iButton的工作原理及其特點

    關鍵詞：1-Wire總線 信息鈕扣 通信協議

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

1 1-Wire總線

1-Wire總線是一種簡單的信號電路，它僅用一根數據線即可與外界進行信息交換。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的出廠時應已固化的序列號，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，總線控制器先發出一個“復位”信號以使總線同步，然后選擇受控制器件進行隨后的通信。這可以通過選擇一個特定的受控器件（利用該設備的系列號進行選擇）或者通過對半檢索法找到總線上的下一個受控器件來實現，當然，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出下一次“復位”信號之前，所有其它器件都被掛起而忽略隨后的通信。

主機能向用于總線通信的所有器件發布指令，對它（或者它們）進行數據的讀寫。這是因為每類器件運行不同的函數，有不同的用途，而且一旦器件被選定，它所用的協議也就固定下來。即使每類器件有不同的協議和特征，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芯片，它的直徑為16mm，厚3～6mm。可以實現雙工通信，數據傳輸使用單總線協議，使得引腳數目降至最少：一根數據線，一根地線。不銹鋼封裝的內圈圓面作為數據線，外圈圓面作為地線。見圖2。

    iButton的外形如圖3。

Ibutton種類繁多，根據使用芯片的不同，可以分為三類：①Memory iButton具有64KB的存儲空間，可以存儲文字、數字化的圖像，有些還具有實時時鐘（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據，它可以與Internet應用程序進行交互，可以作為一種遠程身份驗證解決方案；③Thermochron iButton包含了溫度探測器和實時時鐘，可以保留熱交換的歷史記錄，還有512字節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進行通信，其傳輸速率可達142kbps。其主機可以是PC機、掌上電腦

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