专利名称：芯片及其认证方法
技术领域：
本发明涉及一种芯片结构及其认证方法，具体地说，涉及用于打印机耗材容器上一组芯片的逻辑结构及相互间的认证方法。
背景技术：
打印机作为一种成像设备，其越来越广泛地用于办公场所和家庭中，打印机一般采用碳粉或墨水作为主要的打印耗材，打印耗材容置于相应的耗材容器(碳粉盒或墨盒等) 中，耗材容器上大都设置有芯片，对于彩色打印机，通常装有多只独立的一组耗材容器，每一只耗材容器上的芯片均存储有与耗材容器相关的数据，当多只耗材容器被安装到打印机中时，其上的芯片可以与打印机之间进行数据通信或数据交换；以碳粉盒为例，碳粉盒上的芯片一般存储有生产日期、制造厂商、设备代码等固定数据，同时也存储碳粉消耗量、打印页数、打印头清洗次数等需要适时更新的可变数据；大多数安装在碳粉盒(或墨盒)的芯片属于被动存储芯片，这些芯片只能根据打印机的读写时序工作，也即是芯片作为从机形式与打印机进行通信，由打印机控制芯片，每一只碳粉盒(或墨盒)上的芯片都作为单一的主体形式存在，与打印机的数据通信均采用一对一的形式，即一个芯片与打印机交互的形式， 一个耗材容器芯片与另一个耗材容器芯片之间没有进行认证，这样的方式可以使得不同厂家生产的耗材容器混合使用，因此很容易出现由于兼容性问题导致的打印质量下降；而且， 当打印机出现故障或出现打印质量下降情况时，很难分辨出是哪一只或哪几只碳粉盒(或墨盒)出现问题，给维修和使用带来极大的不便。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种装机后各芯片之间可以相互认证、便于使用的芯片，以避免不同厂家的耗材容器在同一彩色打印机上混合使用。为实现上述目的，本发明提供的芯片包括
芯片，安装在耗材容器上，用于与多个相邻芯片安装在同一打印机中，包括存储单元，用于存储与耗材容器相关的数据；
控制单元，包括用于控制存储单元数据及外部数据存取操作的控制部分； 接口单元，分别与存储单元及控制单元连接，以实现存储单元与控制单元之间、与打印机之间的数据通信；
芯片与多个相邻芯片具有各不相同的延迟时间； 芯片的存储单元内存储有被认证数据；
芯片的控制单元还包括对相邻芯片中的被认证数据进行认证的认证部分。由上方案可见，本发明的芯片具有对多个相邻芯片进行认证的认证部分，多个相邻芯片的数量可以是N-I个，即所有芯片个数为N个，N为大于3的整数，控制部分使得只有通过检测认证的芯片才能与打印机进行数据通信，从而保证同类的耗材容器芯片才能同时使用于一台打印机上，避免了由于采用不同厂家耗材容器芯片所产生的兼容性问题，同时在打印机发生故障或打印质量下降时，用户可以方便的判断问题点，便于用户使用。更具体的技术方案是产生延迟时间的延时模块预存于存储单元中。由于在芯片封装时，已通过控制程序将各芯片产生延迟时间的延时模块预存于写入芯片的存储单元中，并保证不同芯片具有不同的延迟时间，因此，芯片在对多个相邻芯片进行认证的时候，由延迟时间最短的芯片首先对其他相邻芯片进行认证，不会发生相互冲突和干扰的情况，便于用户使用，提高工作效率。本发明的另一目的是提供一种芯片的认证方法，芯片内部的控制单元对多个相邻芯片进行认证，只有通过认证的耗材容器芯片方能与所述打印机进行数据通信。由以上方案可见，本发明提供的方法可以有效防止不同厂家的耗材容器芯片混用，防止由于混用所产生的不兼容及打印质量下降的情况，所有的芯片个数为N个，即多个相邻芯片的数量可以是N-I个，N为大于3的整数；同时，通过芯片对多个相邻芯片的检测认证，也即是对N个相邻芯片的检测认证，以保证使用于一台打印机的耗材容器芯片属于同一厂家的同类芯片，当发生故障时，方便用户快速排除故障，发现问题出现点。
图1是本发明之芯片的结构示意图。图2是本发明之芯片实施例的四个芯片之间及该四个芯片与打印机之间的数据流图。图3是本发明之芯片实施例的芯片与N-I个相邻芯片之间、各芯片与打印机之间的数据流图。图4是本发明之芯片认证方法实施例的流程图。图5是本发明之芯片认证方法实施例的芯片对N-I个相邻芯片认证的流程图。
具体实施例方式芯片实施例
安装于激光打印机上的四只碳粉盒分别为黑、红、蓝、黄色碳粉盒，每一只碳粉盒上都设置有一个芯片，四个芯片的结构是相同的，图1是依据本发明的一个碳粉盒芯片的结构示意图，它包括存储单元、控制单元和接口单元，存储单元用于存储与碳粉盒相关的数据， 存储单元中存储有被认证数据，存储单元和控制单元集成在IC中，并与接口单元连接，通过接口单元实现控制单元与存储单元之间的数据通信以及存储单元与打印机之间的数据通信，控制单元包括有控制部分和认证部分，控制部分用于控制对存储单元数据及外部数据所进行的存取操作，认证部分用于对共同装机的相邻其他碳粉盒芯片的被认证数据进行检测，以认证与打印机进行数据通信的其他碳粉盒芯片是否为同类碳粉盒芯片；黑色碳粉盒芯片、红色碳粉盒芯片、黄色碳粉盒芯片及蓝色碳粉盒芯片具有各不相同的延迟时间，延迟时间可以由延时电路产生，延时电路在各芯片封装时预存于各芯片的控制单元中，每个芯片的具体延迟时间以保证在芯片进行认证时不相互干扰为合适，本实施例中延迟时间最短的是黑色碳粉盒芯片，其次为红色碳粉盒芯片、黄色碳粉盒芯片和蓝色碳粉盒芯片。打印机开始运作或更换碳粉盒后，由延迟时间最短的黑色碳粉盒芯片中控制单元的认证部分先认证安装在打印机上的红色碳粉盒、黄色碳粉盒及蓝色碳粉盒是否就位，如果其他三只碳粉盒都安装就位，则由黑色碳粉盒芯片通过打印机接口单元访问其他三个芯片的存储单元，其访问方式可参见图2，黑色碳粉盒芯片通过打印机接口单元及红色碳粉盒芯片的接口单元先对红色碳粉盒芯片进行检测认证，若红色碳粉盒芯片与黑色碳粉盒芯片属于同一厂家的芯片，则由黑色碳粉盒芯片控制部分发出控制命令，允许红色碳粉盒芯片与打印机进行通信，若不属于同一厂家，黑色碳粉盒芯片的控制部分发出命令，阻止红色碳粉盒芯片与打印机进行通信；接下来，黑色碳粉盒芯片再对黄色碳粉盒芯片进行检测认证， 其访问方式与访问红色碳粉盒芯片相同，若黄色碳粉盒芯片与黑色碳粉盒芯片属于同一厂家，黑色碳粉盒芯片的控制部分发出命令以允许黄色碳粉盒芯片与打印机通信，若不属于同一厂家，黑色碳粉盒芯片的控制部分通过打印机接口单元将控制命令发送给黄色碳粉盒芯片，以阻止黄色碳粉盒芯片与打印机进行通信；接下来，黑色碳粉盒芯片对蓝色碳粉盒芯片进行检测认证，其方法同上述对黄色碳粉盒芯片或红色碳粉盒芯片，若蓝色碳粉盒芯片与黑色碳粉盒芯片属于同一厂家，黑色碳粉盒芯片的控制部分发出命令以允许蓝色碳粉盒芯片与打印机通信，若不属于同一厂家，黑色碳粉盒芯片的控制部分发出命令，阻止蓝色碳粉盒芯片与打印机进行通信；完成上述步骤后，所有芯片等待打印机发出的命令以进行下一步的操作；因此保证了与打印机进行数据通信的属于同一厂家的同类芯片。上述检测认证的过程中，由延迟时间最短的黑色碳粉盒芯片的控制部分先对其余碳粉盒芯片进行检测认证，若延迟时间最短的是黄色碳粉盒芯片，则由黄色碳粉盒芯片的控制部分对其余碳粉盒芯片进行检测认证；打印机上安装的碳粉盒若为四个以上，仍然由延迟时间最短的碳粉盒芯片的控制部分先对延迟时间较短的碳粉盒芯片进行检测认证，然后依次对其余延迟时间更短的碳粉盒芯片……延迟时间最短的碳粉盒芯片进行检测认证，每一个碳粉盒芯片的结构均与上述各碳粉盒芯片的结构相同。作为本发明芯片实施例的一种变换，安装在打印机上的碳粉盒可以是五只、六只、…N只，其每一个芯片的结构与上述芯片实施例中的相同，芯片与芯片之间、芯片与打印机之间的数据流图参见图3，其控制单元认证检测及控制的过程也类似，同样也可以实现本发明保证同一厂家的碳粉盒同时应用于打印机上的发明目的。作为本发明芯片实施例的又一种变换，延迟时间可以由一延时模块产生，并预存在芯片的存储单元中，芯片控制单元通过接口单元读取延迟时间，其余结构与认证方法与本实施例相同，同样也可实现本发明的目的。显然，依据本发明构思的芯片所应用的耗材容器还可以是墨盒，芯片设置于墨盒上，其适用的打印机为喷墨打印机。芯片认证方法实施例
安装在打印机上的四只装有不同颜色碳粉的碳粉盒红、黄、蓝、黑，其上均设置有芯片，其中，预存于上述四个芯片控制单元中的各芯片的延迟时间各不相同，延迟时间可以由延迟电路产生，该延时电路在各芯片封装时预存于各芯片的控制单元中，黑色碳粉盒芯片的延迟时间最短，其后依次为红色碳粉盒芯片、黄色碳粉盒芯片，延迟时间最长的是蓝色碳粉盒芯片，不同的延迟时间使得安装在同一打印机上的各碳粉盒芯片在进行认证时，不会发生相互干扰的情况，因此，先由黑色碳粉盒芯片内部的控制单元中对其余3个芯片进行检测及认证，然后由红色碳粉盒芯片对其余3个芯片进行检测认证，再由黄色碳粉盒芯片对其余3个芯片进行检测认证，最后由延迟时间最长的蓝色碳粉盒芯片对其余芯片进行检测认证，以保证只有通过检测和认证的芯片方能与打印机进行数据通信，每一个芯片对其余芯片检测认证的方法均类似，图4示出了黑色碳粉盒芯片的认证方法流程，该方法的具体步骤为
si 开始；打印机开始工作；
sl2 芯片的控制单元检测与打印机数据通信的其他所有芯片的总个数是否等于3，若等于则进入所述步骤s2，否则，报警提示缺少碳粉盒，并进入步骤s7 ；此时黑色碳粉盒芯片的控制单元检测与打印机通信的其他所有芯片个数是否为3个，即检测所有芯片是否安装就位，若等于则进入下一步骤s2，若不等于即没有全部安装就位，则提示打印机缺少碳粉盒或碳粉盒没有正确就位，然后进入步骤s7结束；该步骤是为了避免发生碳粉盒未完全安装就位时所开始的认证工作，从而提高工作效率，避免未安装就位所引起的认证过程；
s2 设置所述芯片的计数器i值等于1 ；黑色碳粉盒芯片首先设置该芯片的计数器初始值为1，当黑色碳粉盒芯片检测认证完一个芯片后，计数器的值增加1 ；
s3 所述芯片的控制单元认证第i个芯片是否存储有被认证数据，若有即通过认证、进入步骤s4，否则进入步骤s5 ；由黑色碳粉盒芯片的控制单元通过芯片接口单元及打印机接口单元依次检测认证红色碳粉盒芯片、黄色碳粉盒芯片及蓝色碳粉盒芯片；
s4 所述芯片的控制单元允许所述第i个芯片与所述打印机之间进行通信，进入步骤 s6 ；黑色碳粉盒芯片的控制单元将控制命令通过芯片接口单元、打印机接口单元及第i个碳粉盒芯片的接口单元发出，允许通过认证的第i个碳粉盒芯片与打印机进行数据通信；
s5 所述芯片的控制单元阻止所述第i个芯片与所述打印机之间进行通信；黑色碳粉盒芯片的控制单元将控制命令通过芯片接口单元、打印机接口单元及第i个碳粉盒芯片的接口单元发出，阻止第i个碳粉盒芯片与打印机进行数据通信；
s6 所述芯片的控制单元判断所述计数器i是否大于所述多个相邻芯片的个数，若是则进入步骤s7，否则设置所述计数器i的值自加1，即i++并返回步骤s3 ；该步骤是为了判断是否将其他3个碳粉盒芯片认证完毕，即判断计数器i是否大于3，若没有全部认证即i 不等于3，计数器i值自加1并返回步骤s4继续检测认证，若其他3个碳粉盒芯片均检测认证过了即i大于3，则进入下一步骤结束检测； s7 结束。上述方法流程是黑色碳粉盒芯片对其余3个碳粉盒芯片的认证方法，红色碳粉盒芯片或黄色碳粉盒芯片或蓝色碳粉盒芯片对其他3个芯片的认证方法与上述流程类似，此处不再赘述。作为本发明芯片实施例的一种变换，所述步骤sl2可以省略，即是直接采用步骤 si、s2、7的方法流程，同样也可以实现本发明的目的。作为本发明芯片实施例的另一种变换，安装在打印机上的碳粉盒可以是五只、六只、"·Ν只，其每一个芯片对其他相邻芯片的认证方法与上述芯片认证方法实施例中的类似，其流程参见图5，同样也可以实现本发明保证同一厂家的碳粉盒同时应用于打印机上的发明目的。作为本发明芯片实施例的又一种变换，延迟时间可以由一延时模块产生，并预存在芯片的存储单元中，芯片控制单元通过接口单元读取延迟时间，认证方法与本实施例相同，同样也可实现本发明的目的。
6
显然，依据本发明构思的芯片认证方法中所应用的耗材容器还可以是墨盒，芯片设置于墨盒上，其适用的打印机为喷墨打印机。本发明不限于上述实施例及变换，其他基于本发明技术方案且不违背本发明目的的结构变化也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.芯片，安装在耗材容器上，用于与多个相邻芯片安装在同一打印机中，包括存储单元，用于存储与所述耗材容器相关的数据；控制单元，包括用于控制所述存储单元数据及外部数据存取操作的控制部分； 接口单元，分别与所述存储单元及所述控制单元连接，以实现所述存储单元与所述控制单元之间、与打印机之间的数据通信； 其特征在于所述芯片与所述多个相邻芯片具有各不相同的延迟时间； 所述芯片的存储单元内存储有被认证数据；所述芯片的控制单元还包括对所述相邻芯片中的被认证数据进行认证的认证部分。
2.如权利要求1所述的芯片，其特征在于产生所述延迟时间的延时模块预存于所述存储单元中。
3.如权利要求1或2所述的芯片，其特征在于 所述耗材容器是墨盒，所述打印机是喷墨打印机。
4.如权利要求1或2所述的芯片，其特征在于 所述耗材容器是碳粉盒，所述打印机是激光打印机。
5.如权利要求1所述芯片的认证方法，其特征在于所述芯片内部的控制单元对所述多个相邻芯片进行认证，只有通过认证的芯片方能与所述打印机进行数据通信。
6.如权利要求5所述芯片的认证方法，其特征在于 产生所述延迟时间的延时模块预存于所述存储单元中； 所述认证方法的具体步骤为si 开始；s2 设置所述芯片的计数器i值等于1 ；s3 所述芯片的控制单元认证第i个芯片是否存储有被认证数据，若有即通过认证、进入步骤s4，否则进入步骤s5 ；s4 所述芯片的控制单元允许所述第i个芯片与所述打印机之间进行通信，进入步骤s6 ；s5 所述芯片的控制单元阻止所述第i个芯片与所述打印机之间进行通信； s6 所述芯片的控制单元判断所述计数器i是否大于所有芯片的总个数，若是则进入步骤s7，否则设置所述计数器i的值自加1，即i++并返回步骤s3 ； s7 结束。
7.如权利要求6所述的芯片认证方法，其特征在于 所述步骤si之后、步骤s2之前还包括如下步骤S12:所述芯片的控制单元检测与打印机数据通信的其他所有芯片是否等于所述多个相邻芯片的总个数，若等于则进入所述步骤s2，否则出错报警并进入所述步骤S7。
8.根据权利要求5或6或7所述的芯片认证方法，其特征在于 所述耗材容器是墨盒，所述打印机是喷墨打印机。
9.如权利要求5或6或7所述的芯片认证方法，其特征在于 所述耗材容器是碳粉盒，所述打印机是激光打印机。
全文摘要
本发明提供一种安装在耗材容器上的芯片，其用于与多个相邻芯片安装在同一打印机中，包括存储单元、控制单元和接口单元，存储单元用于存储与耗材容器相关的数据；存储单元内存储有被认证数据；控制单元包括控制部分和认证部分，控制部分用于控制存储单元数据及外部数据存取操作的控制部分；认证部分对所述相邻芯片中的被认证数据进行认证；接口单元分别与存储单元及控制单元连接，以实现存储单元与控制单元之间、与打印机之间的数据通信；芯片与多个相邻芯片具有各不相同的延迟时间；本发明还提供了该芯片的认证方法。采用本发明，可确保在一台打印机上使用同类的耗材容器及其芯片、保证了打印质量、便于用户使用。
文档编号B41J29/393GK102173229SQ2011100031
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月7日 优先权日2011年1月7日
发明者袁珍平 申请人:珠海天威技术开发有限公司