iButton的工作原理及其特點(diǎn)

摘要：在介紹1-Wire總線的基礎(chǔ)上，對1-Wire器件iButton及其工作原理進(jìn)行了介紹，并概括了它的特點(diǎn)。

    關(guān)鍵詞：1-Wire總線 信息鈕扣 通信協(xié)議

包括達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司現(xiàn)在生產(chǎn)的信息鈕扣iButtion（information Button）在內(nèi)，已有30多種1-Wire器件，它們采用一種特殊的通信協(xié)議，通過單條連接線解決了控制、通信和供電等問題，降低了系統(tǒng)成本并簡化了設(shè)計，正越來越廣泛地應(yīng)用于日常生活中。例如iButton已用于金融、電信、商業(yè)以及軍事領(lǐng)域等。

1 1-Wire總線

1-Wire總線是一種簡單的信號電路，它僅用一根數(shù)據(jù)線即可與外界進(jìn)行信息交換。1-Wire總線器件的共性是：每個器件都有一個不會與其它任何器件重復(fù)的出廠時應(yīng)已固化的序列號，也就是說，每一個器件都是唯一的。一旦器件的序列號已知，通過這個序列號，任意一個器件都可以從眾多連到同一1-Wire總線的器件中被選出用于通信。

    通信時，總線控制器先發(fā)出一個“復(fù)位”信號以使總線同步，然后選擇受控制器件進(jìn)行隨后的通信。這可以通過選擇一個特定的受控器件（利用該設(shè)備的系列號進(jìn)行選擇）或者通過對半檢索法找到總線上的下一個受控器件來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然，也可以選擇所有的受控器件。一旦一個特定的器件被選中，那么在總線控制器發(fā)出下一次“復(fù)位”信號之前，所有其它器件都被掛起而忽略隨后的通信。

主機(jī)能向用于總線通信的所有器件發(fā)布指令，對它（或者它們）進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫。這是因?yàn)槊款惼骷�運(yùn)行不同的函數(shù)，有不同的用途，而且一旦器件被選定，它所用的協(xié)議也就固定下來。即使每類器件有不同的協(xié)議和特征，它們也都有著同樣的選擇過程并且都遵循如圖1所示的流程。

2 iButton簡介

iButton是一個封裝在鈕扣型不銹鋼外殼里的微型計算機(jī)芯片，它的直徑為16mm，厚3～6mm�？梢詫�(shí)現(xiàn)雙工通信，數(shù)據(jù)傳輸使用單總線協(xié)議，使得引腳數(shù)目降至最少：一根數(shù)據(jù)線，一根地線。不銹鋼封裝的內(nèi)圈圓面作為數(shù)據(jù)線，外圈圓面作為地線。見圖2。

    iButton的外形如圖3。

Ibutton種類繁多，根據(jù)使用芯片的不同，可以分為三類：①M(fèi)emory iButton具有64KB的存儲空間，可以存儲文字、數(shù)字化的圖像，有些還具有實(shí)時時鐘（如DS1904）、溫度傳感器（如DS1921）；②Java-powered crypto iButton采用高速處理器和算法加速器來處理加密和解密算法中的數(shù)據(jù)，它可以與Internet應(yīng)用程序進(jìn)行交互，可以作為一種遠(yuǎn)程身份驗(yàn)證解決方案；③Thermochron iButton包含了溫度探測器和實(shí)時時鐘，可以保留熱交換的歷史記錄，還有512字節(jié)的附加存儲器用來存儲輸出的歷史記錄。

IButton也可以通過并口或串口與計算機(jī)進(jìn)行通信，其傳輸速率可達(dá)142kbps。其主機(jī)可以是PC機(jī)、掌上電腦

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