耗材芯片及其工作方法技术

本发明专利技术涉及打印机耗材技术领域，具体涉及一种耗材芯片及其工作方法，其特征在于耗材芯片包括：工作频率控制电路，当芯片主程序在所述非易失性存储模块中运行时，控制所述高速电路工作在第一频率；当芯片主程序调用所述高速电路时，控制所述高速电路工作在第二频率；所述第一频率比所述第二频率低。通过所述工作频率控制电路将所述高速电路的工作频率在第一频率和第二频率之间切换：当芯片主程序需要调用所述高速电路执行运算时，使得高速电路工作在较高的第二频率下从而能够进行快速的运算并将运算结果反馈给芯片主程序使得耗材芯片能够在更短的时间内响应打印机，减少因为耗材芯片响应超时而认证失败的情况发生。

【技术实现步骤摘要】
耗材芯片及其工作方法
本专利技术涉及打印机耗材
，具体涉及一种耗材芯片及其工作方法。
技术介绍
目前耗材普遍使用了芯片作为耗材的信息和使用量的介质。如图1所示，常规耗材芯片主要包括以下基本单元：MCU内核单元、易失性存储单元、非易失性存储单元、高速硬件算法单元，IO接口。MCU内核单元为通用的MCU内核，如MSP430、CORTEX-M0等，用于芯片内部控制和运算。易失性存储单元为SRAM，主要用于存储临时性的数据，如高速硬件算法单元的输入数据或芯片程序运行中产生的数据。非易失性存储单元包含ROM和FLASH，ROM用于存储BOOT程序，FLASH用于存储芯片内部软件数据。高速硬件算法单元用于复杂安全认证算法的硬件实现，如AEA，AES，DES等加解密模块。耗材芯片通过IO接口与打印机通讯。耗材软件数据和码表数据存于耗材芯片的非易失性存储单元中。软件在非易失性存储单元中运行时。耗材芯片与打印机的通讯中存在着安全认证的过程，这涉及到安全认证算法（如AES加/解密算法、DES加/解密算法）的大量运算。通常，安全认证算法运算由芯片内嵌的专门硬件模块（如AEA，AES，DES等加解密模块）实现。软件在非易失性存储单元中运行时，由于受非易失性存储单元的读取速度限制，MCU内核单元只能以较低的频率（如FLASH中运行时MUC内核单元被限制在30MHz）运行。而耗材芯片与打印机的安全认证中，打印机对耗材芯片的响应速度存在要求。如果硬件算法模块计算安全认证信息过慢，芯片未在规定时间内响应打印机，会造成安全认证失败，芯片无法正常使用。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，提供一种耗材芯片，包括内核电路、非易失性存储电路和高速电路，其特征在于，还包括：工作频率控制电路，当芯片主程序在所述非易失性存储模块中运行时，控制所述高速电路工作在第一频率；当芯片主程序调用所述高速电路时，控制所述高速电路工作在第二频率；所述第一频率比所述第二频率低。上述技术方案中，通过所述工作频率控制电路将所述高速电路的工作频率在第一频率和第二频率之间切换：当芯片主程序需要调用所述高速电路执行运算时，使得高速电路工作在较高的第二频率下从而能够进行快速的运算并将运算结果反馈给芯片主程序使得耗材芯片能够在更短的时间内响应打印机，减少因为耗材芯片响应超时而认证失败的情况发生。作为优选，所述工作频率控制电路，包括总时钟源模块、工作频率控制模块；所述工作频率控制模块，包括对应于所述高速电路的高速电路时钟控制单元；所述工作频率控制模块在需要所述高速电路工作时，使能对应于所述高速电路的高速电路时钟控制单元；所述高速电路时钟控制单元，将所述总时钟源模块输出的总时钟进行分/倍频输出至对应的高速电路，作为所述高速电路的工作时钟，使得所述高速电路工作在所述第一频率或者第二频率。所述工作频率控制电路，在需要某一高速电路工作时开启该高速电路的时钟，在不需要该高速电路工作时关闭该高速电路的时钟以降低功耗。作为优选，所述总时钟源模块包括低频输入端、动态频率输出端、以及设置在所述低频输入端和所述动态频率输出端之间的锁相环单元、计数器单元、超高频管理单元；所述锁相环单元，将经所述低频输入端输入的低频时钟倍频后输出高频时钟；所述计数器单元，接收所述锁相环单元输出的高频时钟并对所述高频时钟计数，并将其计数结果的各数据位作为不同频率的位时钟输出；所述超高频管理单元，接收所述高频时钟和所述位时钟，并且基于所接收到的时钟输出动态的总时钟。所述总时钟源模块能够根据耗材芯片的当前工作状态对输出的总时钟进行动态频率调整，以满足用户的需求，使得耗材芯片的在每一个时刻均能够有比较好的工作状态。作为优选，所述工作频率控制模块在需要所述高速电路工作时，使能对应于所述高速电路的高速电路时钟控制单元；并且根据当前总时钟的频率设置所述高速电路时钟控制单元的分/倍频系数，使得所述高速电路工作在所述第一频率或者第二频率。通过所述工作频率控制模块的控制，使得即是在总时钟动态改变的情况下，所述高速电路的也能获得稳定的时钟，使得高速电路工作在所述第一频率或者第二频率下。作为优选，所述高速电路时钟控制单元，包括高速时钟门控子单元和高速时钟分/倍频控制子单元；所述高速时钟门控子单元，控制所述高速电路时钟控制单元输出/不输出对应于所述高速电路的时钟；所述高速时钟分/倍频控制子单元，用于控制所述高速电路时钟控制单元的分/倍频系数。作为优选，所述高速电路时钟控制单元，当芯片主程序在所述非易失性存储模块中运行时，根据当前总时钟的频率设置所述高速电路时钟控制单元的分/倍频系数，使得所述高速电路工作在第一频率。作为优选，所述高速电路时钟控制单元，当芯片主程序调用所述高速电路时，根据当前总时钟的频率设置所述高速电路时钟控制单元的分/倍频系数，使得所述高速电路工作在第二频率。作为优选，所述高速电路时钟控制单元，当芯片主程序在所述非易失性存储模块中运行时，根据当前总时钟的频率设置所述高速电路时钟控制单元的分/倍频系数，使得所述高速电路工作在第一频率；当芯片主程序调用所述高速电路时，根据当前总时钟的频率设置所述高速电路时钟控制单元的分/倍频系数，使得所述高速电路工作在第二频率。作为优选，所述高速电路有多个；所述工作频率控制模块包括分别与各高速电路对应的高速电路时钟控制单元。所述工作频率控制模块通过所述高速电路时钟控制单元对各所述高速电路的时钟分别进行独立的时钟控制，控制更加灵活和精确，运算效率更高，功耗更低。作为优选，所述工作频率控制模块包括对应于所述内核电路的内核电路时钟控制单元；所述内核电路时钟控制单元，将所述总时钟进行分/倍频输出至所述内核电路，作为所述内核电路的工作时钟，使得所述内核电路工作在内核主频。所述工作频率控制模块通过所述内核路时钟控制单元对所述内核电路的时钟进行独立的时钟控制，使得内核电路的效率更高，功耗更低。本专利技术还提供了一种耗材芯片工作方法，适用于上所述的耗材芯片，其特征在于，所述工作频率控制模块的操作包括：需要高速电路工作时，使能对应于所述高速电路的高速电路时钟控制单元，使得所述高速电路时钟控制单元输出第一频率或者第二频率的时钟；不需要高速电路工作时，关闭对应于所述高速电路的高速电路时钟控制单元。上述技术方案中，通过所述工作频率控制电路将所述高速电路的工作频率在第一频率和第二频率之间切换：当芯片主程序需要调用所述高速电路执行运算时，使得高速电路工作在较高的第二频率下从而能够进行快速的运算并将运算结果反馈给芯片主程序使得耗材芯片能够在更短的时间内响应打印机，减少因为耗材芯片响应超时而认证失败的情况发生。进一步的，所述工作频率控制模块在需要高速电路工作时：如果芯片主程序需要调用所述高速电路，根据当前总时钟的频率设置所述高速电路时钟控制单元的分/倍频系数，使得所述高速电路时钟控制单元输出第二频率；如果芯片主程序不需要调用所述高速电路，根据当前总时钟的频率设置所述高速电路时钟控制单元的分/倍频系数，使得所述高速电路时钟控制单元输出第一频率的时钟。进一步的，所述工作频率控制模块：根据当前总时钟的频率以及所述高速电路的第二频率设置所述高速电路时钟控制单元的分/倍频系数；并且读取所述高速电路对应的时钟寄存器，如果所述高速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耗材芯片，包括内核电路、非易失性存储电路和高速电路，其特征在于，还包括：工作频率控制电路，当芯片主程序在所述非易失性存储模块中运行时，控制所述高速电路工作在第一频率；当芯片主程序调用所述高速电路时，控制所述高速电路工作在第二频率；所述第一频率比所述第二频率低。

【技术特征摘要】
1.一种耗材芯片，包括内核电路、非易失性存储电路和高速电路，其特征在于，还包括：工作频率控制电路，当芯片主程序在所述非易失性存储模块中运行时，控制所述高速电路工作在第一频率；当芯片主程序调用所述高速电路时，控制所述高速电路工作在第二频率；所述第一频率比所述第二频率低。2.根据权利要求1所述的一种耗材芯片，其特征在于：所述工作频率控制电路，包括总时钟源模块、工作频率控制模块；所述工作频率控制模块，包括对应于所述高速电路的高速电路时钟控制单元；所述工作频率控制模块在需要所述高速电路工作时，使能对应于所述高速电路的高速电路时钟控制单元；所述高速电路时钟控制单元，将所述总时钟源模块输出的总时钟进行分/倍频输出至对应的高速电路，作为所述高速电路的工作时钟，使得所述高速电路工作在所述第一频率或者第二频率。3.根据权利要求2所述的一种耗材芯片，其特征在于：所述总时钟源模块包括低频输入端、动态频率输出端、以及设置在所述低频输入端和所述动态频率输出端之间的锁相环单元、计数器单元、超高频管理单元；所述锁相环单元，将经所述低频输入端输入的低频时钟倍频后输出高频时钟；所述计数器单元，接收所述锁相环单元输出的高频时钟并对所述高频时钟计数，并将其计数结果的各数据位作为不同频率的位时钟输出；所述超高频管理单元，接收所述高频时钟和所述位时钟，并且基于所接收到的时钟输出动态的总时钟。4.根据权利要求3所述的一种耗材芯片，其特征在于：所述工作频率控制模块在需要所述高速电路工作时，使能对应于所述高速电路的高速电路时钟控制单元；并且根据当前总时钟的频率设置所述高速电路时钟控制单元的分/倍频系数，使得所述高速电路工作在所述第一频率或者第二频率。5.根据权利要求4所述的一种耗材芯片，其特征在于：所述高速电路时钟控制单元，包括高速时钟门控子单元和高速时钟分/倍频控制子单元；所述高速时钟门控子单元，控制所述高速电路时钟控制单元输出/不输出对应于所述高速电路的时钟；所述高速时钟分/倍频控制子单元，用于控制所述高速电路时钟控制单元的分/倍频系数。6.根据权利要求5所述的一种耗材芯片，其特征在于：所述高速电路时钟控制单元，当芯片主程序在所述非易失性存储模块中运行时，根据当前总时钟的频率设置所述高速电路时钟控制单元的分/倍频系数，使得所述高速电路工作在第一频率。7.根据权利要求5所述的一种耗材芯片，其特征在于：所述高速电路时钟控制单元，当芯片主程序调用所述高速电路时，根据当前总时钟的频率设置所述高速电路时钟控制单元的分/倍频系数，使得所述高速电路工作在第二频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：范晨威，孙云，刘天翔，
申请(专利权)人：杭州旗捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33