專利名稱：可編程芯片及其升級方法
技術領域：
本發明涉及一種可編程芯片及其升級方法，具體地說，涉及一種用于耗材容器的可編程邏輯芯片及其升級的方法。
背景技術：
打印機作為一種成像設備，其廣泛應用于各類辦公場所和各個家庭中，目前常用的兩種打印機類型為噴墨打印機和激光打印機，噴墨打印機的耗材為墨水，墨水容納在可向噴墨打印機內裝拆的墨盒內，該類打印機是把數量眾多的微小墨滴精確的噴射在要打印的媒體上以形成圖像或文字；激光打印機的耗材為碳粉，碳粉容納在可向激光打印機內裝拆的碳粉盒內，激光打印機將碳粉印在媒體上以形成圖像或文字。墨盒和碳粉盒統稱耗材容器，耗材容器上大多設置有芯片，芯片上存儲有與耗材容器相關信息的數據，打印機主控制單元通過訪問芯片可以實現耗材容器與打印機之間的數據通信。圖1是現有耗材容器用芯片的邏輯結構示意圖，其包括控制模塊和存儲模塊，控制模塊用于控制存儲模塊數據及外部數據的存取操作，存儲模塊存儲有與耗材容器相關的數據，控制模塊中包括有實現各模塊之間數據通信的接口模塊。此類芯片在封裝后需要對其進行數據初始化和功能測試，通常的做法是在設計過程中，將數據初始化和功能測試電路作為主電路的一個自檢模塊置于芯片的控制模塊內，該主電路在芯片生產時作為硬件固化在芯片中，進行芯片測試時，測試人員只需按一定時序向芯片發送信號就能觸發芯片的自檢模塊，從而完成芯片數據的初始化和功能測試，對于不同型號的耗材容器，只需按照其芯片要求的不同時序要求發送芯片信號即可，此后，用戶在使用芯片的過程中，上述自檢模塊仍然保存在芯片電路中。此類芯片雖然能夠方便測試人員進行芯片功能測試和初始化，然而，由于自檢模塊始終存在于芯片控制模塊的主電路中，芯片的數據初始化方法和功能測試方法易于被他人獲得，導致芯片數據和電路容易受到非正常篡改，從而降低芯片使用的安全性，同時，上述自檢模塊也使得芯片在使用過程中的抗干擾能力減弱，一旦自檢模塊中的任一個電路被意外啟動，該芯片將無法正常工作；而且，現有芯片無法滿足重復設計及重復使用的要求， 由于現有芯片大多采用專用型集成電路，即芯片中各個單元的邏輯功能是事先設計好且固定不變的，芯片使用一段時間后，如果發現芯片在功能設計上存在漏洞需要更新，或者設備升級需要對芯片增加新的邏輯功能，則需要對芯片重新進行分析設計后重新投片生產， 不僅造成舊芯片的浪費，而且增加設計成本，延長了芯片的制作周期。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種保護芯片數據初始化和測試方法、提高重復使用率、專用于耗材容器的可編程芯片，以解決上述現有技術的不足之處。為實現上述目的，本發明提供的可編程芯片，安裝于耗材容器上，包括 存儲模塊，用于存儲與耗材容器相關的數據；
3與存儲模塊連接的控制模塊，包括邏輯控制部分、可編程邏輯部分和接口部分，邏輯控制部分用于控制存儲模塊數據及外部數據存取操作、整合各模塊功能以組成數字邏輯系統的邏輯控制部分；可編程邏輯部分用于根據用戶設定來確定芯片的邏輯功能；接口部分分別與邏輯控制部分及可編程邏輯部分連接，接口部分整合可編程邏輯部分和邏輯控制部分的功能，以實現二者之間的數據通信，同時通過邏輯控制部分實現存儲模塊與邏輯控制模塊之間、與打印機之間的數據通信；
由上方案可見，本發明所提供的可編程芯片在控制模塊中設置可編程邏輯部分，在芯片完成封裝后，可將自檢模塊保存到可編程邏輯部分中，待功能測試完畢后再把可編程邏輯部分中的自檢模塊擦除，從而保證芯片的數據初始化方法和電路測試方法不被外泄；在芯片需要升級更新時，只需要將新的邏輯功能電路保存到可編程邏輯部分中，并預先定義接口部分及邏輯控制部分之間的通信連接關系，便可實現舊芯片的升級，從而提高了芯片的利用率。其進一步方案是，可編程邏輯部分包括有EPLD、CPLD或FPGA的可編程邏輯單元。EPLD、CPLD、FPGA均是可編程邏輯器件，是一種用戶可根據需要來自行構造邏輯概念的集成電路，因此，利用上述可編程邏輯單元的重復編程擦寫功能，用戶可預先將自檢模塊寫入上述可編程邏輯單元，測試使用完畢后再將其擦除；也可以將升級后的功能模塊寫入該可編程邏輯單元中；上述過程均可反復進行，由此，實現了芯片自檢電路的保護，并提高了舊芯片的重復使用率。其更進一步方案是，存儲模塊包括非易失性存儲單元。非易失性存儲單元中存儲有芯片的初始信息等，當打印機第一次對耗材容器上的芯片上電時，打印機通過讀寫非易失性存儲單元的信息以實現與芯片的數據交換。其更進一步方案是，存儲模塊還包括易失性存儲單元。存儲模塊中包括有非易失性存儲單元和易失性存儲單元時，可分別將初始信息和消耗信息存儲在非易失性存儲單元和易失性存儲單元中，打印機第一次上電時，通過讀取非易失性存儲單元中存儲的初始化信息，以實現耗材容器及其芯片的初始化；易失性存儲單元中存儲有耗材容器中耗材的消耗量、打印剩余張數等可變信息，打印機在使用過程中時，通過讀寫芯片的易失性存儲單元來實現與芯片之間的數據通信。本發明的另一目的是提供一種可編程芯片的升級方法，是將更新后的邏輯功能電路設置于可編程邏輯部分中，通過設置接口部分中的邏輯關系以實現可編程邏輯部分與邏輯控制部分之間的數據通信。由以上方案可見，本發明所采用的方法通過將更新后的邏輯功能電路設置在芯片控制模塊的可編程邏輯部分中，并設置接口部分中各部分的邏輯關系，在芯片升級時，控制邏輯部分直接讀取可編程邏輯部分中的功能電路來實現更新，使得新的邏輯功能融合于芯片中，從而實現了舊芯片的重復利用，提高了芯片的重復使用率。
圖1是現有芯片的邏輯結構示意圖。圖2是本發明之可編程芯片的邏輯結構示意圖。下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
具體實施例方式可編程芯片實施例
圖2是安裝于碳粉盒上可編程芯片的邏輯結構示意圖，由圖2可見，可編程芯片包括相互連接的存儲模塊和控制模塊，存儲模塊用于存儲與耗材容器相關的數據，如碳粉盒型號、顏色、生產日期、制造商代碼等芯片初始化信息，還包括表征耗材容量的數據或打印次數等可變信息，存儲模塊包括非易失性存儲單元和易失性存儲單元，上述初始化信息和可變信息分別存儲在非易失性存儲單元和易失性存儲單元中；控制模塊包括邏輯控制部分、 可編程邏輯部分和接口部分，邏輯控制部分用于控制存儲模塊中數據及外部數據的存取操作，其中，可編程邏輯部分為EPLD可編程邏輯單元(以下簡稱“EPLD”)，EPLD是重復可擦寫集成單元，利用EPLD，用戶可以根據需求設定芯片的邏輯功能，此處在EPLD中預置可編程芯片的自檢模塊，接口部分分別與邏輯控制部分及可編程邏輯部分連接，接口部分整合可編程邏輯部分和邏輯控制部分的功能，以實現二者之間的數據通信，同時通過邏輯控制部分實現存儲模塊與邏輯控制模塊之間、與打印機之間的數據通信。可編程芯片完成封裝后，將自檢模塊(包括初始化電路和功能測試電路)寫入到 EPLD中，測試完成后再從EPLD可編程邏輯單元中將自檢模塊擦除，便可實現對芯片初始化電路和功能測試電路的保護，防止上述電路被他人惡意泄露，提高芯片在使用過程中的抗干擾能力；該可編程芯片投入市場使用一段時間后，若由于用戶需求變更或系統功能更新需要更新該芯片的升級，則可以將更新后的邏輯電路寫入EPLD中，并通過接口部分所設置的邏輯關系來實現可編程邏輯部分與邏輯控制部分之間的連接關系，從而實現舊芯片的功能升級，進而提高舊芯片的利用率。作為本發明打印機實施例的一種變換，可編程邏輯部分還可以是CPLD或FPGA或其他可編程的邏輯單元，其構成的芯片邏輯結構及功能與上述可編程芯片實施例相類似， 該變換同樣可實現本發明的目的。作為本發明打印機實施例的另一種變換，存儲模塊中還可以只包括非易失性存儲單元，與碳粉盒相關的初始化信息和可變信息均存儲在該非易失性存儲單元中，該變換同樣也可實現本發明的目的。作為本發明打印機實施例的又一種變換，上述可編程芯片還可用于墨盒，存儲單元中存儲與墨盒相關的數據，其芯片邏輯結構及功能類似于上述可編程芯片實施例，該變換同樣也可以實現本發明的目的。可編程芯片升級方法實施例
將更新后的邏輯功能電路設置于可編程邏輯部分中，通過設置接口部分中的邏輯關系以實現可編程邏輯部分與邏輯控制部分之間的數據通信。當需要將可編程芯片功能升級時，首先獲取更新后的邏輯功能電路，然后將上述邏輯功能電路寫入可編程邏輯部分的 EPLD可編程邏輯單元中，并通過設置邏輯控制部分以設置接口部分與可編程邏輯部分及邏輯控制部分之間的連接關系，實現邏輯控制部分與可編程邏輯部分之間的數據通信，可編程芯片安裝到碳粉盒上時，通過運行更新后的邏輯功能電路，實現可編程芯片的更新。本方法不僅可以對碳粉盒芯片進行升級，還可以針對墨盒芯片進行升級，其方法過程與上述相同。
本發明不限于上述實施例及變換，其他基于本發明技術方案且不違背本發明目的的結構變化也應該包括在本發明權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.可編程芯片，安裝于耗材容器上，包括 存儲模塊，用于存儲與所述耗材容器相關的數據； 與所述存儲模塊連接的控制模塊，包括用于控制所述存儲模塊數據及外部數據存取操作、整合各模塊功能以組成數字邏輯系統的邏輯控制部分；與所述邏輯控制部分連接的接口部分，以通過所述邏輯控制部分實現所述存儲模塊與所述邏輯控制模塊之間、與打印機之間的數據通信； 其特征在于所述芯片的控制模塊還包括與所述接口部分連接的可編程邏輯部分，用于根據用戶設定來確定芯片的邏輯功能；所述接口部分整合所述可編程邏輯部分和邏輯控制部分的功能，以實現二者之間的數據通信。
2.如權利要求1所述的可編程芯片，其特征在于 所述可編程邏輯部分包括EPLD的可編程邏輯單元。
3.如權利要求1所述的可編程芯片，其特征在于 所述可編程邏輯部分包括CPLD的可編程邏輯單元。
4.如權利要求1所述的可編程芯片，其特征在于 所述可編程邏輯部分包括FPGA的可編程邏輯單元。
5.如權利要求廣4中任意一項所述的可編程芯片，其特征在于 所述存儲模塊包括非易失性存儲單元。
6.如權利要求5所述的可編程芯片，其特征在于 所述存儲模塊還包括易失性存儲單元。
7.如權利要求6所述的可編程芯片，其特征在于 所述耗材容器是墨盒或碳粉盒。
8.如權利要求1所述可編程芯片的升級方法，其特征在于將更新后的邏輯功能電路設置于所述可編程邏輯部分中，通過設置所述接口部分中的邏輯關系以實現所述可編程邏輯部分與所述邏輯控制部分之間的數據通信。
全文摘要
本發明提供一種安裝于耗材容器上的可編程芯片，包括相互連接的存儲模塊和控制模塊，存儲模塊用于存儲與耗材容器相關的數據；控制模塊包括邏輯控制部分、可編程邏輯部分和接口部分，邏輯控制部分用于控制存儲模塊數據及外部數據存取操作；可編程邏輯部分用于根據用戶設定來確定芯片的邏輯功能；接口部分分別與邏輯控制部分及可編程邏輯部分連接，并整合可編程邏輯部分和邏輯控制部分的功能，以實現二者之間的數據通信，同時通過邏輯控制部分實現存儲模塊與邏輯控制模塊之間、與打印機之間的數據通信；本發明還提供了可編程芯片的升級方法；采用本發明能保護芯片數據初始化和測試方法、提高芯片重復使用率。
文檔編號G03G15/08GK102218928SQ20111012365
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月13日 優先權日2011年5月13日
發明者鄧博韜 申請人:珠海天威技術開發有限公司