摘要：DS198X和DS199X是美國Dallas公司生產(chǎn)的接觸式存儲器，使用它可以利用特有的一線協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸，并且電路設(shè)計和接口非常簡單，文中介紹了這種新型接觸式存儲器芯片的電氣特性、工作原理和使用方法，并給出了一個實際應(yīng)用程序。

    關(guān)鍵詞：一線協(xié)議  時隙  存在脈沖  NVRAM

DS189X、DS199X芯片是美國DALLAS公司生產(chǎn)的接觸式存儲器，封裝在不銹鋼外殼中，外形如鈕扣式電池，也叫iBUTTON器件。它在內(nèi)置的ROM存儲器內(nèi)存放有互不重復(fù)的64比特特征碼，可用于識別各個iBUTTON器件，該特征碼被廠家在生產(chǎn)過程中固化在芯片內(nèi)。另外，芯片內(nèi)還有可改寫數(shù)據(jù)的存貯區(qū)。

DS198X系列芯片內(nèi)含最大為64k比特EPROM，而DS199X系列芯片則內(nèi)含最大為64k比特的非易失性RAM即NVRAM。其電氣連接少到僅兩條線：一條地線和一條數(shù)據(jù)線，采用其特有的一線協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸，工作所需的電源可以從數(shù)據(jù)線上“偷”，也可以從內(nèi)置的鋰電池（對于DS199X系列芯片）中獲得。數(shù)據(jù)采用循環(huán)冗余碼檢錯，信息傳輸可靠。IBUTTON器件在用于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層的環(huán)境下工作時，該器件適用于工業(yè)現(xiàn)場及各種惡劣的環(huán)境，可以代替IC卡、磁卡、加密卡等用于鑒別身份、有價證券、看門狗等方面，并比它們更易接口、電路設(shè)計更加簡單、攜帶方便、性能穩(wěn)定。

1 一線協(xié)議

iBUTTON是自定時的硅器件，其內(nèi)部的定時邏輯電路能測量和產(chǎn)生各種寬度的脈沖，數(shù)據(jù)傳輸按位同步和半雙工進行。數(shù)據(jù)和命令碼逐位發(fā)出，接收到后再構(gòu)成字節(jié)，發(fā)出時總是低位先出。所有的操作均是由主機開始啟動的，iBUTTON只能作為輔機來響應(yīng)相應(yīng)的動作。主機與輔機的同步是從主機產(chǎn)生下降沿開始的，在下降沿過后的一段時間內(nèi)，根據(jù)數(shù)據(jù)的傳輸方向，主機或輔機采樣數(shù)據(jù)線上的電壓并獲得一比特的信息。每一位數(shù)據(jù)傳輸所需要的時間為一個時間隙。每一位數(shù)據(jù)都分別單獨定時，即使通信中出現(xiàn)停頓也不會有錯誤。在iBUTTON與主機連接后的幾微秒的時間內(nèi)，芯片將立即發(fā)出一負脈沖把數(shù)據(jù)線拉低，以告訴主機它在線上正等待接受命令，這個負脈沖叫做存在脈沖。主機也可以發(fā)位脈沖來請求iBUTTON送出存在脈沖，以檢測線上有無iBUTTON器件。

2 工作時序和硬件接口

DS198X和DS199X型iBUTTON器件采用CMOS工藝，其I/O口工作在開漏狀態(tài)下，因而耗電少，尤其是器件處于睡眠狀態(tài)時，其漏電流極小，iBUTTON器件和主機接口非常方便。當(dāng)主機不動作時應(yīng)由上拉電阻保持數(shù)據(jù)線為高電平，可以采用如圖1所 示的電路與iBUTTON的兩條線相連。工作電壓VPULLUPo 2.8V～6V，之所以要高于2.8V，是因為要給內(nèi)部的儲能電容充電，當(dāng)數(shù)據(jù)線為低電平時，由電容為器件提供能源。

在這樣的一線系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)0、1用不同寬度的負脈沖波來表示，主機發(fā)出一位數(shù)據(jù)或命令過程稱作寫時序，寫一位數(shù)據(jù)的有效時間為tSLOT，如圖2所示。寫1信號是寬度為tLOS1的負脈沖，寫0信號是寬度為tLOW0的負脈沖。寫脈沖過后，主機釋放數(shù)據(jù)線，由電阻把數(shù)據(jù)線拉高，再經(jīng)過一段恢復(fù)時間tREC就可以進行下一位操作。IBUTTON通常在主機產(chǎn)生下降沿后的30μs采樣數(shù)據(jù)線。若采得為低電平，則為寫0信號；若采得為高電平，則為寫1信號。每一位數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間有效時隙tSLOT加恢復(fù)時間tREC。

要讀iBUTTON中的數(shù)據(jù)，主機必須先產(chǎn)生讀時隙，讀時隙看上去很象寫1時隙，如圖3所示。當(dāng)主機發(fā)出一負脈沖tLOWR開始讀時序后，iBUTTON就送出數(shù)據(jù)，送0時把數(shù)據(jù)線拉低，送1時使數(shù)據(jù)線保持高。因主機產(chǎn)生下降沿過tDRV的時間，主機采樣數(shù)據(jù)線，若采到低電平則讀0；若采到高電平則讀1。主機采樣后過tRELEASE時間；iBUTTON才釋放數(shù)據(jù)線，而后數(shù)據(jù)線上的電平回到VPULLUP。

IBUTTOn在進行