耗材设备和打印系统的制作方法

本发明涉及打印机耗材技术领域，尤其涉及一种耗材设备和打印系统。

背景技术：

目前的打印机耗材普遍使用了单颗芯片作为耗材设备与打印设备耗材信息的介质，单颗芯片将接口通信单元、数字处理单元、运算处理单元和存储器单元集成在一个晶圆上。当打印机耗材升级时，那就意味着耗材上的单颗芯片报废，需要重新设计新的耗材芯片并MASK制版光刻。由于芯片重新MASK制版光刻的时间非常长，往往会造成客户流失。

技术实现要素：

本发明为解决上述技术问题，提供一种耗材设备，包括用于容纳耗材的容器以及安装在所述容器上的耗材芯片，其特征在于：所述耗材芯片包括第一耗材芯片和第二耗材芯片；所述第一耗材芯片包括形成于第一晶圆上的第一通信区、数字处理区和第一存储区，所述第二耗材芯片包括形成于第二晶圆上的第二通信区、运算处理区；所述第一通信区包括第一通信模块，所述第二通信区包括第二通信模块，所述第一耗材芯片和所述第二耗材芯片之间通过所述第一通信模块和所述第二通信模块相互通信；所述运算处理区包括与所述第二通信区电连接的运算处理模块；所述第一耗材芯片通过所述第一通信模块将待运算数据发送至所述第二耗材芯片，所述第二耗材芯片通过所述运算处理模块对所述待运算数据进行运算并获得运算结果，并且通过所述第二通信模块将所述运算结果返回至所述第一耗材芯片。

作为优选，所述数字处理区包括数字处理模块，所述第一通信区包括第三通信模块，所述第一存储区包括第一存储模块；所述数字处理模块分别与所述第一通信模块、所述第三通信模块和所述第一存储模块电连接，用于处理所述第一通信模块和所述第三通信模块的通信数据，以及用于对所述第一存储模块进行读写操作。

作为优选，所述数字处理模块包括解析单元，所述解析单元分别与所述第一通信模块和所述第三通信模块电连接，用于对所述第三通信模块接收到的数据进行解析处理以及判断是否需要启用所述第二耗材芯片进行运算。

作为优选，所述第一耗材芯片通过所述数字处理模块对所述运算结果进行处理并获得反馈结果，并且通过所述第三通信模块发送所述反馈结果。

作为优选，所述第二耗材芯片还包括形成于所述第二晶圆上的第二存储区，所述运算处理模块与所述第二存储区电连接。

本发明还提供一种打印系统，包括打印设备和耗材设备，其特征在于：所述耗材设备如上所述，所述打印设备包括与所述第一通信区电连接的打印设备接口，所述耗材容器通过所述第一通信区与所述打印设备接口电连接，以实现与所述打印设备的相互通信。

作为优选，所述数字处理区包括数字处理模块，所述第一通信区包括第三通信模块，所述第一存储区包括第一存储模块；所述数字处理模块分别与所述第一通信模块、所述第三通信模块和所述第一存储模块电连接，用于处理所述第一通信模块和所述第三通信模块的通信数据，以及用于对所述第一存储模块进行读写操作；所述第三通信模块用于与所述打印设备接口电连接，以实现与所述打印设备的相互通信。

作为优选，所述数字处理模块包括解析单元，所述解析单元分别与所述第一通信模块和所述第三通信模块电连接，用于对所述第三通信模块接收到的数据进行解析处理以及判断是否需要启用所述第二耗材芯片进行运算。

作为优选，所述第一耗材芯片通过所述数字处理模块对所述运算结果进行处理并获得反馈结果，并且通过所述第三通信模块发送所述反馈结果至所述打印机设备。

作为优选，所述第二耗材芯片还包括形成于所述第二晶圆上的第二存储区，所述运算处理模块与所述第二存储区电连接。

本发明将单颗耗材芯片中的运算处理单元剥离出来重新设计为另一个晶圆上的单独芯片。将原耗材芯片分为在实体上相互独立的第一耗材芯片和第二耗材芯片来工作。当打印机升级后，通过增加或更改第二耗材芯片来实现对耗材设备的运算处理模块的升级修改。由于第二耗材芯片上只存在逻辑单元，功能比较单一，层数只有现有技术的单颗耗材芯片的层数的一半，设计起来比较简单，只需改版或者重新流片（即试生产）。因此，重新MASK制版光刻和流片时间可以节省1个月到1个半月，大大节约了生产周期、缩短了打印机耗材升级的时间成本，同时也减少了打印机耗材升级的物质成本。

附图说明

图1本本发明实施例的打印系统示意图。

图2本发明实施例的第一耗材芯片的结构示意图。

图3本发明实施例的第二耗材芯片的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都收到专利法的保护。

实施例一

针对本发明的打印系统包括打印设备和耗材设备，打印设备和耗材设备的连接关系如图1所示。耗材设备包括耗材容器和安装在耗材容器上的耗材芯片。耗材芯片包括第一耗材芯片和第二耗材芯片。第一耗材芯片包括形成于第一晶圆上的第一通信区、数字处理区、和第一存储区，第二耗材芯片包括形成于第二晶圆上的第二通信区、运算处理区和第二数据存储区。

第一耗材芯片的结构如图2所示。第一耗材芯片的第一通信区包括2个通信模块（第一通信模块和第三通信模块），数字处理区包括数字处理模块，第一存储区包括第一存储模块。其中，通信模块可以是I2C（Inter－Integrated Circuit）总线接口、或UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）接口或SPI（Serial Peripheral Interface）接口等通信模块。打印设备包括用于与耗材设备电连接以实现通信的打印设备接口，耗材设备通过其第一耗材芯片的第三接口通信模块与打印设备接口相连，负责打印机命令数据的接收和发送。第一耗材芯片的第一通信模块与第二耗材芯片电连接，负责第二耗材芯片命令数据的发送和接收；数字处理模块负责对第一耗材芯片的通讯数据进行处理和对第一存储模块的数据的读写。其中第一存储模块可以是SRAM（Static Random Access Memory）静态随机存取存储器，也可以是EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）电可擦可编程只读存储器或FLASH闪存,负责存储数据。

第二耗材芯片的结构如图3所示。第二耗材芯片的第二通信区包括第二通信模块，第二存储区包括第二存储模块，运算处理区包括运算处理模块。第二通信模块可以是I2C总线接口，也可以是UART接口或SPI接口等通信模块，负责第二耗材芯片与第一耗材芯片之间的命令数据的发送和接收；运算处理模块是一个特殊算法处理单元，负责对经由第一耗材芯片发送过来的、需要进行特殊运算（可以是公约加密算法RSA，也可以是ECC错误校验运算或其他自定义的算法）处理的待运算数据进行运算处理以及负责对第二存储模块的数据的读写。其中，第二存储器模块可以是SRAM，也可以是EEPROM或FLASH,负责存储数据。运算处理模块包括形成于第二晶圆上的逻辑与门、逻辑非门、逻辑或门等门电路组成的逻辑门阵列，各门电路之间不同的电连接方式来实现不同的特殊运算的算法。运算速度快、运算精度高。

第一耗材芯片的数字处理模块还进一步包括解析单元，解析单元分别与第一通信模块和第三通信模块电连接，用于对经第三通信模块接收到的打印机命令数据进行解析处理，并且根据打印机命令数据中的命令字判断是否需要启动第二耗材芯片进行特殊运算。当确定需要启用特殊算法时，由第一耗材芯片通过其第一通信模块向第二耗材芯片发送命令和数据。

第二耗材芯片通过第二通信模块收到第一耗材芯片的命令和数据后，启动第二耗材芯片中的运算处理模块。运算处理模块对第一耗材芯片发送过来的数据进行运算处理，然后将运算结果经第二通信模块反馈给第一耗材芯片。

第一耗材芯片收到第二耗材芯片反馈的运算结果后，再由数字处理模块进行一些运算处理将处理后的数据通过第三通信模块反馈给打印设备。

打印机设备经其打印设备接口收到该数据，进行后续处理。

通过第一耗材芯片和第二耗材芯片的分工处理，缩短了打印机系统升级换代时，芯片的开发周期、减少开发成本。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。