发明创造名称：内置通用同步异步收发器的微控制器结构
外观设计名称：
决定号：18960
决定日：2012-07-04
委内编号：5W101816
优先权日：
申请（专利）号：200620047703.0
申请日：2006-11-10
复审请求人：
无效请求人：美国微芯科技公司
授权公告日：2007-12-26
审定公告日：
专利权人：上海海尔集成电路有限公司
主审员：龙安
合议组组长：贾彦飞
参审员：陶玲
国际分类号：G06F15/78、G06F13/40、G06F9/38
外观设计分类号：
法律依据：专利法第26条第3、4款，第22条第3款；专利法实施细则第2条
决定要点：一项权利要求与对比文件1存在区别技术特征，所述特征并未被其它对比文件公开，且所
全文：
本无效宣告请求涉及国家知识产权局于2007年12月26日授权公告的200620047703.0号实用新型专利（下称本专利），名称为“内置通用同步异步收发器的微控制器结构”，专利权人为上海海尔集成电路有限公司。其授权公告时的权利要求书为：
“1、一种内置通用同步异步收发器的微控制器结构，包括各自分别与总线相连的内核、外设和特殊功能部件，其特征在于：
所述的内核包括：时钟发生器、复位逻辑电路、存储器、算术逻辑单元分别与中央处理单元相连接，上述器件又分别与总线相连接；
所述的外设包括：与总线相连的输入输出端口、8位6路模/数转换器，一路捕捉、三路定时器、比较和脉宽调制模块、通用同步异步收发器分别通过共用引脚数据线与总线连接；
所述的特殊功能部件包括：器件配置位、片内上电延时复位、欠压复位逻辑、看门狗定时器、休眠模式，以上器件分别与总线连接。
2、如权利要求1所述的微控制器结构，其特征在于所述的存储器包括2K×16位一次可编程程序存储器和224×8bit的数据寄存器，数据存储器分为两部分，特殊寄存器与通用寄存器，其中特殊寄存器为96×8bit，通用寄存器128×8bit，通用数据存贮器采用单端口，异步低功耗SRAM实现。
3、一种内置通用同步异步收发器的微控制器结构，包括各自分别与总线相连的内核、外设和特殊功能部件，其特征在于：
所述的内核包括数据随机存储器、算术逻辑单元、程序计数器分别与总线相连，堆栈、中断处理器分别与程序计数器相连，程序计数器的输出端依次与程序存储器、指令寄存器、指令译码器相连，指令译码器的输出端分别连接数据随机存储器、算术逻辑单元、复位逻辑电路，数据随机存储器的输出端与算术逻辑单元连接，工作寄存器与算术逻辑单元相连，振荡器与复位逻辑电路相连；
所述的外设包括：与总线相连的输入输出端口、8位6路模/数转换器，一路捕捉、三路定时器、比较和脉宽调制模块、通用同步异步收发器分别通过共用引脚数据线与总线连接；
所述的特殊功能部件包括：器件配置位、片内上电延时复位、欠压复位逻辑、看门狗定时器、休眠模式，以上器件分别与总线连接。
4、如权利要求3所述的微控制器结构，其特征在于所述的存储器包括2K×16位一次可编程程序存储器和224×8bit的数据寄存器，数据存储器分为两部分，特殊寄存器与通用寄存器，其中特殊寄存器为96×8bit，通用寄存器128×8bit，通用数据存贮器采用单端口，异步低功耗SRAM实现。”
针对本专利， （下称请求人） 于2011年04月26日向国家知识产权局专利复审委员会提出宣告本专利权无效的请求，同时提交如下附件：
附件1：本专利的授权公告文本复印件，共14页；
附件2：第13862号无效宣告请求审查决定（下称第13862号决定）复印件（该案件编号为5W09816），共18页；
附件3：案件编号为5W09816案的口头审理记录表，共19页；
附件4（下称对比文件1）：《PIC单片机应用系统开发典型实例》中国电力出版社，2005年06月北京第1版，罗翼、张宏伟编著，封面页、版权信息页、第3-5、25-26、34-36页，复印件，共10页；
附件5（下称对比文件2）：公开号为CN1306640A的中国发明专利申请公开说明书，公开日为2001年08月01日，共136页。
请求人的理由为：本专利权利要求1－4不具备专利法第22条第3款规定的创造。
经形式审查合格后，专利复审委员会依法受理了上述无效宣告请求，并于2011年05月20日分别向请求人和专利权人发出无效宣告请求受理通知书，并将所述专利权无效宣告请求书及附件清单所列的附件副本转送给专利权人，要求其在指定期限内答复。同时专利复审委员会依法成立合议组，对本案进行审理。
2011年05月26日，请求人提交了补充意见陈述书，同时提交了如下附件：
附件6（下称对比文件3）：《PIC 16F87X数据手册－28/40脚8位FLASH单片机》，[美]Microchip Technology Inc.著，刘和平 黄开长 严利平 潘伟峰 译，北京航空航天大学出版社出版，2001年06月第1版，2002年05月第2次印刷，封面页、版权信息页、所有权要求页、前言页2页、目录页4页、28/40脚8位FLASH单片机介绍页、外围功能模块特性页、第5-25页、第39-47页、第113-137页、封底页，复印件，共67页。
此外，请求人声称提交了如下附件：
《PIC系列单片机原理和程序设计》窦振中编著，1998年，北京航空航天大学出版社出版，(下称对比文件4)。
请求人的意见为：
1.说明书不符合专利法第26条第3款的规定。
2．本专利权利要求1－4不符合专利法第26条第4款的规定。
3．本专利权利要求1－4不符合专利法实施细则第20条第1款的规定。
4．本专利权利要求1－4不符合专利法实施细则第21第2款的规定。
5．本专利权利要求1－4不符合专利法实施细则第2条第2款的规定。
6．本专利权利要求1－4不具备专利法第22条第3款规定创造性。
专利复审委员会于2012年01月10日向双方当事人发出无效宣告请求口头审理通知书，定于2012年02月10日对所述无效宣告请求进行口头审理。
口头审理如期举行，双方均出席了此次口头审理。当事人对对方出席人员的身份没有异议，对合议组成员没有回避请求。在口头审理过程中，请求人当庭出示了对比文件1和对比文件3的原件，专利权人对对比文件1和对比文件3的真实性和公开日期均无异议；请求人认为本次的对比文件4为第13862号决定中的的附件10，第13862号决定已经认定了本专利与对比文件4的区别技术特征，本次请求仅提交了对比文件3来补充证明上述区别技术特征，因此没有提交对比文件4。合议组当庭告知双方当事人，请求人在本次无效宣告请求中未提交对比文件4，故对对比文件4不予认可。
至此，合议组认为本案事实已经清楚，可以做出审查决定。
二 . 决定理由
（一）关于证据
对比文件1、3是公开出版物，对比文件2是中国专利文献，专利权人对各文献的真实性没有异议，合议组也未发现影响其真实性的瑕疵；对比文件1-3的公开日期均早于本专利申请日。故对比文件1－3均可作为评述本专利创造性的现有技术。
（二）无效理由
《审查指南》第四部分第三章第2.1节规定：一事不再理原则――对已作出审查决定的无效宣告案件涉及的专利权，以同样的理由和证据再次提出无效宣告请求的，不予受理和审理。
1．专利法第26条第3款
专利法第26条第3款规定：说明书应当对发明或者实用新型作出清楚、完整的说明，以所属技术领域的技术人员能够实现为准；必要的时候，应当有附图。摘要应当简要说明发明或者实用新型的技术要点。
（1）请求人认为：说明书第2页第4段提出，所述的外设包括……一路捕捉、三路定时器、比较和脉宽调制模块。而在说明书第5页第23行到第6页第24行的描述中，表明了一路捕捉和比较脉宽调制模块实际上就是集成在一起的CCP模块，即捕捉、比较和脉宽调制模块，这样前后矛盾的描述，令本领域技术人员无法理解该如何实现。
合议组认为：说明书第2页第4段指出“一路捕捉、三路定时器、比较和脉宽调制模块”可以分别实现捕捉、比较和脉宽调制的功能。说明书第5页最后一段涉及的CCP模块也可以实现捕捉、比较和脉宽调制的功能，两处文字并无矛盾之处。只要可以实现上述几个功能，相应的部件无论是一体或者分离，对本领域技术人员来说都是容易实现的。
（2） 请求人认为：说明书第6页倒数第2-1行描述了捕捉、比较和脉宽调制模块共同复用引脚的技术手段，但是在具体实施例中并未披露这一实现方式，使得本领域技术人员无法知晓如何实现包含同步异步接收发送器、两个模拟比较器和参考电压模块通过“共用引脚数据线”与总线相连接。
合议组认为：说明书第6页倒数第1段至第7页第1段记载了捕捉、比较和脉宽调制模块共同复用引脚，可通过设定相关寄存器选择不同模式，并具体描述了各个模块在该引脚中捕捉、触发、以及输出的情形，因此，本领域技术人员通过阅读说明书的文字描述，结合附图2公开的内容，完全能够实现捕捉、比较和脉宽调制模块共同复用引脚。
（3） 请求人认为：图1与图2存在多处矛盾之处，说明书的实施例描述中没有提及振荡器的功能和实现方式，因此，复位逻辑电路、振荡器、时钟发生器、复位电路这些模块到底要实现何种功能，其内部的工作原理和他们之间的逻辑及物理连接关系都没有给出任何实质性的说明，使得本领域技术人员无法实现。另外，整个特殊功能部件的所有器件在图1、2中均未出现，不清楚是特殊功能部件整体与总线相连还是特殊功能部件分别与总线相连。
合议组认为：正如本专利说明书附图说明所述，图1是本专利的内核内部的结构框图，图2是本专利的内核与外设相连接的结构框图，从附图说明可以确定，图1具体描述了本专利的内核结构，而图2则主要描述内核与外设的连接，至于两个图中内核的不同则属于内核的两种不同实施方式，属于两个技术方案，并不存在矛盾之处；振荡器、复位逻辑电路、时钟发生器、复位电路这些模块逻辑连接关系在图1中都已经明示，而这些模块的功能和工作原理同样是本领域的公知常识；特殊功能部件包括的所有器件，在说明书第7页第4段－第8页第1段均有详细描述；在“具体实施方式”部分也结合附图1、2对整个方案中的大量特殊功能部件进行了详细的描述。至于特殊功能部件是整体与总线相连还是特殊功能部件分别与总线相连是本领域技术人员可以根据实际需要可以自行选择的。
（4） 请求人认为：在说明书（及附图）中都未公开端口预处理是如何在Q1完成的，端口终处理是如何在Q3完成的技术手段。并且在说明书（含附图）中也未清楚交待预处理和终处理的内容是哪些端口以及端口的哪些参数，而且也未清楚地说明该预处理和终处理是如何实现抗干扰这一效果的。说明书对如何确定程序计数器受干扰，以及补救操作具体是什么操作并没有描述，也未清楚地说明程序计数器备份是如何达到抗干扰的目的。而且，说明书中并未提及程序计数器以外其它器件的备份。
合议组认为：说明书第9页第1至2段还具体记载了，程序计数器处理器在微控制器执行跳转指令时，译码器将跳转地址赋值给程序计数器做跳转操作，以及为抗干扰而设计的程序计数器备份操作，每次程序计数器的变化都将上一次程序计数器值做备份，以备程序计数器受干扰时可以做一些补救操作，微控制器在流水操作中实时的检测微控制器是否需要进入低功耗的空闲模式，所以安排Q3来完成空闲模式处理；而端口预处理和端口后处理是检测芯片的部分端口是否有变化，通过Ql完成预处理和Q3完成终处理，以保证微控制器对外部信号的变化做出准确的判断，避免芯片受到干扰后，无法正确判断的现象发生。因此，本专利的说明书中对数据预处理和处理、抗干扰能力、程序计数器备份等具体技术细节进行了充分公开，本领域技术人员根据说明书所公开的内容结合其所掌握的现有技术，完全能够实现上述抗干扰的技术效果。
请求人认为：（5）未清楚公开“相互”备份（通常应理解为“双向”备份）如何进行的，“相互依靠”的含义不清楚，在说明书中也未清楚的公开如何实现相互依靠，在说明书中也未清楚地说明相互备份、相互依靠是如何实现抗干扰这一效果的。另外，在说明书中没有公开数据预处理是如何完成的，也未说明数据预处理如何达到了抗干扰的效果；（6）说明书中只给出了存储器的大小，而未说明这里的“小容量”是什么样的标准，该实用新型与现有技术相比为什么可以采用小容量储存器；（7）在背景技术中提到现有微控制器存在着缺乏完备外设的缺陷，但在说明书中只给出了一些外设，但未说明现有技术中缺乏哪些外设，以及为什么这些外设可以包括在本专利中；（8）说明书中只给出了一些特殊功能部件，但未说明现有技术中缺乏哪些特殊功能部件，以及为什么这些特殊功能部件可以包括在该实用新型中；（9）说明书第4页第7-8行中提到“器件的存储器”，但并未清楚地说明所谓“器件”指代的是哪些器件。说明书第5页第15-19行中提到“数据存储器”分为“特殊寄存器”与“通用寄存器”，后面又提到的“通用数据存贮器”与“数据存储器”中的“通用寄存器”的关系不清楚。本领域并没有“通用数据存贮器”这个单独的器件；（10）说明书未清楚的给出如何通过相关寄存器选择上述捕捉、比较、脉宽调制模块的不同模式，也未给出涉及的具体寄存器；（11）说明书第5页第5-6行描述了“上述时钟发生器用于为上述四相提供时钟信号，同时产生所述二级四段流水线结构所需的同步时钟信号”。对所属技术领域的技术人员来说，根据上述记载的内容无法确定“为四相提供的时钟信号”和“同时产生的同步时钟信号”之间的关系，以及它们之间如何相互作用并相互影响。同时，“同步时钟信号”如何起作用也是不清楚的。
上述第（5）－（11）点理由，在本案之前的无效审理程序所做的第13862号决定中已有所涉及，根据专利法实施细则第65条第2款的规定，合议组不予审理。
2．专利法第26条第4款
专利法第26条第4款规定：权利要求书应当以说明书为依据，说明要求专利保护的范围。
（1）请求人认为：具体实施方式中并未包含同步异步接收发送器、两个模拟比较器和参考电压模块通过共用引脚数据线与总线相连的技术手段。因此，“共用引脚数据线”这一特征得不到说明书的支持。
合议组认为：说明书第5页倒数第1行到第6页第1行中描述了“外设包括输入输出端口、三路定时器、一路捕捉、比较和脉宽调制（CCP）模块、通用同步异步收发器USART（SCI）、8位6路模／数（A／D）转换器”，而本领域普通技术人员均知晓这些外设均是与总线相连的，属于公知常识，因此，本领域技术人员根据说明书的文字描述，结合本专利附图2公开的内容，完全能够得到权利要求1中的上述特征，权利要求1中的“共用引脚数据线”能够得到说明书的支持。
请求人认为：（2）请“一路捕捉、三路定时器、比较和脉宽调制模块”得不到说明书的支持；（3）权利要求1中提到“所述的外设包括......一路捕捉、三路定时器、比较和脉宽调制模块......”，意为外设包括有三种功能模块，分别是一路捕捉模块、三路定时器模块以及比较和脉宽调制模块，在说明书第5页第23行到第6页第24行中的描述表明一路捕捉与比较和脉宽调制模块实际上是集成了捕捉、比较和脉宽调制的功能模块，而非功能分离的模块。集成的CCP(Capture/Compare/PWM)模块，并没有包括权利要求1中所述的“三路定时器”。
关于（2）和（3），合议组认为：对于本领域普通技术人员来说，根据权利要求1的描述“所述的外设包括：与总线相连的输入输出端口、8位6路模／数转换器，一路捕捉、三路定时器、比较和脉宽调制模块、通用同步异步收发器分别通过共用引脚数据线与总线连接”，可以清楚的理解所述“一路捕捉、三路定时器、比较和脉宽调制模块”即为集成了捕捉、比较和脉宽调制的功能模块，与说明书第5页第23行到第6页第24行中的描述内容没有矛盾；此外，对于本领域普通技术人员来说，将这些模块设置成一体或者分离，在技术实现上是非常容易的。
（4）请求人认为：权利要求1中提到“所述的特殊功能部件包括......以上器件分别与总线连接”，而在说明书的具体实施方式中并未包括特殊功能部件中的以上器件与总线连接的技术手段。
合议组认为：请求人提出的第(4)点关于权利要求1得不到说明书支持的问题，在本案之前的无效审理程序所做的第13862号决定中已有所涉及，根据专利法实施细则第65条第2款的规定，合议组不予审理。
基于上述分析，权利要求1可以得到说明书支持，符合专利法第26条第4款的规定。
（5） 请求人认为：权利要求2－4亦得不到说明书的支持。
在权利要求1得到说明书支持的基础上，其从属权利要求同样符合专利法第26条第4款的规定。
3．专利法实施细则第20条第1款
专利法实施细则第20条第1款规定：权利要求书应当说明发明或者实用新型的技术特征，清楚、简要地表述请求保护的范围。
请求人认为：（1）权利要求1中的“共用引脚数据线”并非技术术语，在说明书中也并未给出“共用引脚数据线”的定义。“一路捕捉”是属于方法技术特征，而并非器件的组成部分。（2）权利要求1中的器件配置位是一种设置参数，休眠模式是一种模式，均不是特殊功能部件，而属于方法技术特征。器件配置位并非一个单独的特殊功能部件，而是CPU操作某个特殊功能部件的专用寄存器，这些专用寄存器的物理位置视器件的不同而不同，但是一般统一分配逻辑地址以便操作。休眠模式则是单片机的一种工作模式，涉及到单片机多个器件的工作模式变化，不存在一个单独的特殊功能部件叫“休眠模式”。（3）权利要求2中出现了三个技术术语“数据寄存器”、“数据存储器”、“通用数据存贮器”，这三者之间是一种什么关系并没有交待。（4）权利要求3、4同样存在不清楚的问题。
合议组认为：上述第（1）－（4）意见，在本案之前的无效审理程序所做的第13862号决定中已有所涉及，根据专利法实施细则第65条第2款的规定，合议组不予审理。
4．专利法实施细则第21条第2款
专利法实施细则第21条第2款规定：独立权利要求应当从整体上反映发明或者实用新型的技术方案，记载解决技术问题的必要技术特征。
请求人认为：（1）“程序计数器备份操作”、“Q1完成的端口预处理和Q3完成的端口终处理”、“指令完备，而且能够相互备份，相互依靠，对数据进行预处理”都是提高抗干扰能力这一问题的必要技术特征，而显然在独立权利要求1中并未包含这些必要技术特征；（2）芯片工作模式和端口处理这两个技术特征是本专利为实现抗干扰所必需的，但是在权利要求中均未出现“芯片工作模式”和“端口处理”这两个必要技术特征；（3）权利要求2－4仍未解决缺乏必要技术特征的问题。
合议组认为：上述第（1）－（3）意见，在本案之前的无效审理程序所做的第13862号决定中已有所涉及，根据专利法实施细则第65条第2款的规定，合议组不予审理。
5．专利法实施细则第2条第2款
专利法实施细则第2条第2款规定：专利法所称实用新型，是指对产品的形状、构造或者其结合所提出的适于实用的新的技术方案。
请求人认为：权利要求1要求保护的是一种微控制器结构，权利要求1中只描述了各装置的功能，并未给出各装置的具体结构和连接关系。事实上，权利要求 1描述的技术方案是二级四段流水线结构，所述二级四段流水线的工作模式和在Q1阶段完成端口预处理和在Q3阶段完成端口终处理是实用新型实质保护的技术方案。可见，权利要求1、3中要求保护的内容的实质是一种在微控制器中进行操作的方法，而非产品的形状和构造。权利要求2、4也不符合专利法实施细则第2条第2款的规定。
对此，合议组认为：
(1)权利要求1、3分别请求保护一种内置通用同步异步收发器的微控制器结构，包括各自分别与总线相连的内核、外设和特殊功能部件。可见，其要求保护的是一种产品，该产品包括三个各部件，并进一步限定了所述各部件内部的器件及各自的连接关系。可见，所述权利要求1、3属于实用新型专利保护的客体，符合专利法实施细则第2条第2款的规定。
(2)从属权利要求2、4在各自引用的权利要求1、3符合所述条款规定的基础上，同样符合专利法实施细则第2条第2款的规定。
6．专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指同申请日以前已有的技术相比，该发明有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型有实质性特点和进步。
（1)对比文件2和公知常识的结合
第13862号决定中认定权利要求1与对比文件2相比存在两个区别技术特征，即，对比文件2未公开：①内核与总线相连、②特殊功能部件包括器件配置位。
请求人认为：对比文件1第1章第3－5页第1.2节、第2章第25－26页第2.2节的文字及图1.2、2.1和2.2公开了区别特征①；对比文件1第2章第34－36页第2.4.1节的文字公开了区别特征②。
合议组认为，对比文件1公开了如下内容（第3－5页，图1.2）；第25－26页，图2.1、2.2：单片机具有计算机的3个基本组成要素：CPU、存储器、I/O端口。中央处理单元（CPU）为单片机的核心，它主要由运算器（ALU）、控制器和寄存器组成，CPU通过单片机的内总线和外部的存储器与外围设备进行数据交换，程序存储器、CPU、数据存储器和输入输出接口于数据总线相连。由权利要求1关于内核的内容可知，所述内核包括时钟发生器、复位逻辑电路、存储器和算术逻辑单元，所述器件分别与总线相连；PIC16F87X的内部结构包括8位数据总线和14位程序总线。可见，对比文件1公开的内容并未包括上述权利要求1中限定的“内核与总线相连”，故其并未公开区别特征①。
对比文件1进一步公开了（第34－36页、第2.4节）：PIC系列单片机的程序存储区中，大都留出6个具有特殊功能的，由用户进行配置，完成一些特殊功能，包括掉电锁存复位使能位、上电定时器使能位、看门狗使能位。由权利要求1关于特殊功能部件的内容可知，所述特殊功能部件包括器件配置位、片内上电延时复位、欠压复位逻辑、看门狗定时器、休眠模式。可见，对比文件1公开的内容并未包括上述权利要求1中限定的“特殊功能部件包括器件配置位”，故其并未公开区别特征②。
可见，对比文件1并未公开上述区别特征①、②。且正是由于上述连接结构的改进，使得权利要求1的技术方案在客观上能够实现各模块间相互备份、相互依靠，从而带来微控制器系统整体抗干扰水平提高的技术效果。因此，权利要求1相对于对比文件1和对比文件2的结合具备专利法第22条第3款规定的创造性。
直接引用权利要求1的从属权利要求2亦具备创造性；基于上述同样理由，权利要求3也具备创造性；从属于权利要求3的权利要求4亦具备创造。因此，权利要求2－4均符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
（2）对比文件4和对比文件3的结合
经核实，请求人确认其并未提交对比文件4，故使用对比文件4结合对比文件3评述本专利是否具备创造性的无效理由，合议组不予评述。
三 . 决定
维持200620047703.0号实用新型专利权有效。
当事人对本决定不服的，可以根据专利法第46条第2款的规定，自收到本决定之日起三个月内向北京市第一中级人民法院起诉。根据该款的规定，一方当事人起诉后，另一方当事人作为第三人参加诉讼。
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