耗材芯片及其验证方法、耗材容器、喷墨打印设备与流程

1.本发明涉及打印设备的技术领域，具体地说，是涉及一种喷墨打印设备上的耗材芯片以及这种耗材芯片的验证方法，还涉及应用这种耗材芯片的喷墨打印设备。


背景技术：

2.打印设备作为常见的办公设备，为现代化办公提供了极大的方便，常见的打印设备分为喷墨打印设备以及激光打印设备，喷墨打印设备使用容纳有墨水的墨盒作为耗材容器向纸张喷射墨水，以在纸张上形成需要打印的文字或图案；激光打印设备则使用容纳有碳粉的碳粉盒作为耗材容器在介质上形成需要打印的文字或图案。
3.参见图1，现有一种彩色喷墨打印设备具有机壳11，图1所示的喷墨打印设备省略了机壳11的托板。机壳11内设有喷墨打印设备的机芯12，并设有一根滑杆，打印字车14在电机(图1中不可见)的带动下沿着滑杆往复运动。打印字车14内设有主控电路板(图1中不可见)，主控电路板通过排线13与机芯12进行通信。
4.打印字车14上可拆卸地安装有多个墨盒15，不同墨盒15内容纳有不同颜色的墨水。墨盒15的结构如图2所示。墨盒15具有盒体16，盒体16围成容纳墨水的腔体，腔体的下端设有出墨口17，腔体内的墨水通过出墨口17流出，并向打印字车14的供墨针供墨。
5.墨盒15的盒体16的外壁上安装有一块芯片18，芯片18具有基板，基板的一侧设有多个连接端子19，用于与打印字车14上的触针电连接。基板的另一侧设有电子模块(图2中不可见)，电子模块内设置有一个存储器，通常，该存储器为非易失性存储器，如eeprom或者flash，其存储有与墨盒相关的信息，包括可变信息与不变信息，可变信息是随打印操作会不断变化的信息，如墨水余量、打印时长、打印纸张数量等信息，不变信息是不会随打印操作变化的信息，如墨盒型号、适用的喷墨打印设备型号、墨水颜色等。
6.墨盒15安装到喷墨打印设备的打印字车14后，喷墨打印设备给芯片18上电，并读取存储在芯片18的存储器内的数据，判断墨盒15型号是否合适、墨盒15内剩余墨水量是否充足等。只有判断墨盒15型号合适且墨盒15内有充足的墨水后，喷墨打印设备才能执行打印工作。
7.由于打印字车14上往往安装多个墨盒15，每一个墨盒15的安装状态可能不相同，例如一些墨盒已经正确安装，另一些墨盒可能没有正确安装而无法与喷墨打印设备进行通信，为此，喷墨打印设备需要对每一个墨盒15进行验证，例如检测墨盒是否正确安装。通常，喷墨打印设备需要向各墨盒发送验证指令，墨盒接收到验证指令后，需要在规定的时间内进行响应，即在规定的验证时间段内发送正确的验证响应信号。喷墨打印设备只有在各墨盒规定的验证时间段内接收到墨盒发送的正确的验证响应信号，才会认定该墨盒已经正确安装，进而执行后续的通信操作。如果喷墨打印设备认为某一个墨盒没有正确安装，则发出警报信息，并不能执行后续的通信操作，也不能执行打印操作。
8.现有一种喷墨打印设备与各墨盒进行通信时，通过时钟信号线发送时钟信号，参见图3，时钟信号sck是一个周期性变化的方波信号，各墨盒芯片依据时钟信号sck与喷墨打
印设备进行同步通信。喷墨打印设备发送验证指令时，连续两个发送周期均在数据信号线sda上发送相同的电平信号，每一个发送周期均包括九个时钟周期，例如第一发送周期包括九个时钟周期d1至d9，第二发送周期也包括九个时钟周期d1至d9。在第一个发送周期内，针对第一颜色墨盒，喷墨打印设备发送验证指令时，向数据信号线发送的数据信号sda1包括在第一个时钟周期d1、第八个时钟周期d8以及第九个时钟周期d9的高电平信号，以及在其他时钟周期的低电平信号。在第二个发送周期内，喷墨打印设备也是在第一个时钟周期d1、第八个时钟周期d8以及第九个时钟周期d9发送高电平信号，以及在其他时钟周期发送低电平信号。第一颜色墨盒接收到连续两个发送周期内三个对应的时钟周期d1、d8、d9均为高电平信号，则认为喷墨打印设备向其发送了针对第一颜色墨盒的验证指令，需要在规定的验证时间段内发送验证响应信号。
9.参见图4，在现有的技术方案中，第一颜色墨盒对应的验证时间段是第一个应答周期内的第八个时钟周期的后半段以及第二个应答周期内的第八个时钟周期全部时间段，而在规定的验证时间段以外的其他响应时间段内，喷墨打印设备一般不会去检测数据信号线上的电平状态。以时钟周期的半个周期为基准，第一颜色墨盒对应的验证时间段可以包括三个验证时间段，分别是验证时间段t1、t2、t3，其中，验证时间段t1是第一个应答周期内的第八个时钟周期的后半个时钟周期，验证时间段t2是第二个应答周期内的第八个时钟周期的前半个时钟周期，验证时间段t3是第二个应答周期内的第八个时钟周期的后半个时钟周期。
10.从图4可以看出，在第一验证时间段t1，墨盒需要向数据信号线输出低电平信号，在第一验证时间段t2，墨盒需要向数据信号线输出高电平信号，在第一验证时间段t3，墨盒需要向数据信号线输出低电平信号。在其他响应时间段内，由于喷墨打印设备并不检测数据信号线sda1的电平情况，因此墨盒可以不向数据信号线输出电平，此时数据信号线呈现高阻态，即图4虚线所示的部分。如果墨盒不能够按照上述的方式输出相应的电平信号，则会被喷墨打印设备认为没有正确安装，并影响后续的通信操作。
11.针对第二颜色墨盒，喷墨打印设备发送的验证指令是在数据信号sda2的第一个发送周期、第二个发送周期的第一个时钟周期d1、第七个时钟周期d7以及第九个时钟周期d9发送高电平信号，第二颜色墨盒的三个验证时间段t1、t2、t3分别是第一个应答周期内的第七个时钟周期的后半段、第二个应答周期内的第七个时钟周期的前半个时钟周期、第二个应答周期内的第七个时钟周期的后半个时钟周期，三个验证时间段的电平信号分别是低电平、高电平、低电平。针对第三、四颜色墨盒的验证也类似于第一墨盒、第二墨盒的验证过程。
12.对于每一个墨盒芯片，喷墨打印设备仅仅在三个验证时间段t1、t2、t3获取验证电压，在其他时间段并不对数据信号线的电平进行检测，通常，墨盒芯片在其他时间段并不向数据信号线加载信号，此时，数据信号线呈现高阻态。如图5所示，在喷墨打印设备内部，数据信号线通过一个电阻r13接地，通常电阻r13非常大，导致数据信号线为高阻态时，喷墨打印设备的主控制器20通常识别数据信号线为低电平信号。因此，可以认为高阻态等同于弱下拉的状态，因此电阻r13实际上是一个下拉电阻。
13.然而，由于时钟信号线持续的传输时钟信号，且时钟信号线与数据信号线相邻，当数据信号线为高阻态时，在时钟信号线上形成有高频的脉冲信号的情况下，将在数据信号
线上耦合形成一个干扰信号，该干扰信号的频率与时钟信号的频率相同，但幅值很低，例如最高只有0.4v，如图6所示。由于喷墨打印设备的电压检测阈值通常在1v以上，因此，该干扰信号往往也会被识别为低电平信号。
14.另一方面，如果数据信号线与时钟信号线发生了短路，那么数据信号线在三个验证时间段t1、t2、t3时的电平就会与时钟信号线一致，即分别呈现高电平信号、低电平信号、高电平信号；同理，如果与电源端子、片选端子发生了短路，那么数据信号线在三个验证时间段t1、t2、t3时的电平就会全为高电平信号；如果喷墨打印设备在t1、t2、t3时刻都接收到低电平信号，则认为墨盒未安装。详细判定情况如表1所示。
15.表1
[0016][0017]
表1中，hi_z表示高阻态，hi_z
→
l表示虽然墨盒芯片输出了高阻态，但是在喷墨打印设备内部的弱下拉作用下，识别成了低电平信号。
[0018]
因此，现有一款兼容墨盒芯片通过不输出任何电平状态去替代输出低电平信号，以解决喷墨打印设备要求墨盒芯片快速输出验证响应信号的问题。然而，由于这种兼容墨盒芯片在验证时间段t2输出高电平验证响应信号后，需要立即切换输出状态，以使得数据信号线在验证时间段t3变为高阻态，但是这种方案同样要求墨盒芯片具备较高的切换速度，并且可能会导致数据信号线上的电荷得不到释放，数据信号线在验证时间段t3仍然为高电平状态，从而导致喷墨打印设备不识别该墨盒芯片。
[0019]
此外，在没有安装墨盒的情况下，验证时间段t1、t2、t3原本都应该为高阻态，但在验证时间段t2可能会被错误加载高电平信号，或者是在验证时间段t2由于外部的强干扰信号被错误识别为高电平信号，而验证时间段t1、t3的高阻态又被错误识别为低电平信号时，则与墨盒安装到喷墨打印设备时的验证电压一致，喷墨打印设备将错误识别为墨盒已经正确安装。
[0020]
以上情况会在墨盒使用过程中偶尔出现，尤其是在墨盒安装到喷墨打印设备后，没有开始打印工作前，因为此时喷墨打印设备会一直发送验证指令。如果墨盒芯片接收到验证指令后没有返回正确的响应信号，将导致喷墨打印设备认为墨盒没有正确安装而突然停止工作，给用户造成不便。尤其是在已经执行部分打印操作的情况下，如果喷墨打印设备突然停止工作，将导致用户需要更换墨盒后重新打印，导致打印时间、墨水的浪费。


技术实现要素：

[0021]
本发明的第一目的是提供一种能够检测自身能否正确响应验证指令的耗材芯片。
[0022]
本发明的第二目的是提供一种可以避免后续打印突然中止的耗材芯片的验证方法。
[0023]
本发明的第三目的是提供一种应用上述耗材芯片的耗材容器。
[0024]
本发明的第四目的是提供一种应用上述耗材容器的喷墨打印设备。
[0025]
为实现上述的第一目的，本发明提供的耗材芯片包括基板，基板上设置有电子模块以及多个连接端子，多个连接端子与电子模块电连接，多个连接端子至少包括数据端子；其中，电子模块内设置有控制模组，控制模组接收验证指令，并且根据验证指令确定验证时间段，控制模组判断在验证时间段内，数据端子的电平信号是否为异常电平信号，如是，使电子模块执行异常保护操作。
[0026]
由上述方案可见，控制模组通过监控是否接收到验证指令，如果接收到了验证指令，则判断数据端子是否在验证时间段内输出准确的电平信号，或者接收到异常的电平信号，如果电平信号异常，则表示数据端子受到了干扰或者存在其他问题，为了避免后续打印过程中出现打印突然中止的情况下，通过使电子模块执行异常保护操作，使得喷墨打印设备无法正确接收墨盒芯片返回的响应数据，从而使得喷墨打印设备认为墨盒出现异常情况，提示用户更换墨盒，可以避免该墨盒继续打印而出现打印突然中止的情况。
[0027]
一个优选的方案是是，控制模组包括第一控制器以及第二控制器，第一控制器用于通过数据端子接收通信数据并返回响应数据，第二控制器用于接收验证指令，并判断在验证时间段内数据端子的电平信号是否为异常电平信号，如是，则使电子模块执行异常保护操作。
[0028]
由上述方案可见，第一控制器用于接收喷墨打印设备发送的通信数据，并返回相应的响应数据，满足与喷墨打印设备通信的需求。而第二控制器用于对数据端子的电平信号的监控。
[0029]
一个优选的方案是，使电子模块执行异常保护操作包括：第二控制器使第一控制器失效。
[0030]
由此可见，在第一控制器失效后，墨盒芯片将无法响应喷墨打印设备发送的信号，使得喷墨打印设备发出告警信息，以提醒用户更换墨盒。
[0031]
可选的方案是，连接端子还包括片选端子；使电子模块执行异常保护操作包括：控制模组向片选端子持续加载低电平信号。
[0032]
可见，当片选端子持续为低电平时，第一控制器将认为喷墨打印设备未向墨盒芯片发送新的指令，墨盒芯片也就不会响应喷墨打印设备发送的指令，使得喷墨打印设备认为墨盒出现异常情况。
[0033]
进一步的方案是，控制模组还用于在通信总线处于空闲状态时检测数据端子是否有高电平信号，如是，使电子模块执行异常保护操作。
[0034]
由此可见，如果通信总线处于空闲状态，但数据端子却出现了高电平信号，表示输出端子受到了外部的干扰而导致输出的信号异常，为了避免后续喷墨打印设备发送验证指令后喷墨打印设备无法正确响应验证指令的问题，先使电子模块执行异常保护操作，可以使得喷墨打印设备发出更换墨盒的提示信息。
[0035]
进一步的方案是，耗材芯片还包括计时延迟器件；控制模组在接收到验证指令后，使能计时延迟器件，使得计时延迟器件在特定的验证时间段内输出高电平信号，并在验证指令的整个响应时间段内将数据端子的数据流方向一直设置为高阻态输入状态。
[0036]
由此可见，通过设置计时延迟器件，耗材芯片可以在接收到验证指令后，使能计时延迟器件，让其只在特定的验证时间段内输出高电平的同时在其他验证时间段内不输出任何电平，这样控制模组可以在整个验证指令的响应时间段内将数据端子的数据流方向一直
设置为高阻态输入状态，简化了控制逻辑，并能在所有的验证时间段内监视数据信号线上的电平是否正确。
[0037]
为实现上述的第二目的，本发明提供的耗材芯片的验证方法包括耗材芯片的控制模组接收验证指令，根据验证指令确定验证时间段；控制模组检测耗材芯片的数据端子在验证时间段内的电平信号，并判断在验证时间段内数据端子的电平信号是否为异常电平信号，如是，则使耗材芯片的电子模块执行异常保护操作。
[0038]
由上述方案可见，墨盒芯片的控制模组在接收到验证指令时判断数据端子是否在验证时间段内输出准确的电平信号，在确认数据端子不能够输出正确的电平信号时或者接收到异常的电平信号时，使电子模块执行异常保护操作，从而使得喷墨打印设备无法正确接收墨盒芯片返回的响应数据，进而使得喷墨打印设备认为墨盒出现异常情况，提示用户更换墨盒，可以避免该墨盒继续打印而出现打印突然中止的情况。
[0039]
这样，即使喷墨打印设备认为墨盒正确安装，但如果墨盒芯片偶尔出现异常，仍可以通过后续的检测发现墨盒芯片可能存在的风险，使电子模块执行异常保护操作可以避免在打印过程中出现突然中止的情况。
[0040]
为实现上述的第三目的，本发明提供的耗材容器具有壳体，壳体的外壁上设置有上述的耗材芯片。
[0041]
为实现上述的第四目的，本发明提供的喷墨打印设备内设置有打印字车，打印字车上可拆卸的安装上述的耗材容器。
附图说明
[0042]
图1是现有一种喷墨打印设备的结构图。
[0043]
图2是现有墨盒的结构图。
[0044]
图3是现有喷墨打印设备发送验证指令的波形时序图。
[0045]
图4是现有耗材芯片发送验证响应信号的波形时序图。
[0046]
图5是现有喷墨打印设备数据信号线的电路示意图。
[0047]
图6是现有喷墨打印设备数据信号线受到干扰时的波形时序图。
[0048]
图7是本发明耗材芯片第一实施例的电子模块的结构框图。
[0049]
图8是本发明耗材芯片验证方法第一实施例的流程图。
[0050]
图9是本发明耗材芯片验证方法第一实施例中对数据端子监控的流程图。
[0051]
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
[0052]
本发明的耗材芯片可以应用在诸如喷墨打印设备等打印设备上，例如耗材芯片是安装在墨盒侧壁上的墨盒芯片，喷墨打印设备上可安装有多个墨盒芯片，优选的，喷墨打印设备与墨盒芯片之间采用串行总线进行通信。
[0053]
第一实施例：
[0054]
本实施例的耗材容器是可拆卸的安装到喷墨打印设备的墨盒，墨盒上设置有作为耗材芯片的墨盒芯片，墨盒芯片的一个表面上设置有多个连接端子，例如包括时钟端子、数据端子、电源端子、片选端子以及接地端子等。喷墨打印设备通过通信总线，如spi总线以串
行的方式与多个墨盒芯片进行通信，例如，串行总线设置有时钟信号线以及数据信号线，喷墨打印设备向时钟信号线输出时钟信号sck，各墨盒芯片通过各自的时钟端子接收时钟信号，并且根据时钟信号与喷墨打印设备进行同步通信。
[0055]
另外，每一个颜色墨盒芯片与喷墨打印设备之间均通过数据信号线传输数据信号，例如喷墨打印设备与第一颜色墨盒之间的数据信号为sda1，与第二颜色墨盒之间的数据信号为sda2，与第三颜色墨盒之间的数据信号为sda3，以此类推。本实施例仅以其中一个颜色的墨盒使用的sda1为例进行说明。
[0056]
当墨盒安装到打印字车后，喷墨打印设备需要对各个墨盒的安装情况进行验证，即判断各个墨盒是否正确安装，具体的，喷墨打印设备向各个墨盒芯片发送验证指令，例如在第一个发送周期的预设时钟周期发送高电平信号，并且在第二个发送周期的预设时钟周期发送高电平信号。墨盒芯片接收到对应验证指令后，需要在规定的时间内响应，也就是向喷墨打印设备输出验证响应信号。如前面介绍的，第一颜色墨盒需要在第一个应答周期的第八个时钟周期d8的后半个时钟周期输出低电平信号，并且在第二个应答周期的第八个时钟周期d8的前半个时钟周期输出高电平信号，在第二个应答周期的第八个时钟周期d8的后半个时钟周期输出低电平信号。
[0057]
因此，墨盒芯片需要根据接收到的验证指令，确定当前验证指令对应的验证时间段，例如第一个应答周期的第八个时钟周期d8的后半个时钟周期为第一个验证时间段t1，第二个应答周期的第八个时钟周期d8的前半个时钟周期为第二个验证时间段t2，第二个应答周期的第八个时钟周期d8的后半个时钟周期为第二个验证时间段t3。此外，墨盒芯片还需要确定各个验证时间段的验证电压，例如在第一个验证时间段t1应该输出低电平信号，在第二个验证时间段t2应该输出高电平信号，在第三个验证时间段t3应该输出低电平信号。
[0058]
为了确定在验证时间段内墨盒芯片是否正确输出相应的电平信号，本实施例的墨盒芯片内设置有两个控制器，参见图7，墨盒芯片的电子模块内设置有控制模组，本实施例中，控制模组包括第一控制器21以及第二控制器22，其中第一控制器21可以是专用集成电路(asic，application specific integrated circuit)，用于实现与喷墨打印设备的通信，包括接收喷墨打印设备发送的通信数据，并且根据所接收到的通信数据返回响应数据。并且，第一控制器21与数据端子电连接，第一控制器21通过数据端子从通信总线的数据信号线上获取通信数据，响应数据也是通过数据端子发送至数据信号线上。
[0059]
第二控制器22可以是单片机，用于接收喷墨打印设备发送的验证指令。第二控制器22也与数据端子电连接，并且对数据端子所接收的信号进行识别，判断喷墨打印设备发送的是否为验证指令，如果是验证指令，则第二控制器22将执行对墨盒芯片的验证操作。
[0060]
下面结合图8介绍墨盒芯片的验证方法的工作流程。首先，第二控制器22执行步骤s1，从数据信号线上获取信号，并且判断是否接收到验证指令。验证指令是一种要求特定颜色的墨盒芯片在特定时刻回应特定电平的指令，如上所述，例如对于第一颜色墨盒芯片，对应的验证指令为在第一、第二发送周期的第一、第八、第九个时钟周期为高电平，其余时钟周期为低电平。且由于第九时钟周期一般为奇偶校验位，因此，该颜色墨盒芯片对应的验证指令换算成16进制即为8181。同理，如上所述，第二颜色墨盒芯片对应的16进制验证指令为8282，第三颜色墨盒芯片对应的16进制验证指令为8484，第四颜色墨盒芯片对应的16进制
验证指令为8888，因此，第二控制器22可以根据数据信号线上获取的信号判断是否为对应的验证指令。如果没有接收到验证指令，则继续等待，如果接收到验证指令，则执行步骤s2，根据验证指令确定当前墨盒芯片的验证时间段。由于不同的墨盒信号有不同的验证时间段，但各个墨盒芯片的验证时间段是按照预先设定的规则确定的，因此，第二控制器22需要根据所接收到的验证指令根据预先设定的规则来确定当前墨盒芯片对应的验证时间段。
[0061]
接着，执行步骤s3，检测在验证时间段内数据端子输出的电平信号。由于在验证时间段内，数据端子应该输出预设的电平信号，例如在三个验证时间段t1、t2、t3内应该分别输出低电平、高电平、低电平的信号。本实施例主要是针对应该输出低电平的验证时间段，即验证时间段t1、t3进行检测。因此，步骤s3就是检测数据端子在验证时间段t1、t3内所输出的电平信号，具体的，检测验证时间段t1、t3内数据端子的电平信号的电压值。可见，本实施例中，在验证时间段t1、t3内，数据端子正确的电平信号是低电平信号，如果发生异常，则输出高电平信号或者接收到高电平信号。
[0062]
然后，执行步骤s4，判断数据端子的电平信号是否为异常电平信号，即数据端子在验证时间段t1、t3内是否输出了高电平信号，如果输出低电平信号，即判断结果为否，表示数据端子输出的验证电平信号正确，可以不需要对第一控制器21执行任何的操作。由于数据端子能够输出正确的电平信号，表示第一控制器21在验证时间段内正确的对数据端子的电平进行了控制，例如在验证时间段t1、t3内将数据端子接地，此时，即使外部环境存在干扰源，所形成的电流将直接导走，不会导致数据端子上形成0.4v的电平，不影响喷墨打印设备的后续验证，因此不需要对第一控制器21执行任何的操作。
[0063]
如果步骤s4的判断结果为是，表示数据端子上的电平无法及时切换，或者电子模块运行异常，此时，需要执行步骤s5，第二控制器22使电子模块执行异常保护操作。具体的，第二控制器22使用两种方式使电子模块执行异常保护操作，第一种方式使让第一控制器21失效，例如擦除第一控制器21内的程序，或者让第一控制器21错误的响应喷墨打印设备发送的指令，或者是不响应喷墨打印设备发送的指令，这样，第一控制器21将无法继续响应喷墨打印设备发送的指令，喷墨打印设备将无法接收墨盒芯片返回的正确的响应数据，并认为墨盒芯片出错，将发出告警信息，以提示用户需要更换墨盒。第二种方式是，第二控制器22使墨盒芯片的片选端子持续加载低电平信号。由于片选端子被加载低电平信号时，第一控制器21将认为喷墨打印设备并未发送任何的指令，第一控制器21也就不会响应喷墨打印设备发送的指令，喷墨打印设备将无法接收墨盒芯片返回的正确的响应数据，并认为墨盒芯片出错，将发出告警信号，以提示用户需要更换墨盒。
[0064]
在墨盒安装到喷墨打印设备后，喷墨打印设备会一直发送验证指令，以检测墨盒有无安装或者已经取出或者发生了连接端子间的短路情况，如果墨盒芯片在开始打印前偶尔响应不正确，喷墨打印设备会重复发送多次验证指令，如果之后的多次验证指令墨盒芯片均能正确响应，喷墨打印设备还是能够进入就绪的状态，用户往往觉查不到墨盒芯片发生过异常情况。在开始打印后，喷墨打印设备还会不定时的发送验证指令，但如果墨盒芯片针对验证指令所发送的响应信号不正确，喷墨打印设备可能会停止打印工作。通过上述方式，第二控制器22可以在打印工作开始前的预设验证时间段内持续检测数据信号线上的验证电平是否正确，一旦响应电平信号错误，则使第一控制器21无法响应喷墨打印设备的指令，从而引起喷墨打印设备发出告警信息，可以避免在后续打印过程中喷墨打印设备识别
墨盒没有正确安装而导致打印突然中止的情况发生。
[0065]
当然，如果墨盒芯片未在检测安装阶段被识别出异常，并执行了打印操作，这种情况下也会存在打印过程中突然中止的风险。为了排查这种风险，本实施例还在通信总线处于空闲状态下进行检测。由于通信总线处于空闲时，时钟端子与数据端子处于弱下拉状态，这种状态容易受到外部的干扰。参见图9，首先，第二控制器22执行步骤s11，判断通信总线是否处于空闲状态。具体的，如果通信总线处于空闲状态时，数据端子与时钟端子均为弱下拉状态，片选端子为低电平状态，由于片选端子与时钟端子都始终为共总线的，为此，在步骤s11中，只需要检测时钟端子以及片选端子是否符合上述的状态，即可以判断通信总线是否处于空闲状态。
[0066]
然后，执行步骤s12，检测数据端子的电平信号，并且执行步骤s13，判断数据端子是有高电平信号。在通信总线处于空闲状态时，尤其是时钟端子为高阻态时，表示喷墨打印设备不需要墨盒芯片返回任何数据，如果此时数据端子上有高电平信号，表示数据端子受到了外部的干扰而生成了不正确的信号，这会影响喷墨打印设备的通信。一旦在喷墨打印设备需要对墨盒芯片进行验证时，例如需要数据端子输出预设的电平时，受到外部干扰的数据端子可能无法输出正确的电平信号，将导致打印的突然中止。为了避免这一问题的发生，本实施例中，在步骤s13的判断结果为是时，执行步骤s14，第二控制器22使电子模块执行异常保护操作，即使第一控制器21失效，或者持续向片选端子加载低电平信号，使得喷墨打印设备在发送指令后无法接收到响应数据而提示用户更换墨盒。由于通信总线处于空闲状态是没有执行打印的状态，因此，在没有执行打印的状态下提示用户更换墨盒并不会导致打印突然中止。
[0067]
需要指出的是，在本实施例中，第一控制器21为专用集成电路，第二控制器22为单片机，然而，在其他的一些实施例中，可以将第一控制器21以及第二控制器22的功能合并在同一个控制器，由同一个控制器的不同模块实现上述的第一控制器与第二控制器的功能，或者由其他处理器通过读取存储在计算机可读介质中的程序、指令以执行计算处理，也可实现相同的功能，以上方式也应包含在本发明的保护范围之内。
[0068]
第二实施例：
[0069]
本实施例的墨盒芯片设置有控制模组，与第一实施例不同，本实施例仅设置一个控制器，控制器在第一验证时间段t1、第三验证时间段t3，也就是需要输出低电平的验证时间段内，将数据端子的数据流方向设置为高阻态输入，并判断数据端子所接收到的电平状态是低电平信号还是高电平信号，如果输入的电平信号是低电平信号，表示数据端子上的电平正确，则不做任何处理；如果数据端子接收到的电平信号是高电平信号，则执行异常保护操作，具体的，控制器锁定内部的程序，不响应喷墨打印设备发送的指令，或者持续的向片选端子加载低电平信号。
[0070]
当然，对于第二验证时间段t2，本实施例的墨盒芯片上也可以设置计数器或者触发器等计时延迟器件，墨盒芯片在接收到验证指令后，立即向计时延迟器件发送使能信号，以使得计时延迟器件只在第二验证时间段t2内向数据端子输出高电平，而在其他时间段内不输出任何电平。这样控制器可以在向计时延迟器件发送了使能信号后，在验证指令的所有响应时间段内，将数据端子的数据流方向一直设置为高阻态输入，无需在第二验证时间段t2输出高电平，这样控制器在整个验证时间段内均可检测数据端子上的电平是否正确。
[0071]
最后需要强调的是，以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.耗材芯片，包括：基板，所述基板上设置有电子模块以及多个连接端子，多个所述连接端子与所述电子模块电连接，多个所述连接端子至少包括数据端子；其特征在于：所述电子模块内设置有控制模组，所述控制模组用于接收验证指令，并且根据所述验证指令确定验证时间段，所述控制模组还判断在所述验证时间段内，所述数据端子的电平信号是否为异常电平信号，如是，使所述电子模块执行异常保护操作。2.根据权利要求1所述的耗材芯片，其特征在于：所述控制模组包括第一控制器以及第二控制器，所述第一控制器用于通过所述数据端子接收通信数据并返回响应数据，所述第二控制器用于接收所述验证指令，并判断在验证时间段内所述数据端子的电平信号是否为异常电平信号。3.根据权利要求2所述的耗材芯片，其特征在于：使所述电子模块执行异常保护操作包括：所述第二控制器使所述第一控制器失效。4.根据权利要求1至3任一项所述的耗材芯片，其特征在于：所述连接端子还包括片选端子；使所述电子模块执行异常保护操作包括：所述控制模组向所述片选端子持续加载低电平信号。5.根据权利要求1所述的耗材芯片，其特征在于：所述控制模组判断所述数据端子的电平信号是否为异常电平信号包括：在所述验证时间段内，将所述数据端子的数据流方向设置为高阻态输入，并判断所述数据端子的输入电平状态是否为异常电平信号。6.根据权利要求1至3任一项所述的耗材芯片，其特征在于：所述控制模组还用于在通信总线处于空闲状态时检测所述数据端子是否有高电平信号，如是，使所述电子模块执行异常保护操作。7.根据权利要求1所述的耗材芯片，其特征在于：所述耗材芯片还包括计时延迟器件；所述控制模组在接收到验证指令后，使能所述计时延迟器件，使得所述计时延迟器件在特定的验证时间段内输出高电平信号，并在验证指令的整个响应时间段内将所述数据端子的数据流方向一直设置为高阻态输入状态。8.一种耗材芯片的验证方法，其特征在于，包括：耗材芯片的控制模组接收验证指令，根据所述验证指令确定验证时间段；所述控制模组检测耗材芯片的数据端子在所述验证时间段内的电平信号，并判断在所述验证时间段内所述数据端子的电平信号是否为异常电平信号，如是，则使所述耗材芯片的电子模块执行异常保护操作。9.根据权利要求8所述的耗材芯片的验证方法，其特征在于：所述控制模组包括第一控制器以及第二控制器，所述第一控制器用于通过所述数据端子接收通信数据并返回响应数据；使所述电子模块执行异常保护操作包括：所述第二控制器使所述耗材芯片的第一控制器失效。
10.根据权利要求8所述的耗材芯片的验证方法，其特征在于：所述耗材芯片设置有片选端子；使所述电子模块执行异常保护操作包括：所述控制模组向所述片选端子持续加载低电平信号。11.根据权利要求8至10任一项所述的耗材芯片的验证方法，其特征在于：所述控制模组判断所述数据端子的电平信号是否为异常电平信号包括：在所述验证时间段内，将所述数据端子的数据流方向设置为高阻态输入，并判断所述数据端子的输入电平状态是否为异常电平信号。12.根据权利要求8至10任一项所述的耗材芯片的验证方法，其特征在于，该方法还包括：所述控制模组在通信总线处于空闲状态时检测所述数据端子是否有高电平信号，如是，使所述电子模块执行异常保护操作。13.耗材容器，其特征在于，包括：壳体，所述壳体的外壁上设置有如权利要求1至7任一项所述的耗材芯片。14.喷墨打印设备，其特征在于，包括：打印字车，打印字车上可拆卸的安装有如权利要求13所述的耗材容器。

技术总结
本发明提供一种耗材芯片及其验证方法、耗材容器、喷墨打印设备，该耗材芯片包括基板，基板上设置有电子模块以及多个连接端子，多个连接端子与电子模块电连接，多个连接端子至少包括数据端子；其中，电子模块内设置有控制模组，控制模组接收验证指令，并且根据验证指令确定验证时间段，控制模组判断在验证时间段内，数据端子的电平信号是否为异常电平信号，如是，使电子模块执行异常保护操作。本发明还提供上述耗材芯片的验证方法、使用上述耗材芯片的耗材容器、喷墨打印设备。本发明能避免喷墨打印设备打印过程中突然中止的情况发生。设备打印过程中突然中止的情况发生。设备打印过程中突然中止的情况发生。


技术研发人员：文冠果 罗寿杰 车秩柳
受保护的技术使用者：珠海天威技术开发有限公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/8/1