ES2870094T3

ES2870094T3 - Sistemas para establecer la dirección de un módulo

Info

Publication number: ES2870094T3
Application number: ES15797200T
Authority: ES
Inventors: Adam Ahne
Original assignee: Lexmark International Inc
Current assignee: Lexmark International Inc
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2021-10-26
Anticipated expiration: 2035-10-16
Also published as: MX2016010301A; EP3149601A1; CA2938906A1; CN106068504B; MX2016010300A; EP3149601B1; US9213927B1; WO2016061476A1; CN106068504A; AU2015331860A1; US9223741B1

Abstract

Un módulo de circuito que comprende un primer módulo (104) y un segundo módulo (106), el primer módulo (104) que comprende: una conexión a tierra (114); una conexión de energía (112); un regulador de derivación que se acopla a la conexión de energía y a la conexión a tierra; en donde el regulador de derivación (121, 703) incluye un sumidero de corriente activo, el regulador de derivación ajusta el sumidero de corriente activo para regular una tensión entre la conexión de energía y la conexión a tierra a una tensión objetivo predeterminada; un circuito de medición de corriente que mide la corriente que fluye entre la conexión de energía y la conexión a tierra; una o más conexiones de comunicación (116, 118); y un circuito lógico digital (218, 606) que se acopla a una o más conexiones de comunicación para enviar y recibir comunicaciones, en donde el circuito lógico digital responde a las comunicaciones que se dirigen a una dirección de comunicación con la dirección de comunicación en base a la corriente que mide el circuito de medición de corriente; en donde el primer módulo es idéntico al segundo módulo; una primera tensión de energía (122) se acopla al primer módulo a través de una primera resistencia de fuente (122); y una segunda tensión de energía (124) se acopla al segundo módulo a través de una segunda resistencia de fuente (126), en donde la primera resistencia de fuente no es la misma que la segunda resistencia de fuente.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistemas para establecer la dirección de un módulo

Antecedentes

1. Campo de la descripción

La presente descripción se refiere en general a dispositivos esclavos en un bus de comunicación y más particularmente a módulos esclavos en un bus I2C.

2. Descripción de la Técnica Relacionada

El I2C (también conocido como I2C) es un estándar de comunicación entre dispositivos. Un bus I2C tiene un dispositivo maestro y uno o más dispositivos esclavos. Cada dispositivo esclavo tiene una dirección de comunicación única para que el dispositivo maestro pueda dirigir la comunicación a un dispositivo esclavo en particular.

Las impresoras tienen artículos de suministro reemplazables por el usuario, tal como las botellas de tóner. Estos artículos de suministro pueden tener circuitos de autenticación para distinguir las botellas de tóner fabricadas por equipos originales de las botellas de tóner de terceros, ya que pueden aplicarse diferentes procedimientos operativos. Los circuitos de autenticación pueden implementar algoritmos de criptografía para aumentar la confianza en la autenticación. Una impresora de un solo color, tal como una impresora monocromática, puede tener un circuito de autenticación en una botella de tóner y otro circuito de autenticación en una unidad de imagen. Estos módulos que contienen los circuitos de autenticación pueden ser casi idénticos, siendo la única diferencia una variable de memoria no volátil que contiene la dirección del módulo. Durante la fabricación, se deben realizar gastos adicionales para realizar un seguimiento de estos dos módulos similares, pero no idénticos, y el sistema no funcionará correctamente si los módulos se mezclan. Lo que se necesita es una manera de usar módulos idénticos en múltiples artículos de suministro.

El documento US 2009/031048 A1se refiere a dispositivos digitales y a la configuración de direccionamiento esclavo de múltiples bits en un bus serie mediante el uso de una única conexión externa. El documento WO 2009/120936se refiere a un aparato para el control dinámico de la gestión de energía mediante el uso de protocolos de gestión de bus serie.

Resumen

La invención se dirige a un sistema que comprende un módulo de circuito de acuerdo con la reivindicación 1. Las modalidades preferidas de la presente invención se exponen en las reivindicaciones dependientes. Dichas modalidades preferidas así como también las modalidades para una mejor comprensión de la invención se describen en la siguiente descripción y figuras.

La invención, en una de sus formas, se dirige a un módulo de circuito que tiene una conexión a tierra, una conexión de energía, un regulador de derivación que se acopla a la conexión de energía y a la conexión a tierra, un circuito de medición de corriente que mide una corriente que fluye entre la conexión de energía y la conexión a tierra, una o más conexiones de comunicación, y un circuito lógico digital que se acopla a una o más conexiones de comunicación para enviar y recibir comunicaciones. El circuito lógico digital responde a las comunicaciones que se dirigen a una dirección de comunicación con la dirección de comunicación en base a la corriente que mide el circuito de medición de corriente.

Para una mejor comprensión de la invención, la descripción se dirige a un módulo de circuito que tiene una conexión a tierra, una conexión de energía, un regulador de derivación que se acopla a la conexión de energía y a la conexión a tierra, una o más conexiones de comunicación y un circuito lógico digital que se acopla a una o más conexiones de comunicación para enviar y recibir comunicaciones. El regulador de derivación incluye un sumidero de corriente ajustable y una línea de control que ajusta la corriente que pasa por el sumidero de corriente ajustable. El circuito lógico digital responde a las comunicaciones que se dirigen a una dirección de comunicación con la dirección de comunicación en base al estado de la línea de control que ajusta el sumidero de corriente ajustable.

La descripción se dirige además a un módulo que tiene una conexión de energía, una conexión a tierra, un dispositivo esclavo i2c que tiene una dirección de comunicación y un controlador. El controlador determina si la tensión entre la conexión de energía y la conexión a tierra es mayor que un primer umbral predeterminado y, si así se determina, entonces disminuye la impedancia entre la conexión de energía y la conexión a tierra y establece la dirección de comunicación en una primera dirección. El controlador también determina si la tensión entre la conexión de energía y la conexión a tierra es menor que un segundo umbral predeterminado y, si así se determina, entonces aumenta la impedancia entre la conexión de energía y la conexión a tierra y establece la dirección de comunicación en una segunda dirección. La primera dirección no es la misma que la segunda dirección.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos acompañantes que se incorporan y forman parte de la descripción, ilustran varios aspectos de la presente descripción, y junto con la descripción sirven para explicar los principios de la presente descripción.

La Figura 1 es una representación del diagrama esquemático de una red de módulo de impresora de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.

La Figura 2 es una representación del diagrama esquemático que muestra detalles internos de la red de módulo de impresora.

Las Figuras 3 a 7 son representaciones de los diagramas esquemáticos de modalidades alternativas de la red de módulo de impresora.

Las Figuras 8 a 10 son diagramas de flujo de métodos de funcionamiento de un módulo de acuerdo con las modalidades de la presente descripción.

Descripción detallada

En la siguiente descripción, se hace referencia a los dibujos acompañantes donde los mismos números representan elementos similares. Las modalidades se describen en detalle suficiente para permitir que los expertos en la técnica lleven a la práctica la presente descripción. El alcance de la protección se define por las reivindicaciones adjuntas.

Con referencia ahora a los dibujos y más particularmente a la Figura 1, se muestra una representación del diagrama esquemático de un circuito de acuerdo con una modalidad de la presente descripción. Una red de módulo de impresora 100 tiene un circuito integrado de aplicaciones específicas (ASIC) del sistema 102 que se acopla a un primer módulo 104 y a un segundo módulo 106 a través de un bus I2C. El bus I2C tiene una línea de reloj 108 que se controla mediante el ASIC del sistema 102 y una línea de datos 110 que se controla bidireccionalmente mediante el ASIC del sistema 102, el primer módulo 104 y el segundo módulo 106. La línea del reloj y la línea de datos son conexiones de comunicación en serie.

El ASIC del sistema 102 se ubica en una placa de circuito impreso (PCB) 103 del sistema. El primer módulo 104 se ubica en un componente reemplazable por el usuario, por ejemplo, como se muestra en una botella de tóner 105. El primer módulo 104 incluye una PCB. Una conexión de energía 112, una conexión a tierra 114, una conexión de reloj 116 y una conexión de datos 118 son, por ejemplo, almohadillas conductoras que se ubican en la PCB del primer módulo. Unos dedos metálicos elásticos tocan las almohadillas conductoras formando conexiones eléctricas entre la PCB del sistema y el primer módulo 104. Alternativamente, la conexión de energía 112, la conexión a tierra 114, la conexión de reloj 116 y la conexión de datos 118 pueden realizarse con otras conexiones reutilizables tales como conectores de terminal y enchufe. El segundo módulo 106 tiene conexiones similares y se ubica, por ejemplo, como se muestra, en una unidad de imagen 119.

El ASIC del sistema 102 es un maestro I2C, el primer módulo 104 y el segundo módulo 106 son esclavos I2C. Como se conoce en la técnica, una comunicación en serie en el formato de datos I2C contiene un encabezado que tiene una dirección de esclavo. Cada esclavo solo responderá a las comunicaciones que se dirijan a su dirección de comunicación. Por lo tanto, cada esclavo en el bus I2C tiene una dirección de comunicación única.

La dirección de comunicación del primer módulo 104 no es fija. En cambio, la dirección de comunicación se controla por una primera tensión de energía 120 y una primera resistencia de fuente 122 que se ubica en la PCB del sistema. La tensión entre la conexión de energía 112 y la conexión a tierra 114, en lo sucesivo denominada Ventrada, la regula el primer módulo 104 mediante el uso de un regulador de derivación 121, por ejemplo, un diodo Zener. La dirección de comunicación del primer módulo 104 se basa en la cantidad de corriente que fluye hacia la conexión de energía 112, en lo sucesivo denominada Ientrada. De manera similar, la dirección de comunicación del primer módulo 104 puede basarse, por ejemplo, en una impedancia entre la conexión de energía 112 y la conexión a tierra 114, ya que esta impedancia también influirá en Ientrada. Por lo tanto, cuando Ventrada se regula a una tensión, Ientrada se controla por la primera tensión de energía 120 y la primera resistencia de fuente 122.

Una segunda tensión de energía 124 se acopla al segundo módulo 106 a través de una segunda resistencia de fuente 126. El segundo módulo 106 tiene un regulador de derivación 123 que se acopla a Ventrada y tierra. Si, por ejemplo, el primer módulo 104 es idéntico al segundo módulo 106, la primera tensión de energía 120 es la misma que la segunda tensión de energía 124, y la primera resistencia de fuente 122 es la misma que la segunda resistencia de fuente 126, entonces el primer módulo 104 y el segundo módulo 106 tendrán la misma dirección de comunicación, que no se desea ya que provocará conflictos de bus. Sin embargo, si la primera resistencia de fuente 122 no es la misma que la segunda resistencia de fuente 126, entonces el primer módulo 104 y el segundo módulo 106 no tendrán la misma dirección de comunicación ya que tendrán diferentes corrientes de entrada, en lo sucesivo denominadas Ientrada. Por ejemplo, el primer módulo 104 y el segundo módulo 106 son idénticos y tendrán una primera dirección de comunicación si Ientrada es mayor que 40 mA y una segunda dirección de comunicación si Ientrada es menor que 40 mA. Por supuesto, otras combinaciones de resistencia de fuente y tensión de energía darán como resultado, diferentes Ientrada y, por lo tanto, diferentes direcciones de comunicación. Por ejemplo, si la primera tensión de energía 120 es de 12 V, la segunda tensión de energía 124 es de 8 V, la primera resistencia de fuente 122 es de 100 ohmios, la segunda resistencia de fuente 126 es de 65 ohmios y Ventrada se regula a 6 V, entonces la Ientrada del primer módulo es 60 mA y la Ientrada del segundo módulo es 30 mA, y por lo tanto la dirección de comunicación de los dos módulos será diferente.

Se debe señalar que el sistema que se describe tiene dos módulos idénticos en el mismo bus I2C pero en direcciones diferentes, y esta función se proporciona sin agregar conexiones adicionales. Esto permite que el mismo módulo se incorpore en varios componentes del sistema, lo que simplifica la fabricación y reduce los costos.

Se debe señalar que pueden usarse otros sistemas de comunicación en lugar de I2C. Por ejemplo, un sistema de bus serie universal (USB) también tiene dispositivos esclavos con direcciones de comunicación únicas. En lugar de establecer una de solo dos direcciones, se pueden establecer más direcciones dividiendo Ientrada en más de dos regiones. Por ejemplo, cuatro direcciones serían ventajosas para las botellas de tóner de una impresora de cuatro colores.

La Figura 2 muestra una representación del diagrama esquemático de la red de módulo de impresora 100 que muestra detalles internos del primer módulo 104. Ventrada 202, aguas abajo de la conexión de energía 112, se regula por un diodo Zener 204 que se configura como un regulador de derivación. El diodo Zener 204 se acopla a la conexión de energía 112 a través de una resistencia de detección 206, que se dimensiona para que no degrade significativamente la capacidad del diodo Zener 204 para regular Ventrada 202. Los valores de los componentes de ejemplo son: el diodo Zener 204 es un diodo Zener de 6 V, la resistencia de detección 206 es de 1 ohmio y la resistencia de fuente 122 es de 100 ohmios.

La tensión a través de la resistencia de detección 206 es proporcional a la cantidad de corriente que fluye hacia el primer módulo 104 a través de la conexión de energía 112, es decir, Ientrada. Un amplificador diferencial, que se compone de un amplificador operacional 208 y las resistencias 210, 212, 214, 216, convierte esta tensión diferencial en una tensión de un solo extremo con referencia a tierra. Esta tensión de un solo extremo se acopla a un convertidor analógico-digital (ADC) que se ubica en un circuito de autenticación 218. El circuito de autenticación 218 es un circuito lógico digital y contiene un esclavo I2C que se acopla al ASIC del sistema 102 a través de la conexión de reloj 116 y la conexión de datos 118. Se debe señalar que la corriente a través de las resistencias 210, 212, 214 y 216 y el amplificador operacional 208 es insignificante en comparación con la corriente a través de la resistencia de detección 206 y, por lo tanto, no agrega un error significativo a la medición de Ientrada.

El circuito de autenticación 218 tiene una dirección de comunicación porque es un dispositivo esclavo I2C. Las direcciones de comunicación I2C tienen una longitud de 7 bits o de 10 bits. Los bits más significativos se establecen, por ejemplo, en un valor que se almacena en la memoria no volátil que se ubica dentro del circuito de autenticación 218. El bit menos significativo se establece en base a la tensión que lee el ADC, que es proporcional a Ientrada. Si Ientrada es mayor que un umbral de corriente de entrada predeterminado, por ejemplo, 40 mA, el bit menos significativo de la dirección de comunicación del primer módulo se establece en uno; de lo contrario, se establece en cero. Por lo tanto, la dirección de comunicación del primer módulo puede cambiarse cambiando el valor de la resistencia de fuente 122 ya que la resistencia de fuente 122 influye en Ientrada. El circuito de autenticación 218 responde a las comunicaciones que se dirigen a la dirección de comunicación.

La dirección de comunicación del primer módulo también puede cambiarse conmutando una resistencia de balasto 219 a tierra. La resistencia de balasto 219 es, por ejemplo, de 200 ohmios. Esto reducirá la tensión equivalente de Thevenin que ve la conexión de energía 112, lo que reducirá Ientrada. El ASIC del sistema 102 puede conmutar la resistencia de balasto 219 activando un transistor 220 a través de una resistencia 222. De esta manera, el ASIC del sistema 102 puede cambiar dinámicamente la dirección de comunicación del primer módulo para verificar, por ejemplo, que el primer módulo 104 está funcionando correctamente.

El ASIC del sistema 102 puede verificar que el primer módulo 104 está regulando Ventrada leyendo un ADC que se acopla a Ventrada a través de la resistencia 224 y la resistencia 226. El circuito de autenticación 218 puede comportarse de manera errática si su tensión de energía cae, lo que puede suceder si el diodo Zener 204 no regula Ventrada. El circuito de autenticación Vcc se alimenta mediante un regulador lineal 228. Alternativamente, Ventrada puede alimentar el circuito de autenticación 218 y puede omitirse el regulador lineal.

La Figura 3 muestra una representación del diagrama esquemático de un módulo 300 de acuerdo con otra modalidad de la presente descripción. El módulo 300 tiene la misma interfaz eléctrica que el primer módulo 104. Un amplificador operacional 304 y los componentes asociados 306 a 314 forman un sumidero de corriente activo que se configura como un regulador de derivación que regula Ventrada a una tensión objetivo predeterminada, por ejemplo, 6 V. Una resistencia de detección 306 activa un transistor 318 cuando Ientrada excede un I-ésimo umbral predeterminado, por ejemplo, 40 mA. El transistor 318 se acopla a un circuito digital 320 a través de un divisor de tensión que se hace de la resistencia 322 y la resistencia 324. El circuito digital 320 es, por ejemplo, una memoria no volátil, por ejemplo, EEPROM, flash, etc. El circuito digital 320 es un esclavo I2C y su dirección de comunicación se basa en el estado de la línea de dirección 326. La dirección de comunicación será una primera dirección cuando Ientrada esté por debajo de I-ésimo y será una segunda dirección cuando Ientrada esté por encima de I-ésimo.

La Figura 4 muestra una representación del diagrama esquemático de un módulo 400 de acuerdo con otra modalidad de la presente descripción. El módulo 400 tiene la misma interfaz eléctrica que el primer módulo 104. Un amplificador operacional 402 y los componentes asociados 404 a 412 forman un sumidero de corriente ajustable que se configura como un regulador de derivación que regula Ventrada a una tensión objetivo predeterminada, por ejemplo, 6 V. La salida del amplificador operacional 402 es una línea de control 413 que ajusta la corriente en el sumidero de corriente ajustable ya que la corriente a través de la resistencia 412 es inversamente proporcional a la tensión en la línea de control 413. El módulo 400 no mide Ientrada directamente. En cambio, la línea de control 413 se acopla a través de la resistencia 414 y la resistencia 416 a un ADC en un ASIC de autenticación 418. El ASIC de autenticación 418 es un circuito digital que contiene un circuito de autenticación.

Suponiendo que la corriente en el regulador lineal 228, el amplificador operacional 402 y los componentes 404 a 410 es insignificante, Ientrada es proporcional a la corriente a través de la resistencia 412 que es inversamente proporcional a la tensión en la línea de control 413 en lo sucesivo denominada Vcl. El ASIC de autenticación 418 lee Vcl y establece una dirección de comunicación en base a esta tensión. Por ejemplo, la dirección de comunicación se puede establecer en una primera dirección cuando Vcl excede un umbral predeterminado y, de lo contrario, se puede establecer en una segunda dirección. Por supuesto, son posibles más direcciones de comunicación con múltiples umbrales. El ASIC de autenticación 418 responde a las comunicaciones que se dirigen a la dirección de comunicación.

El ASIC de autenticación 418 puede sincronizar el establecimiento de la dirección de comunicación cuando el circuito de autenticación esté en un estado de baja energía, tal como, por ejemplo, cuando el circuito de autenticación esté en un estado inactivo. Esto reducirá la corriente en el regulador lineal 228 de modo que sea insignificante.

La Figura 5 muestra una representación del diagrama esquemático de una red de módulo de impresora 500. Un módulo 502 se acopla al ASIC del sistema 102. El módulo 502 tiene la misma interfaz eléctrica que el primer módulo 104. Ventrada se acopla a una entrada del ADC de un circuito digital 504 a través de la resistencia 506 y la resistencia 508. Una salida digital del circuito digital 504 se acopla a un transistor 506 a través de una resistencia 508. El transistor 506 se acopla a una resistencia 510 que se acopla a Ventrada.

El circuito digital 504 es un dispositivo esclavo I2C que tiene una dirección de comunicación. El circuito digital 504 tiene un controlador que controla Dsalida y establece la dirección de comunicación en base a la tensión en la entrada del ADC, que es proporcional a Ventrada. Si Ventrada es mayor que un primer umbral predeterminado, el controlador activa Dsalida, lo que disminuye la impedancia entre una conexión de energía 112 y una conexión a tierra 114 y establece la dirección de comunicación en una primera dirección. Si Ventrada es menor que un segundo umbral predeterminado, el controlador desactiva Dsalida, lo que aumenta la impedancia entre la conexión de energía 112 y la conexión a tierra 114 y establece la dirección de comunicación en una segunda dirección. Si ninguna de estas condiciones es cierta, entonces el controlador no cambia el estado de Dsalida y no cambia la dirección de comunicación. La primera dirección no es la misma que la segunda dirección. El bit menos significativo de la dirección de comunicación puede ser el mismo que Dsalida, y los bits más significativos pueden recuperarse de la NVRAM que se ubica en el circuito digital 504. El controlador responde a las comunicaciones que se dirigen a la dirección de comunicación.

Por ejemplo, si la primera tensión de energía 120 es de 12 V, la primera resistencia de fuente 122 es de 100 ohmios, la resistencia 218 es de 200 ohmios, la resistencia 224 es de 40 kilohmios, la resistencia 226 es de 10 kilohmios, la resistencia 506 es de 40 kilohmios, la resistencia 508 es de 10 kilohmios, la resistencia 510 es de 200 ohmios, y la corriente en el regulador lineal 228 es insignificante, y si la salida de balasto del ASIC del sistema 102 es baja y la Dsalida del circuito digital es baja, entonces Ventrada = 12 V. Suponiendo que el primer umbral predeterminado es 8,5 V, el controlador determinará que Ventrada es demasiado alta y pondrá Dsalida en alto, lo que hará que Ventrada baje a 8 V. Más tarde, si el ASIC del sistema 102 pone el balasto en alto, Ventrada bajará a 6 V. Suponiendo que el segundo umbral predeterminado es 7,5 V, el controlador determinará que Ventrada es demasiado baja y pondrá Dsalida en bajo, lo que hará que Ventrada sea 8 V. De esta manera, el módulo 502 regula Ventrada.

En esta modalidad de ejemplo, el primer umbral predeterminado es mayor que el segundo umbral predeterminado. Esto le da al sistema cierta histéresis que hace que el módulo sea más resistente al ruido en Ventrada. Alternativamente, el primer umbral predeterminado puede ser el mismo que el segundo umbral predeterminado que puede ser más económico de implementar si, por ejemplo, el ADC se reemplaza por un comparador.

Se debe señalar que, en esta modalidad de ejemplo, el dispositivo esclavo I2C y el controlador se integran en el circuito digital que es un ASIC. Alternativamente, el dispositivo esclavo I2C y el controlador pueden ser dispositivos separados. El dispositivo esclavo I2C puede incluir un circuito de autenticación.

La Figura 6 muestra una representación del diagrama esquemático de un módulo 600 de acuerdo con otra modalidad de la presente descripción. El módulo 600 tiene la misma interfaz eléctrica que el primer módulo 104. Un regulador de derivación 601 en el ASIC 602 regula Ventrada a una tensión objetivo predeterminada ajustando un sumidero de corriente activo que se ubica dentro del regulador de derivación 601. El ASIC 602 también tiene un circuito de medición de corriente que mide la tensión a través de una resistencia 604. La corriente que pasa por el regulador de derivación 601 pasa a través de la resistencia 604. El ASIC 602 tiene un comparador que controla una salida digital Dsalida en base a la salida del circuito de medición de corriente. La salida digital Dsalida se acopla a una entrada de dirección de un circuito lógico digital 606 que es un dispositivo esclavo I2C. Una dirección de comunicación del circuito lógico digital 606 se basa en el estado de la entrada de dirección. El circuito lógico digital puede incluir un circuito de autenticación. El módulo se configura para realizar uno o más de los métodos que se describen a continuación.

La Figura 7 muestra una representación del diagrama esquemático de un módulo 700 de acuerdo con otra modalidad de la presente descripción. El módulo 700 tiene la misma interfaz eléctrica que el primer módulo 104. Un ASIC de autenticación 702 tiene un regulador de derivación 703 que regula Ventrada a una tensión objetivo predeterminada ajustando un sumidero de corriente ajustable que se ubica dentro del regulador de derivación 703. El regulador de derivación 703 tiene una línea de control que ajusta la corriente que pasa por el sumidero de corriente ajustable. El ASIC de autenticación 702 es un dispositivo esclavo I2C con una dirección de comunicación. La dirección de comunicación se basa en el estado de la línea de control. Alternativamente, el ASIC de autenticación 702 puede tener un circuito de medición de corriente que mide Ientrada y la dirección de comunicación se basa en la corriente que se mide. El módulo se configura para realizar uno o más de los métodos que se describen a continuación.

La Figura 8 muestra una modalidad de ejemplo de un método de funcionamiento de un módulo de acuerdo con una modalidad. El método 800 establece una dirección de comunicación del módulo en base a un ajuste de impedancia que se hace para regular una tensión de la conexión de energía, que está influenciada por la tensión de la fuente y la impedancia de la fuente que se suministra al módulo. Esto permite acoplar módulos idénticos al mismo bus de comunicación en diferentes direcciones. El módulo tiene una conexión de energía, una conexión a tierra, una conexión de reloj y una conexión de datos. La conexión de reloj y la conexión de datos son conexiones de comunicación en serie, por ejemplo, I2C.

En el bloque 802, se ajusta una impedancia entre la conexión de energía y la conexión a tierra para regular una tensión de la conexión de energía que se dirige a una tensión objetivo predeterminada. Por ejemplo, la tensión de la conexión de energía se puede regular a 6 V. La regulación puede tener una tolerancia, por ejemplo /- 10 % de la tensión objetivo, en dependencia de las tolerancias de los componentes y las variaciones de carga.

En el bloque 804, se establece una dirección de comunicación del módulo en base al ajuste que se hace en el bloque 802. Por ejemplo, si el ajuste incluyó activar un transistor que se conecta a una resistencia de balasto para mantener la regulación, entonces la dirección de comunicación del módulo se establece en una primera dirección. De lo contrario, la dirección de comunicación del módulo se establece en una segunda dirección. Por supuesto, pueden usarse más de dos direcciones si el sistema tiene la capacidad de realizar ajustes más precisos de la impedancia entre la conexión de energía y la conexión a tierra.

En el bloque 806, a través de una conexión de comunicación en serie, se recibe una primera comunicación en serie que se dirige a la dirección de comunicación del módulo. La conexión de comunicación en serie puede ser, por ejemplo, la conexión de datos. En el bloque 808, se responde a la primera comunicación en serie ya que se dirigió a la dirección de comunicación del módulo. Por ejemplo, una comunicación en serie I2C puede ser un encabezado que contiene una condición de inicio, un comando de lectura y una dirección de esclavo I2C, formateada en el formato de datos I2C. La respuesta puede realizarse transmitiendo datos en la conexión de datos.

En el bloque 810, a través de la conexión de comunicación en serie, se recibe una segunda comunicación en serie que se dirige a una dirección diferente a la dirección de comunicación del módulo. En el bloque 812, no se responde a la segunda comunicación en serie ya que no estaba dirigida a la dirección de comunicación del módulo.

El método 800 puede repetir el ajuste de la impedancia y el establecimiento de la dirección de comunicación del módulo en respuesta a cambios en la tensión de la fuente o la impedancia de la fuente. Por lo tanto, la dirección de comunicación del módulo puede cambiarse dinámicamente para evitar un conflicto si, por ejemplo, se agrega un nuevo módulo al bus I2C.

El módulo puede contener un circuito de autenticación que se usa para verificar el origen del módulo. El circuito de autenticación puede requerir una gran cantidad de corriente de entrada mientras realiza una autenticación. El método 800 puede sincronizar el establecimiento de la dirección de comunicación del módulo cuando el circuito de autenticación esté en un estado de baja energía, tal como un estado inactivo, de modo que las demandas de corriente del circuito de autenticación no perturben la regulación de la tensión de la conexión de energía. Otros estados de baja energía pueden incluir, por ejemplo, lecturas de memoria, escrituras de memoria, etc.

La Figura 9 muestra una modalidad de ejemplo de un método 900 de funcionamiento de un módulo de acuerdo con una modalidad. El módulo tiene una conexión de energía, una conexión a tierra y una dirección de comunicación del módulo.

En el bloque 902, la corriente que fluye hacia el módulo a través de la conexión de energía aumenta para regular una tensión entre la conexión de energía y la conexión a tierra. En el bloque 904, la dirección de comunicación del módulo se establece en base a la cantidad de corriente que fluye hacia el módulo a través de la conexión de energía. La dirección de comunicación se puede establecer en una de dos direcciones. Alternativamente, la dirección de comunicación puede establecerse en una de tres o más direcciones. En el bloque 906, se responde a una primera comunicación que se dirige a la dirección de comunicación del módulo. La primera comunicación puede formatearse en el formato de datos I2C.

En el bloque 908, se recibe una segunda comunicación que se dirige a una dirección diferente a la dirección de comunicación del módulo. En el bloque 910, no se responde a la segunda comunicación ya que no estaba dirigida a la dirección de comunicación del módulo.

El módulo puede tener un circuito de autenticación. El método 900 puede sincronizar el establecimiento de la dirección de comunicación del módulo cuando el circuito de autenticación se encuentre en un estado de baja energía, tal como en un estado inactivo.

La Figura 10 muestra una modalidad de ejemplo de un método 1000 de funcionamiento de un módulo de acuerdo con una modalidad. El módulo tiene una conexión de energía, una conexión a tierra y una dirección de comunicación.

En el bloque 1002, se determina si una tensión entre la conexión de energía y la conexión a tierra es mayor que un primer umbral predeterminado. Si así se determina, entonces en el bloque 1004 se disminuye la impedancia entre la conexión de energía y la conexión a tierra, y en el bloque 1006 se establece la dirección de comunicación en una primera dirección.

En el bloque 1008, se determina si la tensión entre la conexión de energía y la conexión a tierra es menor que un segundo umbral predeterminado. Si así se determina, entonces en el bloque 1010 se aumenta la impedancia entre la conexión de energía y la conexión a tierra, y en el bloque 1012 se establece la dirección de comunicación en una segunda dirección. La primera dirección no es la misma que la segunda dirección. El primer umbral predeterminado puede ser mayor que el segundo umbral predeterminado para proporcionar histéresis. Alternativamente, el primer umbral predeterminado puede ser el mismo que el segundo umbral predeterminado para simplificar el acto de determinación.

En el bloque 1014, se responde a una comunicación que se dirige a la dirección de comunicación. La comunicación puede estar, por ejemplo, en el formato de datos I2C.

En las modalidades que se describen, un ADC puede reemplazarse por un comparador o un grupo de comparadores. Las acciones de un método pueden realizarse por un solo controlador. Alternativamente, una pluralidad de circuitos puede realizar una o más acciones de un método. Las acciones de los métodos se pueden realizar en órdenes diferentes a los ejemplos que se dan.

La invención se define mediante las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un módulo de circuito que comprende un primer módulo (104) y un segundo módulo (106),

el primer módulo (104) que comprende:

una conexión a tierra (114);

una conexión de energía (112);

un regulador de derivación que se acopla a la conexión de energía y a la conexión a tierra;

en donde el regulador de derivación (121, 703) incluye un sumidero de corriente activo, el regulador de derivación ajusta el sumidero de corriente activo para regular una tensión entre la conexión de energía y la conexión a tierra a una tensión objetivo predeterminada;

un circuito de medición de corriente que mide la corriente que fluye entre la conexión de energía y la conexión a tierra;

una o más conexiones de comunicación (116, 118); y

un circuito lógico digital (218, 606) que se acopla a una o más conexiones de comunicación para enviar y recibir comunicaciones,

en donde el circuito lógico digital responde a las comunicaciones que se dirigen a una dirección de comunicación con la dirección de comunicación en base a la corriente que mide el circuito de medición de corriente;

en donde el primer módulo es idéntico al segundo módulo;

una primera tensión de energía (122) se acopla al primer módulo a través de una primera resistencia de fuente (122); y

una segunda tensión de energía (124) se acopla al segundo módulo a través de una segunda resistencia de fuente (126), en donde la primera resistencia de fuente no es la misma que la segunda resistencia de fuente.

2. El módulo de circuito de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el regulador de derivación incluye un diodo Zener (204).

3. El módulo de circuito de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el regulador de derivación y el circuito de medición de corriente se integran en un circuito integrado de aplicaciones específicas.

4. El módulo de circuito de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el regulador de derivación, el circuito de medición de corriente y el circuito lógico digital se integran en un circuito integrado de aplicaciones específicas.

5. El módulo de circuito de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el circuito lógico digital incluye un circuito de autenticación.

6. El módulo de circuito de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las conexiones de comunicación incluyen una conexión de entrada de reloj (116) y una conexión de datos bidireccional (118).