耗材芯片及其验证响应方法、耗材容器、打印设备

技术领域

本发明涉及打印设备的技术领域，具体地说，是涉及一种打印设备上的耗材芯片的验证响应方法，还涉及耗材容器的验证方法。

背景技术

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。

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。

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。

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。基板的另一侧设有存储器(图2中不可见)，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。

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。

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。

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段内发送验证响应信号。

参见图4，第一颜色墨盒对应的验证时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。以时钟周期的半个周期为基准，第一个墨盒对应的验证时段可以包括三个验证时段，分别是验证时段T1、T2、T3，其中，验证时段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。

从图4可以看出，在第一验证时段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，在第一验证时段T3，墨盒需要向数据信号线输出低电平信号。在其他时间段内，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。针对第二颜色墨盒和针对第三颜色墨盒的情况与第一种颜色的墨盒情况相同，不再赘述。

参见图5，一些墨盒芯片在第一验证时段T1、第三验证时段T3将数据端子设定为高阻态，在第二验证时段T2向数据信号线加载高电平信号，由于喷墨打印设备的数据信号线存在一个下拉电阻，在理想状态下，在第一验证时段T1、第三验证时段T3里，数据信号线将呈现低电平状态，因此，可以满足验证的要求。然而，在现实状态下，时钟信号线上的高电平信号、喷墨打印设备内部的下拉电阻的阻值差异、墨盒芯片内部的寄生电容等也会影响到高阻态时的真实电压，特别是当第三验证时段T3设置为高阻态时，喷墨打印设备检测到的不一定是低电平信号，存在喷墨打印设备认为墨盒不通过验证的风险。参见图6，另一些墨盒在第一验证时段T1将数据端子设定为高阻态，在第二验证时段T2向数据信号线加载高电平信号，在第三验证时段T3向数据信号线加载低电平信号，也可以满足验证的要求。

然而，由于每一个颜色墨盒的应答周期都是紧接在喷墨打印设备的第二个发送周期之后，即第二个发送周期之后的下一个周期就是墨盒的第一个应答周期，因此每一个墨盒需要在极短时间内进行应答，墨盒芯片的处理时间非常短。而且墨盒芯片在两个应答周期内所发送的验证电平并不相同，尤其是第二验证时段T2与第三验证时段T3是在同一个时钟周期内的，这就需要墨盒芯片具有较强的处理能力，并且能够在极短时间内响应喷墨打印设备的验证指令。

为了满足这一要求，大部分墨盒芯片都是采用专用集成电路实现验证指令的应答，然而，一般专用集成电路的功能在流片后其功能就已经固定无法更改，如前面介绍的，专用集成电路在设计之初就将在第一验证时段T1、第三验证时段T3使用高阻态替代输出低电平信号的功能固定了，即使后来发现在第三验证时段T3输出状态不稳定，也无法更改。又或者，有的专用集成电路上电后初始化时间过长，上电后直到喷墨打印设备发送了安装检测指令，也没能完成初始化，或者在接收安装检测指令阶段才完成初始化。这样会导致专用集成电路只是无法正确的响应安装检测指令，但不会影响后续其他指令的应答。重新设计一个新的专用集成电路，需要耗费大量的人力物力以及时间。如果墨盒芯片采用单片机与喷墨打印设备进行通信，由于单片机对指令的响应速度不如专用集成电路的响应速度，在处理喷墨打印设备的其他指令时，有可能因为响应不及时而导致打印速度缓慢，影响打印效率。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种降低墨盒芯片的实现难度还能保证耗材芯片与打印设备通信效率的耗材芯片验证响应方法。

本发明的第二目的是提供一种应用上述耗材芯片验证响应方法的耗材芯片。

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。

本发明的第四目的是提供一种应用上述耗材容器的打印设备。

为实现上述的第一目的，本发明提供的耗材芯片验证响应方法中，该耗材芯片具有修复控制单元以及主控制单元，该方法包括：修复控制单元接收到安装检测指令后，在至少一个验证时段内改变主控制单元对于安装检测指令的响应；修复控制单元改变主控制单元对于安装检测指令的响应包括：修复控制单元让主控制单元在至少一个验证时段内不响应安装检测指令；和/或修复控制单元在至少一个验证时段内输出低电平信号；和/或修复控制单元在至少一个验证时段之前输出高电平信号。

由上述方案可见，耗材芯片接收到安装检测指令后，修复控制单元在至少一个验证时段内改变主控制单元对于安装检测指令的响应。这样，针对安装检测指令，修复控制单元通过软件的方式响应安装检测指令，当主控制单元对于安装检测指令的响应存在瑕疵，或者主控制单元初始化未完成而导致来不及响应安装检测指令时，可以通过修复控制单元来响应安装检测指令。这样，即使主控制单元对于安装检测指令的响应有瑕疵或者无法及时响应，也能通过修复控制单元来完成安装检测指令的响应，无需重新设计新的主控制单元，降低主控制单元的生产、设计成本，从而降低耗材芯片的生产成本。

另外，由于修复控制单元能够在验证时段内输出低电平信号或者提前输出高电平信号，在专用集成电路等主控制单元无法正确响应安装检测指令的情况下，直接由修复控制单元替代主控制单元发送信号。这样，主控制单元可以不需要响应打印设备发送的安装检测指令，降低主控制单元的生产成本。

一个优选的方案是，修复控制单元使主控制单元不响应该安装检测指令包括：在验证响应时段内将片选信号降低至第一预设电平以下；或者在验证响应时段内断开主控制单元与数据信号线的连接；或者在验证响应时段内将时钟信号降低至第二预设电平以下。

由此可见，通过多种不同的方式均能够使得主控制单元不能响应打印设备发送的安装检测指令，从而避免修复控制单元与主控制单元均发送安装检测指令而导致通信错误的情况发生。

进一步的方案是，在验证响应时段内断开主控制单元与数据信号线的连接包括：在耗材芯片上设置第一开关管，第一开关管的控制端接收修复控制单元输出的控制信号，第一开关管还连接在数据信号线与主控制单元的数据引脚之间；在验证响应时段内，修复控制单元控制第一开关管截止。

可见，通过设置第一开关管并控制第一开关管的工作状态，即可以控制主控制单元的数据引脚与数据信号线之间的通信，使得主控制单元不能够向打印设备发送响应信号。

可选的方案是，在验证响应时段内将片选信号降低至第一预设电平以下：在耗材芯片上设置第二开关管，第二开关管的控制端接收修复控制单元输出的控制信号，第二开关管还连接在片选信号线与主控制单元的片选引脚之间；在验证响应时段内，修复控制单元控制第二开关管截止。

可见，通过设置第二开关管并控制第二开关管的工作状态，使得主控制单元不能够接收到片选信号，也就不能够响应打印设备的安装检测指令。

另一个可选的方案是，在验证响应时段内将时钟信号降低至第二预设电平以下包括：在耗材芯片上设置第三开关管以及稳压管，第三开关管的控制端接收修复控制单元输出的控制信号，稳压管的第一端连接至时钟信号线与主控制单元的时钟引脚，稳压管的第二端连接至第三开关管；在验证响应时段内，修复控制单元使第三开关管导通并使主控制单元的时钟信号的高电平钳位在稳压管的额定电压值。

由此可见，在验证响应时段内，由于主控制单元所接收到的时钟信号的高电平被拉低，相当于没有接收到时钟信号，这样，主控制单元不会响应打印设备发送的安装检测指令。

进一步的方案是，在验证时段的第二应答周期的第一个时钟周期后，第二组验证时段的第一个验证时段到达前，修复控制单元在持续让主控制单元不响应安装检测指令的同时，修复控制单元向数据信号线输出高电平信号，并使得数据信号线上的电压在第二组验证时段的第一个验证时段内，维持在确认为高电平的阈值电压以上。

由于第二组验证时段的第一个验证时段与第二个验证时段是相邻的，修复控制单元通过在第一个验证时段到达前提前输出高电平信号，能够避免在极短时间内监控两个验证时段的到达情况，也不需要在极短的时间内进行信号的连续切换，修复控制单元的运算量能够减少，可以使用低成本的微控制器实现，从而降低耗材芯片的生产成本。

进一步的方案是，修复控制单元至少在第二组验证时段的第二个验证时段内向数据信号线输出低电平信号。

由此可见，当主控制单元在设计之初，就已经将高阻态替代低电平信号来响应安装检测指令的功能固化了之后，修复控制单元在第二组验证时段的第二个验证时段内向数据信号线输出低电平信号，可以修复主控制单元在第二组验证时段的第二个验证时段输出信号不稳定的问题。

更进一步的方案是，修复控制单元在改变主控制单元对于安装检测指令的响应后，恢复主控制单元对于打印设备发送的其他指令的响应。

由此可见，修复控制单元只用于改变主控单元对于安装检测指令的响应，而对于其他指令，则由主控制单元来响应。由于主控制单元一般都是使用专用集成电路，对于其他指令的响应要比修复控制单元快，能满足喷墨打印设备对于耗材芯片快速响应的需求。修复控制单元的功能少且简单，可以使用低成本的微控制器来实现。

为实现上述的第二目的，本发明提供的耗材芯片包括基板，基板上设置电子模块以及多个连接端子，电子模块与连接端子电连接，其中，电子模块包括修复控制单元以及主控制单元，修复控制单元接收到安装检测指令后，在至少一个验证时段内改变主控制单元对于安装检测指令的响应；修复控制单元改变主控制单元对于安装检测指令的响应包括：修复控制单元让主控制单元在至少一个验证时段内不响应安装检测指令；和/或修复控制单元在至少一个验证时段内输出低电平信号；和/或修复控制单元在至少一个验证时段之前输出高电平信号。

为实现上述的第三目的，本发明提供的耗材容器包括壳体，壳体内形成耗材容纳腔，壳体的外壁上设置有上述的耗材芯片。

为实现上述的第三目的，本发明提供的打印设备包括机体，机体内设置有耗材容器安装腔，该耗材容器安装腔内安装有上述的耗材容器。

附图说明

图1是现有一种喷墨打印设备的结构图。

图2是现有墨盒的结构图。

图3是现有喷墨打印设备发送验证指令的波形时序图。

图4是现有耗材芯片发送验证响应信号的波形时序图。

图5是现有另一种耗材芯片发送验证响应信号的波形时序图。

图6是现有又一种耗材芯片发送验证响应信号的波形时序图。

图7是本发明耗材芯片实施例的电原路图。

图8是本发明耗材芯片的验证响应方法第一实施例的耗材芯片发送验证响应信号的波形时序图。

图9是本发明耗材芯片的验证响应方法第二实施例的耗材芯片发送验证响应信号的波形时序图。

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

本发明的耗材芯片验证响应方法可以应用在诸如喷墨打印设备或者激光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。

第一实施例：

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，本实施例的打印设备为喷墨打印设备，喷墨打印设备具有机体，机体内设置有打印字车作为耗材容器安装腔，墨盒可拆卸的安装到打印字车内。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。喷墨打印设备的打印字车上设置有触针架，触针架上设置有多个触针，墨盒芯片的连接端子可以与触针电连接。喷墨打印设备通过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、数据信号线和片选信号线，喷墨打印设备向时钟信号线输出时钟信号，各墨盒芯片通过各自的时钟端子接收时钟信号，并且在时钟信号下与喷墨打印设备进行同步通信。

墨盒芯片还包括有电子模块，该电子模块包括修复控制单元和主控制单元，本实施例中，修复控制单元是单片机等具有可编程能力的处理器，而主控制单元采用专用集成电路，其对指令的响应速度快于修复控制单元。墨盒芯片的多个连接端子均与电子模块电连接。优选的，修复控制单元与主控制单元均设置有时钟引脚、片选引脚以及数据引脚，这些引脚均与墨盒芯片表面上的时钟端子、片选端子以及数据端子电连接并接收墨盒芯片表面上的时钟端子、片选端子以及数据端子的信号。

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。

需要指出的是，上述SDA1、SDA2、SDA3可为同一根数据信号线，图中的SDA1、SDA2、SDA3表示的是数据信号线上的不同时间段内的信号，即，喷墨打印设备在第一时间段内在数据信号线上与第一颜色墨盒通信的信号为SDA1，同理，喷墨打印设备在第二时间段内在数据信号线上与第二颜色墨盒通信的信号为SDA2，喷墨打印设备在第三时间段内在数据信号线上与第三颜色墨盒通信的信号为SDA3；同时，上述SDA1、SDA2、SDA3可为不同的数据信号线，不同颜色的墨盒通过不同的数据信号线连接到喷墨打印设备，喷墨打印设备同步/异步与不同颜色墨盒通信。

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安装检测指令，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，通常，两个发送周期的预设时钟周期是相同的。如图3所示的，针对第一颜色墨盒芯片，预设时钟周期是第八个时钟周期D8，针对第二颜色墨盒芯片，预设时钟周期是第七个时钟周期D7，以此类推。

墨盒芯片接收到对应安装检测指令后，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。

因此，墨盒芯片需要根据接收到的安装检测指令，确定当前安装检测指令对应的验证时段，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三个验证时段T3。

由于第二验证时段T2与第三验证时段T3在同一个时钟周期内，墨盒芯片需要在同一个时钟周期内两次切换电平，对于墨盒芯片的计算处理能力要求较高，为此，一般墨盒芯片的主控单元采用的是专用集成电路，且将安装检测指令的响应固化了。这里所说的固化，指的是将安装检测指令的判断以及应答不需要经过专用集成电路核心的计算处理，而是专门设计了一个由门电路等硬件组成的模块来处理，由于硬件模块一般无法通过软件配置的方式去更改其功能，因此，一般的专用集成电路在流片后功能就已经固定。本实施例在验证响应时段内由单片机等修复控制单元通过运行软件程序来响应喷墨打印设备发送的安装检测指令。为了避免主控制单元在验证响应时段内也向喷墨打印设备发送信号，特别是当主控制单元初始化时间过长，无法确定其对安装检测指令的响应情况时，修复控制单元需要在验证响应时段的至少一个验证时段内使得主控制单元不响应喷墨打印设备发送的安装检测指令。本实施例的验证响应时段包括第一应答周期与第二应答周期。

具体的，在墨盒安装到喷墨打印设备后，墨盒芯片上电，此时，修复控制单元将判断是否接收到喷墨打印设备发送的安装检测指令，如果确认接收到安装检测指令，则修复控制单元将通过控制多个开关管的通断方式来避免主控制单元响应安装检测指令。

具体的，本实施例可以通过三种方式实现避免主控制单元响应安装检测指令，分别是通过对主控制单元的数据引脚、片选引脚以及时钟引脚进行处理。针对这三种方式，需要在电子模块内设置多个开关管。参见图7，多个开关管包括第一开关管Q1、第二开关管Q2和第三开关管Q3，优选的，第一开关管Q1、第二开关管Q2和第三开关管Q3均是场效应管，并且均接收修复控制单元输出的控制信号，由修复控制单元控制第一开关管Q1、第二开关管Q2和第三开关管Q3的通断。

针对第一种方式，需要通过第一开关管Q1在验证响应时段内切断数据信号线DAT_PR与主控制单元的数据引脚DAT_ASIC的通信。需要说明的是，这里所指的数据信号线DAT_PR与前面提及的数据信号线SDA1、SDA2、SDA3实际上都是同一根数据信号线。具体的，第一开关管Q1连接在数据信号线DAT_PR与主控制单元的数据引脚DAT_ASIC之间，第一开关管Q1的控制端，也就是栅极连接至修复控制单元，例如连接至修复控制单元的数据控制引脚DAT_CTL_MCU。正常通信的时候，上拉电阻R1使得第一开关管Q1处于导通状态，此时，数据信号线DAT_PR与主控制单元的数据引脚DAT_ASIC之间处于通路状态，主控制单元可以正常的接收喷墨打印设备发送的指令并进行响应。当修复控制单元接收到安装检测指令后，将控制第一开关管Q1处于截止状态，从而断开数据信号线DAT_PR与主控制单元的数据引脚DAT_ASIC之间的电连接。并且，由于数据信号线DAT_PR还连接至修复控制单元的数据引脚DAT_MCU，因此，修复控制单元可以正常接收喷墨打印设备发送的所有指令，并判断其是否为目标颜色的安装检测指令。因此，在验证响应时段内，主控制单元将无法向喷墨打印设备发送数据，由修复控制单元向喷墨打印设备发送响应信号。在验证结束后，修复控制单元控制第一开关管Q1导通，由主控制单元响应喷墨打印设备的其他指令。

针对第二种方式，需要通过第二开关管Q2在验证响应时段内将主控制单元接收到的片选信号降低至第一预设电平以下。具体的，第二开关管Q2连接在片选信号线CS_PR与主控制单元的片选引脚CS_ASIC之间，第二开关管Q2的控制端，也就是栅极连接至修复控制单元，例如连接至修复控制单元的片选控制引脚CS_CTL_MCU。正常通信的时候，上拉电阻R2使得第二开关管Q2处于导通状态，此时，片选信号线CS_PR与主控制单元的片选引脚CS_ASIC之间处于通路状态，主控制单元可以正常的接收喷墨打印设备发送的指令并进行响应。当修复控制单元接收到安装检测指令后，将控制第二开关管Q2处于截止状态，由于主控制单元的片选引脚CS_ASIC通过电阻R3接地，因此，在第二开关管Q2截止时，主控制单元的片选引脚CS_ASIC为低电平信号，从而使得主控制单元接收到的片选信号降低至第一预设电平以下，例如，第一预设电平可以是0.5V。这样，主控制单元无法被选通，也就不会响应喷墨打印设备发送的指令。在验证结束后，修复控制单元控制第二开关管Q2导通，由主控制单元响应喷墨打印设备的其他指令。

针对第三种方式，在电子模块内设置第三开关管Q3和稳压管D1，稳压管D1的第一端连接到时钟信号线CLK_PR和主控制单元的时钟引脚CLK_ASIC，稳压管D1的第二端连接至第三开关管Q3的一端，第三开关管Q3的另一端通过电阻R4接地，第三开关管Q3的控制端，也就是栅极连接至修复控制单元，例如连接至修复控制单元的时钟控制引脚CLK_CTL_MCU。正常通信的时候，下拉电阻R5使得第三开关管Q3处于截止状态，此时，稳压管D1不工作，主控制单元的时钟引脚CLK_ASIC能够正常接收时钟信号线CLK_PR的电平信号。

当修复控制单元接收到安装检测指令后，将控制第三开关管Q3处于导通状态，此时，稳压管D1也处于导通状态，将主控制单元的时钟引脚CLK_ASIC的高电平信号钳位在稳压管D1的额定电压值下，在时钟信号线CLK_PR输出低电平信号时，主控制单元的时钟引脚CLK_ASIC仍可以接收到低电平信号。

本实施例中，将稳压管D1的额定电压值设定为低于主控制单元所识别的高电平的阈值以下，也就是设定在第二预设电平以下，优选的，第二预设电平可以是1.5V。这样，一旦第三开关管Q3导通，主控制单元将认为时钟信号始终为低电平信号，不会响应喷墨打印设备发送的安装检测指令。此时，由修复控制单元对安装检测指令进行响应。在验证结束后，修复控制单元控制第三开关管Q3截止，由主控制单元响应喷墨打印设备的其他指令。

本实施例中，在验证响应时段内，修复控制单元将替代主控制单元响应喷墨打印设备发出的安装检测指令，例如，在第一验证时段T1内输出低电平信号，在第二验证时段T2内输出高电平信号，在第三验证时段T3内输出低电平信号，也就是按照图4所示的波形图输出响应信号。或者，在第一验证时段T1内设定为高阻态，在第二验证时段T2内输出高电平信号，在第三验证时段T3内设定为高阻态，也就是按照图5所示的波形图输出响应信号。又或者，在第一验证时段T1内设定为高阻态，在第二验证时段T2内输出高电平信号，在第三验证时段T3内输出低电平信号，也就是按照图6所示的波形图输出响应信号。

修复控制单元通过软件控制的方式输出验证信号，当主控制单元对于安装检测指令的响应有瑕疵，或者因初始化时间较长而无法及时响应安装检测指令时，可由修复控制单元替代主控制单元对安装检测指令进行响应，而无需重新设计新的主控制单元，可以降低墨盒芯片的生产成本。另一方面，由于主控制单元对指令的响应速度较快，在验证结束后，通过主控制单元对喷墨打印设备的其他指令进行响应，能够提高对其他指令的响应速度，提升打印效率。

第二实施例：

本实施例的墨盒芯片设置有多个连接端子以及电子模块，电子模块内包括修复控制单元以及主控制单元，并且还设置有多个开关管以及稳压管，多个开关管与稳压管、修复控制单元、主控制单元之间的连接方式与第一实施例相同，不再赘述。

与第一实施例不同的是，本实施例的修复控制单元在验证响应时段内对信号处理方式发生了改变。由于在第一实施例中，在第二应答周期的第八个时钟周期D8内，前半半个周期与后半个周期的电平信号情况不同，例如前半个周期需要输出高电平信号，而后半个周期则为低电平或者高阻态，因此，修复控制单元在判断到对应颜色的第二验证时段T2的下降沿到来之后，向数据信号线SDA输出高电平信号，并在输出了高电平后，需要马上判断第三验证时段T3的上升沿是否到来，第三验证时段T3的上升沿到来后向数据信号线SDA输出低电平信号或者置为高阻态，也就是说，修复控制单元需要在一个时钟周期内监控两个边沿信号，并且进行两次信号的切换操作，输出两种电平，这对修复控制单元的运行速度提出很高的要求，需要采用高性能的控制单元实现，会导致墨盒芯片的生产成本增加。

为了解决上面的问题，本实施例在第二验证时段T2到来之前提前输出高电平信号，并且在第三验证时段T3输出低电平信号。具体的，参见图8，在第二个应答周期的第一个时钟周期D1以后，向数据信号线SDA1输出高电平信号，并且将高电平信号一直维持到第三验证时段T3到来的时刻，也就是在第一个时钟周期D1输出高电平后，并在第二验证时段T2到来前维持该高电平信号，而不需要监控第二验证时段T2的下降沿是否到来，仅仅监控第三验证时段T3的上升沿是否到来，在第三验证时段T3的上升沿到来之后，马上输出低电平信号。

因此，本实施例是在在第二个应答周期的第一个时钟周期D1以后，第二验证时段T2到来之前，提前向数据信号线SDA1输出高电平信号，并且维持到第二个验证时段T2的结束时刻。这样，修复控制单元不需要在极短的时间内监控两个验证时段T2、T3的下降沿和上升沿，只需要监控第三验证时段T3的上升沿即可，且在第八时钟周期D8的时间段内电平信号仅仅切换一次，对修复控制单元的运算速度要求较低，能够使用低成本的控制单元实现，从而降低墨盒芯片的生产成本。

第三实施例：

本实施例的墨盒芯片设置有多个连接端子以及电子模块，电子模块内包括修复控制单元以及主控制单元，并且还设置有多个开关管以及稳压管，多个开关管与稳压管、修复控制单元、主控制单元之间的连接方式与第一实施例相同，不再赘述。

本实施例是在第二实施例的基础上做进一步的改进，具体的，参见图9，在第二个应答周期的第一个时钟周期D1以后，修复控制单元向数据信号线SDA1输出高电平信号，但高电平信号并不是一直维持到第三验证时段T3到来的时刻，而是在第二验证时段T2到来之前终止，并且置为高阻态。并且，高阻态的状态维持到第三验证时段T3到来的时刻，也就是一旦检测到第三验证时段T3的上升沿到来后，马上向数据信号线SDA1输出低电平信号。

由于在第二个应答周期的第一个时钟周期D1以后，数据信号线维持了一段时间的高电平信号，在转换为高阻态后，数据信号线SDA1的电压并不会马上降低，而是随着放电过程而逐渐降低，如图9的虚线所示。因此，在第二验证时段T2内，即使数据信号线为高阻态，但由于数据信号线SDA1仍有较高的电压，仍然高于喷墨打印设备的高电平检测阈值，例如高于1.5V，因此，喷墨打印设备仍检测到高电平信号，仍然会认为墨盒已经正确安装。可见，由于修复控制单元不需要在极短的时间内监控两个验证时段T2、T3的下降沿和上升沿，只需要监控第三验证时段T3的上升沿即可，且在第八时钟周期D8的时间段内仅仅需要在第三验证时段T3内输出低电平信号即可，对修复控制单元的运算速度要求较低，能够使用低成本的控制单元实现，进而降低墨盒芯片的生产成本。

需要指出的是，在本实施例中，也可以根据实际的电路参数，选择合适的高电平终止时刻，从而使得在第三验证时段T3也不需要输出低电平信号，而是维持当前的高阻态即可。即，根据数据信号线SDA1的放电曲线，在第二验证时段T2到来前选择合适的时刻停止输出高电平信号，使得在第二验证时段T2内，数据信号线SDA1上的电压维持在阈值电压以上，喷墨打印设备检测到的是高电平信号；而到了第三验证时段T3，数据信号线SDA1上的电压下降到阈值电压以下，喷墨打印设备检测到的是低电平信号。如果墨盒芯片在第一验证时段T1为高阻态，这样墨盒芯片在应答喷墨打印设备的安装检测指令的全部应答时段内，仅需在第二验证时段T2之前输出一次高电平即可，大大简化了控制的逻辑。

第四实施例：

本实施例的墨盒芯片设置有多个连接端子以及电子模块，电子模块内包括修复控制单元以及主控制单元，但电子模块内并不设置开关管和稳压管。在验证响应时段内，修复控制单元以及主控制单元均向数据信号线加载信号。例如，在第一验证时段T1、第二验证时段T3内，不管主控制单元是否输出低电平信号，修复控制单元均向数据信号线输出低电平信号，而在第二验证时段T2内，不管主控制单元是否输出高电平信号，修复控制单元都需要向数据信号线输出高电平信号。

这样，在三个验证时段内，实际上数据信号线上的信号是修复控制单元与主控制单元输出信号的叠加。由于在所有验证时段内两者信号并没有相反的情况，因此，不会出现输出端口短路的情况。例如，主控制单元在第三验证时段T3内为高阻态，而修复控制单元在第三验证时段T3内输出低电平信号，则此时数据信号线上将形成低电平信号，喷墨打印设备将接收到低电平信号，并认为第三验证时段T3内的响应电平正确。

当然，修复控制单元也可以在没有断开主控制单元与数据信号线的连接的情况下，仅仅在其中一个验证时段内输出信号，也可以是两个或者三个验证时段内均输出信号。另外，修复控制单元还可以在第二个验证时段T2到达前提前输出高电平信号，并且使得该高电平信号一直维持到第三验证时段T3的到达时刻。

其他实施例：

在其他的一些实施例中，修复控制单元以及主控制单元不一定需要在三个验证时段内均输出信号，可以仅仅在其中一个或者两个验证时段内输出信号；在所有验证时段内输出的信号可以一部分为修复控制单元与主控制单元两者输出信号的叠加，另外一部分单独为修复控制单元或者主控制单元单独输出。例如，第一验证时段T1内，由主控制单元输出低电平信号，而在第二验证时段T2、第三验证时段T3内，由修复控制单元分别输出高电平信号和低电平信号。或者，主控制单元分别在第一验证时段T1、第二验证时段T2输出低电平信号、高电平信号，而修复控制单元仅仅在第三验证时段T3输出低电平信号。只要修复控制单元改变主控制单元对于安装检测指令的响应，让其满足喷墨打印设备对于安装检测指令的响应要求，都应在本发明的保护范围之内。

当然，本发明的打印设备还可以是激光打印设备，激光打印设备使用碳粉盒作为耗材容器，碳粉盒的侧壁上也可以安装有一块粉盒芯片，粉盒芯片同样可以采用上述的结构实现，并且粉盒芯片工作时实现上述的验证响应方法。

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。