以映射到相应的芯片存储器，同时，在PCB上的相应协议触点引出通信接口与芯片存储器连接，通过PCB线圈连接到芯片存储器，协议触点组与协议电路中所采用的协议是一样的，若需要适用于其他协议的打印机，只需要将采用相应协议触点组和协议电路则可实现；因此，通过本实用新型的方案，RFID射频外设型打印机或I2C外设型打印机均可访问芯片存储单元，实现芯片与打印机之间的数据通信，提高了芯片的通用性。

其进一步方案是，协议触点组是I2C协议触点组；协议电路是I2C协议电路； RFID协议电路是ISO15693标准的RFID协议电路。

通过将I2C协议电路、I2C协议触点组及ISO15693标准的RFID协议电路及PCB线圈集成在芯片中，当使用I2C触点芯片的打印机访问该耗材芯片时，打印机通过I2C触点组将工作电压和数据提供给芯片，当使用ISO15693协议的RFID型射频芯片的打印机访问该芯片时，打印机通过芯片的PCB线圈与芯片实现数据通信，因此，芯片可通用与上述两种类型的打印机，提高了芯片的通用性，降低了分别制造两种类型芯片而带来的生产成本。

其更进一步方案是，协议触点组是SPI协议触点组；协议电路是SPI协议电路； RFID协议电路是ISO1443标准的RFID协议电路。

与上述方案类似，通过将SPI协议电路、SPI协议触点组及ISO1443标准的RFID协议电路及PCB线圈集成在芯片中，当使用SPI触点芯片的打印机访问该耗材芯片时，打印机通过SPI触点组将工作电压和数据提供给芯片，当使用ISO1443协议的RFID型射频芯片的打印机访问该芯片时，打印机通过芯片的PCB线圈与芯片实现数据通信，因此，芯片可通用与上述两种类型的打印机，提高了芯片的通用性，降低了分别制造两种类型芯片而带来的生产成本。

其又进一步技术方案是，协议触点组是UART协议触点组；协议电路是UART协议电路； RFID协议电路是ISO15693标准的RFID协议电路。

与上述方案类似，该方案中的芯片可通用于使用UART型触点芯片的打印机和使用ISO15693型射频芯片的打印机，提高了芯片的通用性，降低了分别制造两种类型芯片而带来的生产成本。

其又进一步技术方案是，存储器包括非易失性存储器。

采用非易失性存储器作为芯片的存储器，可以在芯片掉电时仍然正常保存芯片的参数、打印信息及打印状态等数据，从而保证芯片数据的安全性，使得芯片更适于应用于不同类型耗材打印机。

附图说明

图1是现有墨盒的结构示意图。

图2是现有芯片的结构示意图。

图3是现有碳粉盒的结构示意图。

图4是现有触点芯片的结构示意图。

图5是现有射频芯片的结构示意图。

图6是本实用新型之第一实施例的结构示意图。

图7是本实用新型之第二实施例的结构示意图。

图8是本实用新型之第三实施例的结构示意图。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步进行说明。

具体实施方式

第一实施例

本实施例所提供的芯片上集成了I2C协议触点芯片和ISO15693协议RFID射频芯片中的接口，图6是该双接口通用芯片的结构示意图，该芯片包括：PCB板56和安装在PCB板56上的电子模块57，该电子模块57包括互相连接的通讯单元571和集成电路部分572，电子模块57用于与打印机交换信息以实现数据通信，其中，通讯单元571用于与打印机交互信息，集成电路部分572用于实现与打印机通讯时的信息读写，通讯单元571包括I2C协议触点组和RFID集成电路感应用的PCB线圈，集成电路部分572包括顺序连接的I2C协议电路、存储器和ISO15693标准的RFID协议电路，I2C协议电路是I2C协议触点组所对应的协议电路，其与I2C协议触点组连接以将通讯信息映射到存储器的I2C协议区域，ISO15693标准的RFID协议电路是RFID集成电路感应用的PCB线圈所对应的协议电路，其与RFID集成电路感应用的PCB线圈连接以将通讯信息映射到相应存储器的RFID协议区域；I2C协议触点组包括由上而下顺序排列的触点GND、触点VCC、触点SDA和触点SCL。

当使用I2C触点芯片的打印机访问该芯片时，打印机通过触点GND和VCC提供工作电压给该芯片，同时，打印机通过串行数据/地址线SDA及串行时钟线SCL经ASIC的I2C协议电路后可访问芯片存储器。该芯片存储器是非易失性存储器，掉电可正常保存芯片的数据信息，可以采用EEPROM、FLASH或FRAM等。存储器里存储有与该耗材信息相关的参数及打印信息，包括打印过程异常的状态信息。

当使用ISO15693协议的RFID射频芯片的打印机访问该芯片时，打印机通过自带的RFID芯片操作装置及芯片的PCB线圈将供电及信息传递，从而实现访问芯片存储器的目的，打印机首先通过自带的RFID芯片操作装置线圈与芯片的PCB线圈建立通信关系，然后通过芯片的ISO15693协议电路即可访问芯片存储器中的内容；此处所访问的芯片存储器虽然是同一芯片存储器，但根据协议不同，其对应内容的存放空间是分开的，该芯片存储器的存储空间里也存储与RFID型信息相关的参数及打印信息，包括打印过程异常的状态信息。如此，本实施例所提供芯片的存储器可存储上述两种类型的芯片信息，也能安装在不同打印机上，其访问协议各不一样，因此可以实现芯片通用于两种类型的打印机，解决了现有由于为不同类型打印机而分别制造不同芯片而引起的成本增加及库存压力增大等问题。

第二实施例

本实施例所提供的芯片集成了SPI（串行外围设备接口）协议和ISO1443A或ISO1443B协议中的接口，该芯片的结构示意图参见图7，该芯片包括：PCB板66和安装在PCB板66上的电子模块67，该电子模块67包括互相连接的通讯单元671和集成电路部分672，电子模块67用于与打印机交换信息以实现数据通信，其中，通讯单元671用于与打印机交互信息，集成电路部分672用于实现与打印机通讯时的信息读写，以上结构与第一实施例中相同，不同之处在于：通讯单元671包括SPI协议触点组和RFID集成电路感应用的PCB线圈，集成电路部分672包括顺序连接的SPI协议电路、存储器和ISO1443标准的RFID协议电路，SPI协议电路是SPI协议触点组所对应的协议电路，其与SPI协议触点组连接以将通讯信息映射到存储器的SPI协议区域， ISO1443标准的RFID协议电路是RFID集成电路感应用的PCB线圈所对应的协议电路，其与RFID集成电路感应用的PCB线圈连接以将通讯信息映射到相应存储器的RFID协议区域；SPI协议触点组包括由上而下顺序排列的触点GND、触点VCC、触点MISO、触点MOSI和触点SCK。

当使用SPI触点芯片的打印机访问该芯片时，打印机通过触点GND和VCC提供工作电压给该芯片，并通过主机输入或从机输出数据线MISO以及主机输出或从机输入数据线MOSI，在时钟线SCK同步下经SPI协议电路后访问芯片存储器。如果是多个芯片并联的工作方式，则可加入从机选择信号线SS（图7中未示出）。芯片存储器是非易失性存储器，掉电可正常保存，可以是采用EEPROM、FLASH或FRAM等其中一种。存储器里存储与该SPI触点型耗材信息相关的参数及打印信息，包括打印过程异常的状态信息。

当使用ISO1443协议的RFID型射频芯片的打印机访问该芯片时，打印机通过自带的RFID芯片操作装置，通过操作该装置的天线与芯片的PCB线圈传递供电及信息，从而达到访问芯片存储器的目的。打印机首先通过该RFID芯片操作装置的线圈与芯片PCB线圈建立通信关系，然后经过芯片的ISO1443协议电路访问存储器中的内容。存储器中也存储与该RFID型耗材信息相关的参数及打印信息，包括打印过程异常的状态信息。该信息与上述触点型耗材信息不一样，存储空间也相互分开。如此，该芯片的存储器可存储上述两种类型芯片信息，且能够安装在不同打印机上，其访问协议也不一样，因此可以使芯片通用于两种类型的打印机。

第三实施例

本实施例是可通用于UART（异步收发器）的触点型协议和ISO15693的RFID协议的芯片，其结构参见图8，该芯片包括：PCB板76和安装在PCB板76上的电子模块77，该电子模块77包括互相连接的通讯单元771和集成电路部分772，电子模块77用于与打印机交换信息以实现数据通信，其中，通讯单元771用于感应打印机的信号和电能，集成电路部分772用于实现与打印机通讯时的信息读写，以上结构与第一实施例及第二实施例中的相同，不同之处在于：通讯单元771包括UART协议触点组和RFID集成电路感应用的PCB线圈，集成电路部分772包括顺序连接的UART协议电路、存储器和ISO15693标准的RFID协议电路，UART协议电路是UART协议触点组所对应的协议电路，其与UART协议触点组连接以将通讯信息映射到存储器的UART协议区域， ISO15693标准的RFID协议电路是RFID集成电路感应用的PCB线圈所对应的协议电路，其与RFID集成电路感应用的PCB线圈连接以将通讯信息映射到相应存储器的RFID协议区域；UART协议触点组包括由上而下顺序排列的触点GND、触点VCC、触点RXD和触点TXD。

当使用UART触点芯片的打印机访问该芯片时，打印机通过触点GND和VCC提供工作电压给该芯片，并通过数据发送线TXD和数据接收线RXD（打印机和芯片这两根线需相反连接），打印机和芯片的TXD和RXD 在相同波特率同步下经UART协议电路后可访问存储器。该存储器是非易失性存储器，掉电可正常保存芯片的数据信息，可以是EEPROM、FLASH或FRAM等其他非易失性存储器中的一种。存储器中存储有与该触点型耗材信息相关的参数及打印信息，包括打印过程异常的状态信息。

当使用ISO15693协议的RFID型射频芯片的打印机访问该耗材芯片时，打印机通过操作自带的RFID芯片操作装置的天线与芯片的PCB线圈传递供电及信息，从而达到访问芯片存储器的目的；打印机首先通过该RFID芯片操作装置线圈与芯片PCB线圈建立通信关系，然后通过芯片的ISO15693协议电路后可访问存储器的内容。存储器中存储与该RFID型耗材信息相关的参数及打印信息，包括打印过程异常的状态信息。该信息与上述触点型耗材信息不一样，存储空间也相互分开。如此，该芯片的存储器可存储这两种类型芯片信息，且安装在不同打印机上，其访问协议不一样，因此可以使芯片通用于两种类型的打印机，提高通用性、降低分别生产两种类型芯片的成本。

作为本实用新型各实施例的一种变换，该双接口通用芯片的存储器还可以包括易失性存储器，即：存储器中包括非易失性存储器和易失性存储器；或存储器采用存储器阵列的形式，该变换同样可实现本实用新型的目的。

综上所述，本实用新型不限于上述所描述的三种实施方式，如需使芯片通用于其他两种不同协议型，如A协议、B协议的打印机上，只需要在芯片中设置A协议触点组以及A协议电路，同时在芯片集成电路部分中设置B协议所对应ISO标准协议的RFID协议电路，并将两种协议电路所对应映射的存储器关系设置完成，即可将芯片通用于A协议和B协议类型的打印机。因此，其他基于本实用新型技术方案且不违背本实用新型目的的结构变化也应该包括在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims

1.双接口通用芯片，包括

PCB板；

安装在所述PCB板上的电子模块；

所述电子模块包括互相连接的通讯单元和集成电路部分，所述通讯单元用于与打印机交互信息，所述集成电路部分用于实现与所述打印机通讯时的信息读写；

其特征在于：

所述通讯单元包括协议触点组和RFID集成电路感应用的PCB线圈；

所述集成电路部分包括顺序连接的协议电路、存储器和RFID协议电路，所述协议电路与所述协议触点组连接，所述RFID协议电路与所述RFID集成电路感应用的PCB线圈连接；

所述协议触点组和所述协议电路使用同一协议。

2. 如权利要求1所述的双接口通用芯片，其特征在于：

所述协议触点组是I2C协议触点组；所述协议电路是I2C协议电路；所述RFID协议电路是ISO15693标准的RFID协议电路。

3. 如权利要求1所述的双接口通用芯片，其特征在于：

所述协议触点组是SPI协议触点组；所述协议电路是SPI协议电路；所述RFID协议电路是ISO1443标准的RFID协议电路。

4. 如权利要求1所述的双接口通用芯片，其特征在于：

所述协议触点组是UART协议触点组；所述协议电路是UART协议电路；所述RFID协议电路是ISO15693标准的RFID协议电路。

5.如权利要求2所述的双接口通用芯片，其特征在于：

所述I2C协议触点组包括由上而下顺序排列的触点GND、触点VCC、触点SDA和触点SCL。

6.如权利要求3所述的双接口通用芯片，其特征在于：

所述SPI协议触点组包括由上而下顺序排列的触点GND、触点VCC、触点MISO、触点MOSI和触点SCK。

7.如权利要求4所述双接口通用芯片，其特征在于：

所述UART协议触点组包括由上而下顺序排列的触点GND、触点VCC、触点RXD和触点TXD。

8.如权利要求1~7中任意一项所述的双接口通用芯片，其特征在于：

所述存储器包括非易失性存储器。