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信息紐扣DS1991在單片機系統中的應用
摘要：Ｄallas公司的iButton產品是一系列１－wire總線新型器件。ＤＳ１９９１是一種加密存儲器型信息紐扣，封裝于直徑為１６mm的不銹鋼外殼中，體積小巧，便于攜帶、保存，防塵、防腐蝕，可以在惡劣的應用環境中實現帶密碼保護的數據傳送。本文介紹ＤＳ１９９１的特點、工作原理及其帶密碼保護存儲器區的讀寫方法。ＤＳ１９９１是Dallas公司的１－wire總線信息紐扣家庭中的一員，是一種加密存儲器型信息紐扣。它內部集成了１Kbit是非易失性存儲器及加密保護邏輯，封裝于直徑為１６mm、厚約６mm的不銹鋼外殼中，何種小巧、操作便捷，防潮、抗震、防灰塵，可在惡劣的環境中實現帶密碼保護的數據傳送。
１ ＤＳ１９９１的特點
ＤＳ１９９１是一種很有特色的加密存儲器型ＴＭ卡，為用戶的保密數據提價節可靠的保護措施。ＤＳ１９９１內部有１１５２位的密碼保護存儲器區，５１２位的非密碼保護存儲器scratchpad。密碼保護存儲器被分為三個可獨立操作的密鑰子存儲器（subkey），每區為３８４位，每個密錢子區都有自己的６４位密碼及６４位的ＩＤ碼，對密鑰子區的讀／寫操作均需進行密碼驗證。三個區的數據可分別操作，互不干擾。非密碼保護存儲器區主要用于加密數據的拷貝，以保證數據的完整性。
２ ＤＳ１９９１與單片機硬件接口及軟件設計
ＤＳ１９９１與單片機的硬件接口電路如圖１。
ＤＳ１９９１與單片機的接口非常方便，只用１根數據線和１根地址。數據線由單片機的１根Ｉ／Ｏ口線控制，口線外接一個５kΩ的上拉電阻。
ＤＳ１９９１操作的基礎是１－wire總線的初始化、讀／寫１位時序，如圖２、圖３、圖４和圖５。ＶＰＵＬＬＵＰ為圖１中Ｄ點在口線為輸入狀態時的電位。初始化由主機發出復位脈沖。ＤＳ１９９１回復應答脈沖，使主機了解ＤＳ１９９１存在于總線上并已作好操作準備。命令和數據的各個字節由最低有效位起一位一位傳送。子程序ＲＥＳＥＴ、ＲＤＢＹＴＥ和ＷＲＢＹＴＥ分別是初始化、讀／寫１字節的子程序。
ＤＩＯ ＢＩＴ Ｐ１.０ ;引腳定義
RESET:CLR DIO ;得位子程序
MOV R7,#205
DELPP1:NOP
DJNZ R7,DELPP1
SETB DIO
MOV R7,#12
DJNZ R7,$
MOV R7,#27
RESETP1:JNB DIO,RESETP2
DJNZ R7,RESETP1
RESRET:SETB DIO
MOV A,#0EH
RET
RESETP2:MOV R7,#75
DJNZ R7,$
MOV R7,#54
RESETP4:JB DIO,RESETP5
DJNZ R7,RESETP4
RESETP5:MOV R7,#180
DJNZ R7,$
SETB DIO
MOV A,#0
RET
WRBYTE:MOV R6,#8 ；寫１字節子程序
ＷＲＢ１：ＣＬＲ ＤＩＯ
ＭＯＶ Ｒ７，＃２
ＤＪＮＺ Ｒ７，$
RRC A
MOV DIO,C
MOV R7,#30H
DJNZ R7,$
SETB DIO
NOP
NAP
NOP
DJNZ R6,WRB1
RET
RDBYTE:MOV R6,#8 ；讀１字節子程序
RDB1:CLR DUO
NOP
NOP
SETB DIO
MOV R7,#3
DJNZ R7,$
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