阅读说明：本技术 用于写入存储器设备并从存储器设备读取的方法和系统 (Method and system for writing to and reading from a memory device ) 是由 C·P·卡波瑞奥 A·罗德里格斯 M·R·西尔维斯特里 T·L·施特雷特 R·E·杜波特 于 2020-03-20 设计创作，主要内容包括：本发明题为“用于写入存储器设备并从存储器设备读取的方法和系统”。本发明提供了一种用于写入存储器设备并从存储器设备读取的计算机实现的方法。将要写入印刷存储器设备的数据分段成多个数据部分。使用由电压和脉冲宽度表征的已确定的编码方案将多个数据部分的每个数据部分作为元组写入印刷存储器的存储器单元。用于编码方案的电压在印刷存储器设备的预定极化制式内。数据元组可使用解码方案从印刷存储器的存储器单元中读取。(The invention provides a method and system for writing to and reading from a memory device. The present invention provides a computer-implemented method for writing to and reading from a memory device. Data to be written to the print memory device is segmented into a plurality of data portions. Each data portion of the plurality of data portions is written as a tuple to a memory cell of the printed memory using a determined encoding scheme characterized by a voltage and a pulse width. The voltages used for the encoding scheme are within a predetermined polarization regime of the printed memory device. The data tuples may be read from the memory cells of the printed memory using a decoding scheme.)

用于写入存储器设备并从存储器设备读取的方法和系统

技术领域

本教导内容涉及存储器设备领域，并且更具体地讲，涉及用于写入印刷存储器设备并从印刷存储器设备读取的方法和系统。

背景技术

Xerox印刷存储器(“XPM”)是能够包括可重写存储器的印刷标签。在一个示例性用途中，标签可被用于测试以确定产品是有故障还是正常工作以及是否是真实的或真正的以防止伪造。例如，印刷存储器可作为标签附接到耗材产品、供给、装运包装、消费产品、文档、顾客可更换产品等上。来自印刷存储器的数据可被读取并与预期结果或值进行比较。如果存储器阅读器从印刷存储器读取的值与预期值匹配，则存储器阅读器内的电路可将印刷存储器(并且因此将其所附接到的物品)标识为正常工作和/或真实的。在一些用途中，可以在印刷存储器所附接到的产品被允许工作之前要求标识产品是正常工作和/或真实的，在这种情况下，存储器阅读器或并入存储器阅读器作为子系统的主机设备可允许或启用产品的功能。如果从印刷存储器读取的值不与预期值匹配，则阅读器或主机设备内的电路可指明印刷存储器、并且因此指明印刷存储器所附接到的物品不是正常工作和/或真实的，例如是仿制品、是灰色市场、不是由原始设备制造商(“OEM”)或授权制造商(即，非OEM)制造的等等。在一些用途中，如果附接到产品的标签被识别成不是正常工作和/或真实的，则存储器阅读器或主机设备可禁用产品的功能。

在另一具体实施中，XPM可被用于在整个制造过程和/或供应链中跟踪产品。标签可被编程来以可由存储器阅读设备验证的唯一电子标识符标记各个物品。设想了XPM的其他用途，包括但不限于其中对象与后来被基本单元用于改善或优化性能的数据相关联的智能耗材、其中产品供应的批量使用被跟踪的消耗记录、在生产环境之外跟踪物品或人员等。

XPM包括铁电材料层(即，铁电层)，其使用单元的极化作为数据位并且定位在多条布线线(例如，字线和位线)之间。位于每条位线(“BL”)和字线(“WL”)之间的铁电层区域形成存储器单元。可通过对布线线施加合适的写电压来对存储器写入两个数字存储器状态中的一个。可通过将合适的读电压通过接触垫施加到布线线来读取存储器状态。如果单元的极化与来自所施加的偏压的电场的方向相反，则极化改变或翻转方向，从而感生积分到电荷值中的电流。其极化矢量已经与电场对齐的单元将不会翻转；因此，产生相当于单元的电容电荷值的较小的电荷值。因此，由于读取过程的性质，芯片上的信息被破坏，因为在读取过程结束时，所有单元的极化都指向相同的方向。这在当前意味着1个单元包含1位。该单元要么以指向表示0的字线的极化来极化，要么以表示1的相反方向来极化。现有XPM的存储深度为25位，或25个铁电单元。XPM的简化的几何结构由在铁电材料膜的相对侧上横跨5条字线布设5条位线来组成，从而形成产生25位存储深度的5×5阵列。

因此，需要用于写入XPM并从XPM读取的改进的方法。

发明内容

以下给出简要的发明内容，以便提供对本教导内容的一个或多个具体实施的一些方面的基本理解。这个发明内容不是全面的概述，也并不旨在标识本教导内容的关键或重要元素，也并不旨在描述本公开的范围。相反，其主要目的仅仅是以简化形式呈现一个或多个概念，作为后面所呈现的

具体实施方式

的前序。

根据本公开的示例，提供了用于写入印刷存储器设备的计算机实现的方法。该计算机实现的方法包括在微控制器处获取要写入印刷存储器设备的数据；由微控制器将数据分段成多个数据部分；由微控制器确定用于多个数据部分中的每一个的多个编码方案，其中多个编码方案中的每一个包括要用于写入多个数据部分中的每一个的电压和脉冲宽度；由微控制器向专用集成电路(ASIC)提供一个或多个编码方案；由ASIC为多个数据部分的要写入的第一数据部分选择印刷存储器设备的第一目标存储器单元，该第一目标存储器单元对应于第一字线和第一位线；由ASIC将未寻址的字线和位线设置到高阻抗；由ASIC使用多个编码方案中的第一编码方案将第一数据部分写入第一目标存储器单元，其中第一编码方案包括第一电压和第一脉冲宽度。

在一些示例中，计算机实现的方法还可包括由微控制器确定多个数据部分的要写入的第二数据部分；由ASIC为多个数据部分的要写入的第二数据部分选择印刷存储器设备的第二目标存储器单元，该第二目标存储器单元对应于第二字线和第二位线；由ASIC将未寻址的字线和位线设置到高阻抗；由ASIC使用多个编码方案中的第二编码方案将第二数据部分写入第二目标存储器单元，其中第二编码方案包括第二电压和第二脉冲宽度。

在一些示例中，计算机实现的方法还可包括由微控制器确定多个数据部分的要写入的第三数据部分；由ASIC为多个数据部分的要写入的第三数据部分选择印刷存储器设备的第三目标存储器单元，该第三目标存储器单元对应于第三字线和第三位线；由ASIC将未寻址的字线和位线设置到高阻抗；由ASIC使用多个编码方案中的第三编码方案将第三数据部分写入第三目标存储器单元，其中第三编码方案包括第三电压和第三脉冲宽度。

在一些示例中，计算机实现的方法还可包括由微控制器确定多个数据部分的要写入的第四数据部分；由ASIC为多个数据部分的要写入的第四数据部分选择印刷存储器设备的第四目标存储器单元，该第四目标存储器单元对应于第四字线和第四位线；由ASIC将未寻址的字线和位线设置到高阻抗；由ASIC使用多个编码方案中的第四编码方案将第四数据部分写入第四目标存储器单元，其中第四编码方案包括第四电压和第四脉冲宽度。

在一些示例中，第一字线和第二字线可以是相同的字线或不同的字线。在一些示例中，第一位线和第二位线可以是相同的位线或不同的位线。

在一些示例中，第一电压、第二电压、第三电压和第四电压在印刷存储器设备的非线性区域ADC值与驱动电压曲线内。在一些示例中，第一电压、第二电压、第三电压和第四电压介于约1伏至约40伏之间。在一些示例中，第一电压、第二电压、第三电压和第四电压介于13伏与约22伏之间。在一些示例中，非线性区域对应于介于约0.InC至约10nC之间的电荷值。在一些示例中，非线性区域对应于介于约0.5nC至约7nC之间的电荷值。在一些示例中，非线性区域被分成四个编码制式，这四个编码制式对应于小于InC的第一电荷值、介于3nC与5nC之间的第二电荷值、介于5nC与6nC之间的第三电荷值以及介于6nC与9nC之间的第四值。在一些示例中，第一编码方案和第二编码方案对于第一数据部分和第二数据部分的相同数据值是相同的。在一些示例中，数据部分中的每一个包括位值元组。例如，元组可以是2元组、3元组、...、n元组，其中n大于1。

根据本公开的示例，提供了用于从印刷存储器设备读取的计算机实现的方法。该计算机实现的方法包括由微控制器向专用集成电路(ASIC)提供第一控制指令以设置全电压；由微控制器向ASIC提供第一读取指令以从印刷存储器设备的第一单元读取数据的第一部分；由ASIC读取第一单元，其中读取包括确定第一电荷测量值和第二电荷测量值；由微控制器从ASIC获取第一电荷测量值和第二电荷测量值；由微控制器确定第一电荷测量值与第二电荷测量值之间的差值；由微控制器访问查找表以将该差值转换为经解码的位值集合；以及由微控制器提供经解码的位值。

在一些示例中，查找表基于第一电荷测量值和第二电荷测量值以及经解码的位值提供模数计数(ADC)值的差值之间的对应关系。在一些示例中，ADC值被分成多个非重叠ADC值制式。在一些示例中，多个ADC值制式是四个ADC值制式。在一些示例中，四个ADC值制式包括小于10、介于10与70之间、介于70与110之间以及大于110。在一些示例中，由模数转换器将第一电荷测量值和第二电荷测量值分别转换为第一模数计数(ADC)值和第二ADC值。

附图说明

并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本教导内容的具体实施，并且与描述一起用于说明本公开的原理。在图中：

图1为印刷存储器诸如XPM的平面图。

图2为存储器的示意图，示出了WL和BL两者。

图3为存储器的简化示意图。

图4示出了转换为二进制值的单元模拟值。

图5示出了根据本公开的示例的XPM的ADC计数与电压的曲线图。

图6为根据本公开的示例的电子系统的示意图。

图7示出了根据本公开的示例的3×3印刷存储器设备以及要写入印刷存储器设备的数据。

图8示出了根据本公开的示例的用于将数据写入印刷存储器设备的计算机实现的方法。

图9A、图9B、图9C、图9D、图9E示出了根据本公开的示例的在写入过程期间的3×3印刷存储器设备。

图10示出了根据本公开的示例的用于从印刷存储器设备读取数据的方法。

应注意的是，附图的一些细节已被简化并被绘制为有利于理解本教导内容，而不是保持严格的结构准确性、细节和比例。

具体实施方式

现在将详细地参考本教导内容的示例性具体实施，附图中示出了这些具体实施的示例。在任何方便的地方，在整个附图中将使用相同的参考标号来指相同或类似的部件。

如本文所用，“数据”是指从电气设备诸如存储器设备、集成电路或另一电气设备获取或向其发送的任何类型的信息、信号或其他结果，或者从对电气设备监视、询问、查询或测量等获取的任何信息。术语“数据”包括数字数据、模拟数据、电压值、电流值、抵抗力值、矢量值、标量值和/或通量值。如本文所用，“总线”是指在多个物理连接之间共享的一组字线和位线。如本文所用，“单元”是指由WL和BL与夹在它们之间的铁电材料的交叉点限定的物理铁电电容器。

一般来讲，本公开的方面提供了给定XPM上的可用存储量的增加，即，翻倍。该技术使用各种极化电平来表示单个单元中的多个位。这通过不完全翻转极化以将单元置于中间状态来实现。这些中间状态是已知的、受控的且可预测的。这些状态将通过在写入/读取存储器时用于激发存储器的电压来选择。一旦存储器被置于该状态，就可对存储器进行询问以提供表示存储器极化状态的电荷响应。

存储器设备100的示例(例如，印刷存储器(即，印刷存储器设备)100，诸如XPM100)在图1的平面图中示出。XPM 100的结构和功能是已知的，并且仅在本文中进行简要讨论。图1的印刷存储器100包括可包括用于有助于将印刷存储器100附接到产品表面的粘合剂背衬层的衬底102(例如，柔性电介质衬底102，诸如柔性聚合物衬底)、多条布线线(例如，WL和BL)104以及直接插置或定位在WL与BL之间的铁电层106。存储逻辑位或逻辑状态的存储器单元由铁电层106提供并且在铁电层106内设置在插置于每条WL与BL的交叉点之间的物理位置处。因此应当理解，WL和BL彼此不物理接触，而是被铁电层106物理地分开。图1中所示的印刷存储器100包括十条布线线104(五条WL和五条BL)，并且因此图1的设备包括25个存储器单元并且因此可存储25位信息。每个布线线104端接在接触垫108中。每个存储器单元能够通过这些接触垫中的两个(即，通过一条WL和一条BL)单独寻址。多个接触垫108可如图所示以矩形形状布置在两个或更多个行和列中，或者它们可被布置在单个列中。应当理解，XPM可包括为简单起见未进行描述或图示的其他结构，而各种所示结构可被移除或修改。可通过向布线线104中的两个(即，向一个字线和一个位线)施加合适的读电压并测量电响应来读取印刷存储器100的每个存储器单元。为了施加读电压，多个接触垫108可与阅读器的探针触点物理接触和/或电接触。通过探针触点在接触垫108上施加电压，并且测量所得到的响应。每个存储器单元能够在读循环或写循环(在下文中称为存储器操作)期间被单独寻址，并且存储器阵列中的一个或多个存储器单元可同时或连续地读取或写入。

印刷存储器100和其他电气设备的接触垫108可利用碳浸渍复合材料、导电油墨诸如银纳米颗粒油墨、或一种或多种其他合适的材料形成。这些接触垫108可由于与例如阅读器的电探针的反复物理接触而变得刮划并劣化。此外，当在阅读器和印刷存储器100之间进行直接物理接触时，阅读器必须与印刷存储器100正确取向。

图2为存储器200的示意图，示出了WL和BL两者。BL接触垫BL0 202包括BL 204，BL接触垫BL1 206包括BL 208，BL接触垫BL2 210包括BL 212，BL接触垫BL3 214包括BL 216，并且BL接触垫BL4 218包括BL 220。WL接触垫WL0 222包括WL 224，WL接触垫WL1 226包括WL228，WL接触垫WL2 230包括WL 232，WL接触垫WL3 234包括WL 236，并且WL接触垫WL4 238包括WL 240。

图3示出了根据本公开的示例的存储器300的简化示意图，其中电极交叉点上的数字表示单元ID。如果垫(例如，图3中的BL 0的垫)断开连接，则该BL的每个单元都是浮动的(单元0、5、10、15、20)。读取过程中将会发生三件事：首先，由于BL是浮动的，因此在该BL的单元上将不存在偏压。任何处于‘0’状态的单元都不会翻转，因为缺少驱动力。第二，由于位线断开连接，因此没有电流流入连接到垫的积分放大器。电荷值将接近0。第三，当转换模拟值时，将为该断开连接的位线上的所有单元分配‘1’，因为它们的电荷值远低于阈值。如果初始模式全为0并且位线0断开连接，则将以如图4所示的模式结束。图4示出了根据本公开的示例的被转换为二进制值的单元模拟值400，其中如果单元的电荷值较大，则单元变为‘0’位。

对于字线，也会发生类似的情况。首先，由于字线是浮动的，因此在该字线的单元上不存在偏压。任何处于‘0’状态的单元都不会翻转，因为缺少驱动力。第二，由于未发生翻转，在浮动线上仅读取到小电容电荷值。第三，当转换模拟值时，将为该断开连接的字线上的所有单元分配‘1’，因为它们的电荷值低于阈值。

XPM是以状态的形式保存信息的25位存储器设备。这些状态是位于两个电极之间的铁电聚合物的极化的取向。施加电压来产生穿过铁材料的电场。这允许偶极子根据场的方向和大小来对齐。材料的某些特性、制造过程、尺寸和其他物理特征决定“翻转”聚合物中的偶极子所需的最小电压。S曲线为极化切换的图形表示，该极化切换通过聚合物对所施加电压的电荷响应与所施加电压之间的关系来测量。ASIC用于测量和存储聚合物的电荷响应。S曲线示出使聚合物从一个“状态”进入另一个“状态”所需的电压量。利用对所施加的偏压的这种切换依赖可帮助进一步增大单元数据存储。

XPM设备的S曲线特性通过向其单元施加若干短电压脉冲并监测其响应来得以利用。通常，存在三个主要的可区分范围。图5示出了根据本公开的示例的示例性S曲线500，其具有所示的这三个主要范围。区域1505是给定脉冲宽度的非翻转区域。在该区域中，所施加的电压远低于所需的翻转电压，但仍然足以引起来自电容网络的响应。区域2510为非线性或切换区域。在该区域中，极化开始切换并且可根据在整个单元上施加的偏压而继续切换。偏压越高，响应越大，直到其饱和，达到类似于‘S’的形状；因此，名称为S曲线。显然，读取的电荷(响应)与所施加的电压之间的函数依赖是非线性的。相比之下，电容网络将仍是线性的。另外，不同于本示例的铁电聚合物将呈现不同的S曲线。例如，非线性区域被分成四个编码制式，这四个编码制式对应于小于0.5nC的第一电荷值、介于0.5nC与3nC之间的第二电荷值、介于3nC与4.5nC之间的第三电荷值以及介于4.5nC与更高值之间的第四值。在一个示例中，转换为每个InC变化25个ADC计数。区域3515为翻转或饱和区域。在该区域中，所有单元被翻转到它们的新状态，在该新状态下，它们的极化现在与来自所施加的偏压的电场一致。电压的任何进一步增大将仅增加单元的电容响应；因此，与区域2510相比，响应或电荷读数将缓慢增大。对于给定的铁电层厚度，不同铁电聚合物的翻转区域将具有不同的开始；因此，它们的起始点可用作区分手段。

通过将非线性区域本身分成不同的区域，可以将更多的数据编码到存储器中。例如，使用“非翻转”区域，第一状态可为小于10的ADC值。可以为10至70的ADC计数定义“非线性区域”中的另一种状态。可将第三状态定义为70至110的ADC计数。最终状态将为饱和区域，或大于110的ADC值。藉由这四种状态，可以编码两位数据。该方法在不需要物理更改的情况下使设备的存储深度翻倍。该方法也可考虑温度变化，因为可针对环境条件配置读或写电压和脉冲宽度。

该方法有助于解决有关XPM存储深度的一些问题。以这种方式扩展存储深度比更改用来并入额外字线和位线的制造过程要实用得多。不同于当前在方程式1中示出的传统存储深度，本公开提供了在方程式2中示出的log₂(N)乘数的附加有益效果，其中N是存储器单元可置于的状态的数量，该数量是2的幂。使用上面定义的4种状态，藉由当前的5×5存储器，可以将50个位编码到XPM中。在没有这种设想的情况下，为了获得类似的存储深度，将必须设计由7×7存储器单元阵列组成的新设备。然而，如前所述，这种方法将是昂贵的，并且会增大设备的复杂度和尺寸。对于除2的幂之外的状态数量，将必须使用不同底数的系统，例如，对于N＝3，使用三进制系统。在这些情况下，可表示高达N^M-1的正整数，其中M(＝WL*BL)为单元数，并且N为电平数。

常规的存储深度可表示如下：

B＝WL*BL (1)

根据本教导内容的提议的存储深度可表示如下：

B＝log₂(N)*(WL*BL) (2)

其中B是位的数量，WL是字线数量，BL是位线数量，N是状态数量。

每条迹线需要连接垫来进行电接触。增加设备的存储深度需要增加迹线和连接垫。然而，XPM的物理可扩展性并非易事。对于每条额外的迹线和接触垫，存储器的尺寸都会显著增加。此外，还存在制造复杂化，这将增加成本、复杂度并降低产量。这是由于所需的新制造设备(或对现有设备的重大修改)、更准确的配准以及给定表面积上的XPM较小。

图6为根据本教导内容的实施方案的用于对XPM进行读取和/或写入的电子系统600的示意图。电子系统600包括微控制器604。微控制器604包括被配置为存储查找表608的存储器606。查找表608存储用于将一个或多个位转换为写电压和脉冲宽度或将ADC值转换为位值的编码/解码方案。微控制器604通过第一数据总线610与ASIC 612通信。ASIC 612包括A/D转换器614。ASIC 612通过第二数据总线616对XPM 618执行读/写操作。

虽然图6示出了一种可能的电子系统600设计的概览，但应当理解，其他设计可包括未示出的其他特征，而所示出的特征也可被移除或修改。此外，图6的概览并非旨在单独示出可被本领域的普通技术人员设计到本教导内容中的所有支撑电子装置，诸如微处理器、存储器、电源等。

在读取过程期间，执行两次读操作，其中第一读操作包括与极化(P)和电容(C)效应(P+C)同时相关联的电荷值，并且第二读操作仅包括电容(C)效应。第一读操作与第二读操作之间的差值((P+C)-C＝P)仅得出“P”。

注意：在每次“写入”之前应用脉冲宽度和振幅的设置。要写入的数据：55400AABFF，它以十六进制表示。在该示例中，仅使用四条使用四个不同电荷电平而不是五个电荷电平的字线。因此，这允许增加编码密度，从而将常规编码从编码20位的20个单元扩展至编码40位的20个单元的改进编码(每个单元2位)。然而，本公开的方面可被扩展成使更多位被编码到存储器中。例如，如果有16个电平可用，那么可以对每个单元编码4位。然后，这将使以下示例扩展成具有80位数据而不是40位数据。

写命令 0 1ffffff

写入良好

写命令 0 1fffc1f

写入良好

写命令 0 1ff83ff

写入良好

写命令 0 1f07fff

写入良好

上面的过程示出了各个电平的写入过程。

表1

解码方案：	ADC1-ADC2
		“11”	＜10
“10”	10＜x＜70
		“00”	70＜x＜110
“01”	x＞110

从以下存储器读取的原始ADC值

表2

在表2中，LSB表示最低有效位，并且MSB表示最高有效位。二进制数如下：0101-0101-0100-0000-0000-1010-1010-1011-1111-1111。十六进制当量值为55400AABFF。

在写入过程期间，一旦将单元置于表示两位数据的特定状态，每个单元便被写入。状态为包括“11”、“01”、“10”和“00”的四种状态中的一种。例如，考虑具有五个单元的WL。数据的可以在该WL上写入两个单元的第一部分为“01”状态。数据的可被写入另外三个单元的第二部分为“00”状态。

在另一个示例中，每条WL将逐步经历“11”、“01”、“10”和“00”的四个状态，并且将向该线上的单元施加高阻抗，这些单元在该步骤中不处于该状态。这可以如下示出。对于WL0：BL0，BL1为“01”，BL2为“10”，BL3为“11”，并且BL4为“00”。将“11”的电压和脉冲宽度的编码方案发送到ASIC，并将除BL3之外的所有线置于高阻抗，并且执行写入。接下来，将“01”的编码方案发送到ASIC，并且将BL2、BL3、BL4全部置于高阻抗，然后执行写入。接下来，将“10”的编码方案发送到ASIC，并将除BL2之外的所有线置于高阻抗，并且执行写入。最后，将“00”的编码方案发送到ASIC，并将除BL4之外的所有线置于高阻抗，并且执行写入。

在本文所述的示例中，要写入的数据可被分段成要写入相应存储器单元中的多个部分。表3示出了示例性数据分段。将要写入的数据考虑为(0110...00111010)。整个数据(0110...00111010)的第一部分(10)通过编码方案写入第一单元，该编码方案将允许单元被放入正确的区域以进行对应于“10”的电荷读取，然后使用相同的过程将数据的第二部分写入第二单元。此过程一直继续，直到数据的所有部分都被写入其对应的单元。写入的每个数据部分值使用特定的脉冲电压和脉冲宽度进行编码，以实现铁电单元的有特色的极化状态。在一个非限制性示例中，“00”的编码方案为V_脉冲＝22V、Δt＝16μs，“01”的编码方案为V_脉冲＝18V、Δt＝16μs，“10”的编码方案为V_脉冲＝16V、Δt＝16μs，“11”的编码方案为无脉冲或者V_脉冲＝13V、Δt＝16μs。在读取过程中，切换这些极化状态会感生四个不同的电荷值，这些电荷值会转换成四个不同的ADC值，这些ADC值被解码回“00”、“01”、“10”和“11”值。

表3

01	10	...	00	11	10	10
							第N部分	(N-1)部分	...	第4部分	第3部分	第2部分	第1部分
第N单元	(n-1)单元	...	第4单元	第3单元	第2单元	第1单元

图7示出了根据本公开的示例的3×3XPM。单元0位于WL0和BL0的交叉点处，单元1位于WL0和BL1的交叉点处，单元2位于WL0和BL2的交叉点处，单元3位于WL1和BL0的交叉点处，单元4位于WL1和BL1的交叉点处，单元5位于WL1和BL2的交叉点处，单元6位于WL2和BL0的交叉点处，单元7位于WL2和BL1的交叉点处，并且单元8位于WL2和BL2的交叉点处。图7还示出了要作为“101010111100010001”写入到XPM的数据，该数据被分段成n个数据部分，其中第1数据部分为“01”，第2数据部分为“00”，第3数据部分为“01”...第n-1数据部分(即，单元7)为“10”，第n数据部分(即，单元8)为“10”。每个数据部分到每个单元存在一对一映射，即，单元0映射到第1数据部分，单元1映射到第2数据部分，依此类推。

图8示出了根据本公开的示例的用于将数据写入印刷存储器设备的计算机实现的方法800。计算机实现的方法800始于在802处由微控制器604获取要写入XPM的第一数据。参考表3中所示的示例，要写入的第一数据(0110...00111010)由微控制器604获取。计算机实现的方法800继而在804处由微控制器将第一数据分段成n个对应的数据部分以写入XPM的每个单元。继续该示例，微控制器604将要写入的数据分段成多个数据部分(例如，第1部分(“10”)、第2部分(“10”)、第3部分(“11”)、第4部分(“00”)、...、第n-1部分(“10”)、第n部分(“01”))。计算机实现的方法800继而在806处确定用于第n个数据部分中的每一个的编码方案(例如，电压和脉冲宽度)并识别将被微控制器写入的数据部分所对应的XPM单元。计算机实现的方法800继而在808处由微控制器604为ASIC配置当前编码方案。重新参考该示例，微控制器604使用编码方案来配置ASIC612以编码数据的每个部分。计算机实现的方法800继而在810处通过选择与n编码方案相关联的对应WL和BL来选择目标XPM单元。计算机实现的方法800继而在812处由ASIC 612将未寻址的WL和BL设置到高阻抗。计算机实现的方法800继而在814处由ASIC 612执行写操作。计算机实现的方法800继而在816处确定是否第一数据的所有数据部分都已被微控制器605写入。图9A示出了3×3XPM，其中将使用“01”的相应编码方案将“01”写入单元0和单元2。WL1、WL2和BL1被ASIC 612置于高阻抗，这意味着那些WL和BL上的那些单元不经历电压。如果在816处的确定为“否”，则计算机实现的方法800进行到818，在此处，微控制器605指示ASIC 612变址到下一个数据部分(n＝n+1)并进行回到806。图9B示出了下一个写操作，其中将使用“00”的相应编码方案将“00”写入单元1，同时BL0、BL2、WL1和WL2被ASIC 612置于高阻抗。图9C示出了下一个写操作，其中“00”将被写入单元3，同时BL1、BL2、WL0和WL2被ASIC 612置于高阻抗。图9D示出了下一个写操作，其中将使用“11”的相应编码方案将“11”写入单元4和单元5，同时BL0、BL2、WL0和WL2被ASIC 612置于高阻抗。图9E示出了下一个写操作，其中将使用“10”的相应编码方案将“10”写入单元6、单元7和单元8，同时WL0和WL1被ASIC 612置于高阻抗。如果在816处的确定为“是”，则计算机实现的方法800在820处结束。

图10示出了根据本公开的示例的用于从印刷存储器设备读取数据的计算机实现的方法1000。计算机实现的方法1000开始于在1002处由微控制器602将读取编码发送到ASIC 612。计算机实现的方法1000继而在1004处将未选择的WL置于高阻抗。计算机实现的方法1000继而在1006处将未选择的BL置于高阻抗。计算机实现的方法1000继而在1008处将激发施加到要被读取的已选择单元。计算机实现的方法1000继而在1010处经由ASIC 612将电荷响应转换为ADC值。计算机实现的方法1000继而在1012处将单元ADC值存储在ASIC 612中。计算机实现的方法1000继而在1014处确定是否已经进行了两次测量。如果在1014处的确定结果为“否”，则方法1000返回到1008。如果在1014处的确定结果为“是”，则方法1000进行到1016，在此处确定是否已完成所有BL。如果在1016处的确定结果为“否”，则方法1000进行到1018，在此处选择下一条BL。方法1000然后从1018进行回到1006。如果在1016处的确定结果为“是”，则方法1000进行到1020，在此处确定是否已完成所有WL。如果在1020处的确定结果为“否”，则方法1000进行到1022，在此处选择下一条WL。方法1000然后从1022进行回到1004。如果在1020处的确定结果为“是”，则方法1000进行到1024，在此处将每个单元的ADC发送到微控制器602。方法1000继而在1026处由微控制器602计算每个单元的两个ADC值的差值。方法1000继而在1028处经由查找表将差值转换为数据。方法1000继而在1030处提供经解码的值。

尽管阐述本教导内容的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体示例中给出的数值是尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含一定的误差，这些误差必然是由它们各自的测试测量值中存在的标准偏差引起的。此外，本文所公开的所有范围应理解为涵盖其中所包含的任何和所有子范围。例如，“小于10”的范围可包括介于(并且包括)最小值0和最大值10之间的任何和所有子范围，即具有等于或大于0的最小值和等于或小于10的最大值的任何和所有子范围，例如1至5。在某些情况下，为参数给出的数值可以采用负值。在这种情况下，表示为“小于10”的范围的示例值可呈现负值，例如-1、-2、-3、-10、-20、-30等。

虽然已经相对于一个或多个实施方式示出了本教导内容，但是可以对所示示例做出改变和/或修改，而不脱离所附权利要求的精神和范围。例如，应当理解，虽然该过程被描述为一系列动作或事件，但本教导内容不受此类动作或事件的排序的限制。一些动作可按不同顺序发生和/或与除本文所述的那些以外的其他动作或事件同时发生。另外，不需要所有的过程阶段来实现根据本教导内容的一个或多个方面或实施方式的方法。应当理解，可添加结构部件和/或处理级，或者可移除或修改现有的结构部件和/或处理级。此外，本文所描绘的动作中的一者或多者可在一个或多个单独的动作和/或阶段中执行。此外，如果术语“包括”、“包含”、“具有”、“带有”或其变体用于具体实施方式和权利要求中，则此类术语旨在以类似于术语“包含”的方式呈包含性。术语“...中的至少一者”用来指可选择所列项目中的一者或多者。如本文所用，相对于诸如A和B之类的项目列表的术语“...中的一者或多者”意指单独的A、单独的B、或A和B。此外，在本文的讨论和权利要求中，相对于一者在另一者“上”的两个材料使用的术语“在...上”意指这两个材料之间的至少一些接触，而“在...上方”意指这两个材料接近，但可能有一个或多个附加居间材料，使得接触是可能的但非必需。“在...上”和“在...上方”均不暗示如本文所用的任何方向性。术语“保形的”描述了底层材料的角度因保形材料而得以保留的涂层材料。术语“约”指示可略微改变所列的值，只要该改变不会导致该过程或结构与所示的实施方式不符即可。最后，“示例性”指示该描述用作示例，而非暗示其是理想的。通过考虑本说明书并实践本文公开内容，本教导内容的其他实施方式对于本领域技术人员将是显而易见的。旨在仅将本说明书和示例视为示例性的，而本教导内容的真实范围和精神由以下权利要求书指示。