關(guān)鍵詞：信息鈕扣 通信協(xié)議 主從模式 api函數(shù) 一、 ibutton簡介 計算機技術(shù)的蓬勃發(fā)展，使基于條形碼、磁卡、ic卡等技術(shù)的數(shù)字識別系統(tǒng)逐漸取代了人工識別，并被廣泛應(yīng)用于金融、電信、商業(yè)等領(lǐng)域，深刻影響著人們的日常生活。但是，條形碼、磁卡、ic卡等構(gòu)成的數(shù)字識別系統(tǒng)存在著攜帶不便、易受損壞、不能應(yīng)用于惡劣環(huán)境等不足。美國達拉斯半導體公司（dallas semiconductor corporation）推出的1種智能化信息載體ibutton，較好地解決了數(shù)字識別系統(tǒng)存在的這些問題，為開發(fā)更加完善的新穎數(shù)字識別系統(tǒng)提供了技術(shù)支持和實現(xiàn)手段。

ibutton（information button）意為“信息鈕扣”。它采用直徑17mm、厚3~6mm的鈕扣狀不銹鋼外殼封裝。內(nèi)部由i／o處理器和存儲器兩個基本部分組成，某些應(yīng)用于特殊場合的ibutton還內(nèi)置有感溫、時鐘圖1ibutton外型結(jié)構(gòu)等元器件。ibutton以1-wire規(guī)范作為通信協(xié)議，僅用1根數(shù)據(jù)線實現(xiàn)與外界的信息交換。圖1所示是ibu-tton的外型結(jié)構(gòu)示意圖。

ibutton作為1種新穎的智能化信息載體，相比傳統(tǒng)的信息載體具有如下特點：

① 由于ibutton采用不銹鋼外殼封裝，無暴露的易損部件或易腐部件，具有抗撞擊、防水漬、耐腐蝕、抗磁擾、防折疊等顯著特點，工作溫度范圍也較寬，可以在-40～80℃的溫度范圍內(nèi)正常工作，適用于惡劣的環(huán)境；

② 每片ibutton內(nèi)部均固化有惟一的64位標識號（id），排列順序依次為分類號8位、系列號48位以及crc碼8位，并且具有自毀功能，保密性能好，可適用于需要作硬件加密的場合；

③ 由于ibutton采用獨特的機械外形設(shè)計，具有ic卡、磁卡等信息載體無法比擬的優(yōu)勢，存儲于其中的數(shù)據(jù)信息具有相當高的安全可靠性；

④ ibutton可以嵌在戒指、鑰匙串、錢包或手表上，隨身攜帶方便；

⑤ 存取數(shù)據(jù)時采用接觸方式，與觸頭輕輕一碰，瞬間即可完成數(shù)據(jù)信息的讀寫操作。 二、 ibutton的工作機理 1根數(shù)據(jù)線和1根地線構(gòu)成了ibutton的電氣接口。正面是數(shù)據(jù)線，底座為地線，結(jié)構(gòu)極其簡單。傳輸數(shù)據(jù)時，無需電源和時鐘信號，信號同步靠內(nèi)部定時邏輯解決，而數(shù)據(jù)通信的能量則由數(shù)據(jù)線提供。ibutton內(nèi)部為一大規(guī)模集成電路，由i／o處理器和存儲器兩個基本部分構(gòu)成，其功能模塊如圖２所示。

圖2ibutton內(nèi)部功能模塊示意圖

ibutton采用獨特的主從式、位同步、半雙工串行方式與外部進行通信。微機及有關(guān)讀寫設(shè)備處于主動（master）地位；ibutton處于從屬（slave）地位。master與slave之間以1-wire協(xié)議為基礎(chǔ)，按照特定的時序要求由數(shù)據(jù)線逐位交換數(shù)據(jù)。

ibutton作為從設(shè)備，其工作過程可描述為：首先，由微機主動向ibutton發(fā)測試脈沖，以識別ibu-tton是否已與其觸頭接觸，若已正確連接，可接收到ibutton發(fā)來的應(yīng)答脈沖，表示可以進入數(shù)據(jù)通信過程。這時，微機先發(fā)操作ibutton的rom區(qū)的指令，如讀rom區(qū)數(shù)據(jù)指令、匹配操作指令、搜尋操作指令等，這些指令被ibutton接受并執(zhí)行。然后，發(fā)操作ibutton的nv ram區(qū)數(shù)據(jù)的指令，如讀寫nv ram區(qū)數(shù)據(jù)指令、讀寫或復制讀寫緩沖區(qū)（scratchpad）數(shù)據(jù)的指令等。之后，微機與ibutton間進行數(shù)據(jù)傳輸操作。最后圖3讀寫數(shù)據(jù)時序，微機再發(fā)測試脈沖，當收到ibutton的應(yīng)答脈沖后，整個數(shù)據(jù)通信過程即告結(jié)束。圖３示意了有關(guān)時序。它們可分為測試連接與應(yīng)答、從ibutton讀取數(shù)據(jù)和向ibutton寫入數(shù)據(jù)3種類型。

在應(yīng)用軟件開發(fā)過程中，對ibutton進行數(shù)據(jù)讀寫的過程需要遵循其工作機理和時序要求，具體包括：

(1) 測試連接及應(yīng)答

微機發(fā)測試負脈沖給ibutton，查詢ibutton是否已與觸頭正確連接。若與觸頭連接良好，ibutton則將數(shù)據(jù)線拉低，產(chǎn)生應(yīng)答負脈沖。如果微機檢測到這個應(yīng)答脈沖，就可以進行數(shù)據(jù)讀寫操作了。

（2） 從ibutton讀取數(shù)據(jù)

微機先向ibutton發(fā)1個讀負脈沖，ibutton接受該脈沖后立即將被讀取位的內(nèi)容送至數(shù)據(jù)線上，微機從數(shù)據(jù)線上獲得數(shù)據(jù)。若數(shù)據(jù)線在ibutton的采樣時區(qū)內(nèi)維持高電平，則讀取值為“１”；否則，為“０”。最后，ibutton釋放數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)線恢復為高電平，為微機繼續(xù)從ibutton讀取數(shù)據(jù)位作好準備。

（3） 將數(shù)據(jù)寫入ibutton

與讀取數(shù)據(jù)類似，微機向ibutton發(fā)1個寫負脈沖，然后開始寫數(shù)據(jù)。微機維持數(shù)據(jù)線低電平特定時間，再恢復為高電平，則表明寫入“０”；微機發(fā)出寫負脈沖后立即將數(shù)據(jù)線拉高并維持特定時間，則表明寫入“１”。完成數(shù)據(jù)寫入后，數(shù)據(jù)線恢復為高電平，為微機繼續(xù)向ibutton寫入數(shù)據(jù)位作好準備。

圖1 ibutton 外置結(jié)構(gòu) 圖2 ibutton 內(nèi)部功能模塊示意圖 圖3 讀寫數(shù)據(jù)