RAINBOW ELECTRONICS DS1982 User Manual [ru]
DALLAS
SEMICONDUCTOR
www.iButton.com
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ
Электрически программируемая па-
мять (EPROM) объемом 1024 бита с
доступом по одному сигнальному проводу плюс земля
EPROM разбита на четыре страницы по
256 бит для произвольного доступа к
данным, организованным в виде
пакетов
Каждая страница памяти может быть
полностью защищена от записи для
предотвращения несанкционированного изменения данных
Дополнительные данные записыва-
ются в EPROM без разрушения имеющихся данных
Архитектура позволяет программе
обновлять данные путем замены старой
страницы вновь запрограммированной
страницей
Сигналы управления, адреса, данных,
питания и программирования сведены
к единственному выводу данных
8-битный код семейства определяет для
считывателя требования к обмену с
DS1982
Считывание возможно в диапазоне
напряжений питания от 2,8В до 6,0В и
температур от -40°C до +85°C;
программирование возможно в
диапазоне напряжений от 11,5В до
12,0В и температур от -40°C до +50°C
ОБЩИЕ ВОЗМОЖНОСТИ i
Уникальный, занесенный лазером на
этапе изготовления и проверенный 64битный регистрационный номер (8битный код семейства + 48-битный
серийный номер + 8-битная
контрольная сумма CRC) гарантирует
абсолютный контроль, так как не
существует двух устройств с одинаковыми номерами
Button
1-Кбит iButtonTM с однократной записью
DS1982
Встроенный контроллер многоточеч-
ной сети MicroLAN
Цифровая идентификация и получение
информации в одно касание
Компактный носитель информации на
кристалле микросхемы
Данные могут быть доступными при
касании объекта
Экономичный обмен с мастером шины
с помощью единственного цифрового
сигнала на скорости 16,3 Кбит в
секунду
Стандартный диаметр 16 мм и 1-
проводный протокол (1-Wire
тируют совместимость с семейством
iButton
Форма в виде таблетки обеспечивает
автоматическое центрирование в считывающем устройстве
Долговечный корпус из нержавеющей
стали с гравированным регистрационным номером устойчив к внешним
воздействиям
Легко прикрепляется с помощью
самоклеющейся подложки, фиксируется собственным фланцем или
напрессовываемым кольцом
Детектор присутствия выдает ответ,
когда считыватель в первый раз подает
напряжение питания
Соответствует UL#913 (4-я редакция);
взрывобезопасное исполнение, утверждено для использования в классе I,
отделение 1, группы A, B, C и D (в
зависимости от приложения)
) гаран-
1 из 23
DS1982
F3 MICROCAN
0,36
ДАННЫЕ
3,10
0,51
ЗЕМЛЯ
©1993
DALLASDALLAS
YYWW REGISTERED RR
97 09
000000FBC52B
D
S
3
1
F
-
9
2
8
Ø16,25
Ø17,35
F5 MICROCAN
0,36
ДАННЫЕ
5,89
0,51
ЗЕМЛЯ
©1993
DALLASDALLAS
YYWW REGISTERED RR
17 09
000000FBD8B3
D
S
5
F
1
-
9
2
8
Ø16,25
Ø17,35
Все размеры даны в миллиметрах
ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ЗАКАЗА
DS1982-F3 корпус F3 MicroCan
DS1982-F5 корпус F5 MicroCan
ПРИМЕРЫ АКСЕССУАРОВ
DS9096P Самоклеющаяся подложка
DS9101 Универсальный зажим
DS9093RA Крепежное кольцо
DS9093F Держатель с защелкой
DS9092 Панелька для i
Button
ОПИСАНИЕ iButton
Обладая возможностью записи/чтения, 1-Кбит iButton типа DS1982 является надежным носителем
данных, который идентифицирует и хранит информацию, относящуюся к предмету или человеку,
за которым он закреплен. Эта информация может быть доступна с помощью минимального
аппаратного обеспечения, например, с помощью единственного вывода порта микроконтроллера.
DS1982 содержит занесенный с помощью лазера при изготовлении регистрационный номер,
включающий уникальный 48-битный серийный номер, 8-битную CRC и 8-битный код семейства
(09h), а также EPROM объемом 1 Кбит, которая может программироваться пользователем.
Питание для программирования и чтения поступает непосредственно с 1-проводной линии
обмена. Данные передаются последовательно с помощью 1-проводного протокола, для которого
требуется только один вывод данных и земля. Устройство может быть полностью
запрограммировано, а затем, если требуется, защищено от записи. Как вариант, устройство может
программироваться много раз вновь поступающими данными, которые можно добавлять при
каждом последующем программировании, но нельзя перезаписывать уже существующие данные.
Заметьте: состояние отдельных бит можно изменять с логической 1 в логический 0, но не
наоборот. Существует возможность указать, что данные в некоей странице или в нескольких
страницах уже не являются действительными и заменены новыми или обновленными данными,
которые находятся в странице с другим адресом. Такое перенаправление адреса страницы
позволяет программному обеспечению обновлять данные и увеличивает гибкость устройства как
автономной базы данных. Серийный 48-битный номер, записанный лазером в каждый экземпляр
DS1982 при изготовлении, обеспечивает гарантированную идентификацию, что позволяет
осуществлять абсолютный контроль. Долговечный корпус MicroCan исключительно устойчив к
агрессивным внешним условиям, таким как грязь, влажность и удары. Его компактный профиль в
форме таблетки автоматически центрирует прибор в считывающем устройстве, позволяя
пользователям или автоматизированному оборудованию легко им оперировать. Аксессуары
позволяют монтировать DS1982 на печатную плату, в пластиковый держатель,
идентификационные бэджи, браслеты и на множество других предметов. Применения включают
2 из 23
DS1982
контроль стадий производственных процессов, электронный контроль перевозок, ограничение
доступа, хранение калибровочных коэффициентов и осуществление электронных платежей.
ОБЗОР
Блок-схема, показанная на рис. 1, демонстрирует связи между блоками управления и блоками
памяти DS1982. Всего в DS1982 имеются три основных компонента хранения данных: 1) 64битное записанное лазером ПЗУ, 2) 1024-битная EPROM и 3) байты состояния EPROM. При
осуществлении чтения устройство питается непосредственно от 1-проводной линии обмена,
сохраняя энергию во внутреннем конденсаторе в те периоды времени, когда линия обмена
находится в состоянии высокого логического уровня, и продолжая работать на этом «паразитном»
источнике энергии, когда линия находится в состоянии низкого уровня. Возвращаясь в состояние
высокого уровня, линия пополняет паразитный источник энергии (конденсатор). Во время
программирования 1-проводная линия обмена на некоторое время переходит из состояния
нормального напряжения в состояние напряжения программирования, что вызывает запись
выбранных бит EPROM. Для программирования EPROM требуется, чтобы 1-проводная линия
обеспечивала напряжение 12В и ток 10мА. Когда на линии присутствует напряжение
программирования, специальная схема детектора высокого напряжения вырабатывает внутренний
логический сигнал.
Иерархическая структура 1-проводного протокола показана на рис. 2. Мастер шины должен
вначале послать одну из четырех команд функций ПЗУ: 1) Чтение ПЗУ, 2) Сравнение ПЗУ, 3)
Поиск ПЗУ, 4) Пропуск ПЗУ. Эти команды работают с 64-битным ПЗУ, записанным лазером,
которое есть в каждом устройстве. Они позволяют выделить отдельное устройство, когда на 1проводной линии представлено несколько устройств. Они также дают возможность мастеру
узнать, сколько устройств подключено к 1-проводной линии, и какого они типа. Протокол,
который требуется для передачи этих команд функций ПЗУ, показан на рис. 9. После того, как
команда функции ПЗУ успешно выполнена, могут подаваться команды функций памяти, которые
работают с EPROM DS1982. Мастер шины может передать одну из пяти команд функций памяти,
которые специфичны для DS1982 и позволяют считывать или записывать различные поля данных.
Протокол для команд функций памяти показан на рис. 6. При считывании и записи всех данных
первым передается младший бит.
64-БИТНОЕ ПЗУ, ЗАПИСАННОЕ ЛАЗЕРОМ
Каждый экземпляр DS1982 содержит в ПЗУ уникальный код длиной 64 бита. Первые 8 бит
являются кодом семейства. Следующие 48 бит являются уникальным серийным номером.
Последние 8 бит являются контрольной сумой (CRC) первых 56 бит (см. рис. 3). 64-битное ПЗУ и
блок управления ПЗУ позволяют DS1982 работать как 1-проводному устройству и следовать 1проводному протоколу, подробно описанному в разделе «1-проводная шина». Функции памяти,
требующиеся для чтения и программирования EPROM, недоступны, пока не будет выполнен
протокол функции ПЗУ. Этот протокол показан на блок-схеме функций ПЗУ (рис. 9). Мастер 1проводной шины в первую очередь должен подать одну из четырех команд функций ПЗУ: 1)
Чтение ПЗУ, 2) Сравнение ПЗУ, 3) Поиск ПЗУ, 4) Пропуск ПЗУ. После того, как команда функции
ПЗУ будет успешно выполнена, мастер шины может подавать одну из команд функций памяти,
специфичных для DS1982 (рис. 6).
Контрольная сумма (CRC) ПЗУ, записанного лазером, получена с помощью полинома X
8
+ X5 + X4
+ 1. Дополнительную информацию о контрольной сумме, используемой фирмой Dallas
Semiconductor, можно найти в книге «Book of DS19xx iButton Standards». Сдвиговый регистр,
работающий как аккумулятор CRC, инициализируется нулем. Затем, начиная с младшего бита
кода семейства, по одному биту задвигаются данные. После ввода 8-го бита кода семейства
вводятся биты серийного номера. После ввода 48-го бита серийного номера сдвиговый регистр
содержит значение CRC. Если ввести еще 8 бит CRC, то содержимое регистра вновь станет
равным нулю.
3 из 23
Рис. 1. БЛОК-СХЕМА DS1982.
DS1982
1-ПРОВОДНАЯ
ØÈÍÀ
ДАННЫЕ
ДЕТЕКТОР
НАПРЯЖЕНИЯ
ПРОГРАММИРОВАНИЯ
ИСТОЧНИК ПАРАЗИТНОГО
БЛОК УПРАВЛЕНИЯ
1-ПРОВОДНОЙ
ШИНОЙ
ÁËÎÊ
УПРАВЛЕНИЯ
ФУНКЦИЯМИ
ПАМЯТИ
ГЕНЕРАТОР 8-БИТНОЙ
CRC
ПИТАНИЯ
64-БИТНОЕ ПЗУ,
ЗАПИСАННОЕ ЛАЗЕРОМ
8-БИТНЫЙ
БЛОКНОТ
1024-БИТНАЯ EPROM
(4 СТРАНИЦЫ ПО 32 БАЙТА)
БАЙТЫ СОСТОЯНИЯ
EPROM
4 из 23
Рис. 2. ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА 1-ПРОВОДНОГО ПРОТОКОЛА.
DS1982
МАСТЕР
ØÈÍÛ
КОМАНДНЫЙ
УРОВЕНЬ:
КОМАНДЫ ФУНКЦИЙ
ÏÇÓ (ñì. ðèñ. 9)
СПЕЦИФИЧНЫЕ ДЛЯ DS1982
КОМАНДЫ ФУНКЦИЙ
ПАМЯТИ (см. рис. 6)
DS1982
ДОСТУПНЫЕ
КОМАНДЫ:
ЧТЕНИЕ ПЗУ
СРАВНЕНИЕ ПЗУ
ПОИСК ПЗУ
ПРОПУСК ПЗУ
ЗАПИСЬ ПАМЯТИ
ЗАПИСЬ БАЙТОВ СОСТОЯНИЯ
ЧТЕНИЕ ПАМЯТИ
ЧТЕНИЕ БАЙТОВ СОСТОЯНИЯ
ЧТЕНИЕ ДАННЫХ/
ГЕНЕРИРОВАНИЕ 8-БИТНОЙ CRC
ДРУГИЕ
УСТРОЙСТВА
СООТВЕТСТВУЮЩИЕ
ПОЛЯ ДАННЫХ:
64-БИТНОЕ ПЗУ
64-БИТНОЕ ПЗУ
64-БИТНОЕ ПЗУ
НЕТ
1024-БИТНАЯ EPROM
БАЙТЫ СОСТОЯНИЯ EPROM
1024-БИТНАЯ EPROM
БАЙТЫ СОСТОЯНИЯ EPROM
1024-БИТНАЯ EPROM
Рис. 3. 64-БИТНОЕ ПЗУ, ЗАПИСАННОЕ ЛАЗЕРОМ.
8-БИТНАЯ CRC
СТАРШИЙ
ÁÈÒ
48-БИТНЫЙ СЕРИЙНЫЙ НОМЕР
Рис. 4. ГЕНЕРАТОР CRC.
XOR XOR XOR
СТАРШИЙ
ÁÈÒ
8-БИТНЫЙ КОД СЕМЕЙСТВА (09h)
МЛАДШИЙ
МЛАДШИЙ
ÁÈÒ
ÁÈÒ
ÂÕÎÄ
5 из 23
DS1982
1024-БИТНАЯ EPROM
Карта памяти, показанная на рис. 5, изображает 1024-битную EPROM DS1982, которая
сконфигурирована как четыре страницы по 32 байта в каждой. 8-битный блокнот является
дополнительным регистром, который работает как буфер при программировании памяти. Данные
вначале записываются в блокнот, затем проверяются путем считывания 8-битной CRC из DS1982,
что служит подтверждением их правильного приема. Если содержимое буфера правильное,
подается напряжение программирования, и байт данных записывается в память по выбранному
адресу. Этот процесс гарантирует целостность данных при программировании памяти.
Подробности чтения и программирования 1024-битной EPROM DS1982 приведены в разделе
«Команды функций памяти».
БАЙТЫ СОСТОЯНИЯ EPROM
В дополнение 1024 битам памяти данных, DS1982 содержит 64 бита состояния, которые доступны
с помощью отдельных команд.
Байты состояния EPROM могут быть считаны или записаны для индикации различных состояний
DS1982, которые затем могут быть определены программно. Первый байт памяти состояния
EPROM содержит биты защиты страниц от записи. Если некоторые биты защиты от записи
запрограммированы, запрещается программирование соответствующих страниц в 1024-битной
основной области памяти. Будучи однажды запрограммированным, один бит защиты от записи
делает 32-байтную страницу, соответствующую этому биту, недоступной для дальнейших
изменений, но ее по-прежнему можно считывать.
Следующие 4 байта в памяти состояния EPROM представляют собой байты перенаправления
адреса страницы, которые показывают, что одна (или более) страница данных в 1024-битной
EPROM была объявлена недействительной и перенаправлена на адрес страницы, который
содержится в соответствующем байте перенаправления. Аппаратно DS1982 не производит
никаких действий, зависящих от содержимого байтов перенаправления адресов страниц. Эти
дополнительные байты состояния EPROM позволяют программе перенаправить страницу целиком
на другой адрес страницы, показывая, что данные в оригинальной странице больше не являются
действительными. Из-за особенностей технологии EPROM состояние битов внутри страницы при
программировании может быть изменено с логической 1 на логический 0, но не может быть
изменено обратно. Поэтому невозможно просто перезаписать страницу, если данные требуют
изменения или обновления. Но если позволяет место, страница целиком может быть
перенаправлена на другую страницу DS1982 путем записи инверсного значения нового адреса
страницы в байт перенаправления адреса, который соответствует оригинальной (замещаемой)
странице.
Данная архитектура позволяет пользовательскому программному обеспечению производить
обновление данных в EPROM путем указания того, что отдельная страница или страницы должны
быть замещены другими, указанными в байтах перенаправления адреса.
Если байт перенаправления адреса содержит значение FFh, то данные в соответствующей
странице основной памяти являются действительными. Если байт перенаправления адреса
содержит любое другое значение, то данные в соответствующей странице являются
недействительными, а действительные данные теперь можно найти по адресу, инверсному
записанному в байт перенаправления адреса. Значение FDh байта перенаправления адреса для
станицы 1, например, будет показывать, что обновленные данные теперь находятся в странице 2.
Подробности считывания и программирования памяти состояния EPROM DS1982 приведены в
разделе описания команд функций памяти.
КОМАНДЫ ФУНКЦИЙ ПАМЯТИ
Блок-схема функций памяти (рис. 6) описывает протоколы, необходимые для доступа к различным
полям данных DS1982. Блок управления памятью, 8-битный блокнот и схема детектора
6 из 23
DS1982
напряжения программирования совместно интерпретируют команды, получаемые от мастера
шины, и вырабатывают необходимые сигналы управления внутри устройства. Мастер использует
3-байтный протокол. Он включает байт команды, который определяет тип операции, и 2 байта
адреса, которые определяют начальное положение байта в поле данных. Байт команды
показывает, требуется чтение устройства или запись. Записываемые данные должны включать не
только корректную последовательность команд, но и в нужный момент времени сопровождаться
напряжением программирования 12В. Для выполнения процесса записи вначале байт данных
загружается в блокнот, и лишь затем записывается по выбранному адресу. Запись всегда
производится по одному байту. При выполнении процесса чтения мастер передает начальный
адрес, и данные считываются из устройства с начального адреса до конца выбранного поля
данных или до появления импульса сброса. Во всех пересылках, передаваемых в DS1982 и
принимаемых мастером шины, вначале передается младший бит.
Рис. 5. КАРТА ПАМЯТИ DS1982.
АДРЕС:
НАЧАЛЬНЫЙ
8-БИТНЫЙ БЛОКНОТ
АДРЕС
0000h
СТРАНИЦА 0
32 БАЙТА
1024-БИТНАЯ
EPROM
0020h
0040h
СТРАНИЦА 1
32 БАЙТА
СТРАНИЦА 2
32 БАЙТА
0060h
СТРАНИЦА 3
32 БАЙТА
БАЙТЫ СОСТОЯНИЯ EPROM
0007h 0006h 0005h 0004h 0003h 0002h 0001h 0000h
7
6
5
4
3
12
0
ЗАПРОГРАММИРОВАН
В ПРОЦЕССЕ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ
00h
ЗАРЕЗЕРВИРОВАНО
ДЛЯ БУДУЩЕГО
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ÁÈÒ 0
ÁÈÒ 1
ÁÈÒ 2
ÁÈÒ 3
ÁÈÒÛ 4-7
БАЙТ
ПЕРЕНАПРАВЛЕНИЯ
АДРЕСА СТРАНИЦЫ
ДЛЯ СТРАНИЦЫ 3
БАЙТ
ПЕРЕНАПРАВЛЕНИЯ
АДРЕСА СТРАНИЦЫ
ДЛЯ СТРАНИЦЫ 3
БАЙТ
ПЕРЕНАПРАВЛЕНИЯ
АДРЕСА СТРАНИЦЫ
ДЛЯ СТРАНИЦЫ 3
БАЙТ
ПЕРЕНАПРАВЛЕНИЯ
АДРЕСА СТРАНИЦЫ
ДЛЯ СТРАНИЦЫ 3
ЗАЩИТА ОТ ЗАПИСИ СТРАНИЦЫ 0
ЗАЩИТА ОТ ЗАПИСИ СТРАНИЦЫ 1
ЗАЩИТА ОТ ЗАПИСИ СТРАНИЦЫ 2
ЗАЩИТА ОТ ЗАПИСИ СТРАНИЦЫ 3
КАРТА ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СТРАНИЦ (ЗАРЕЗЕРВИРОВАНО ДЛЯ
7 из 23
TMEX)
Loading...