Шина MicroLAN - iButton

Фирма Dallas Semiconductor по праву гордится тем. что является изобретателем новою вида микросхем. Этот вид микросхем лаже получил специальное название — '.Button, которое также является зарегистрированной торговой маркой. На рис. 4.5 показан логотип торговой марки iButton. Фирма Dallas Semiconductor даже создала специальный сайт в Интернете, полностью посвяшенный микро­схемам iButton (см. ссылку |7w] в конце книги).

Что же представляют собой эти микросхемы? Главная их особен­ность - повое конструктивное решение. Корпус этих микросхем имеет форму таблетки (см. рис. 4.6). До сих пор в подобных корпусах выпускались только миниатюрные источники литания. Новый корпус для микросхем получил название MicroCan. Кор­пус выпускается в двух модификациях, .которые отличаются друг от друга по толщине. На рис. 4.8 приведены основные размеры микросхем в корпусе MicroCan. Диаметр корпуса для обеих моди­фикации одинаковый и равен 16,25 мм. Толщина корпуса L для модификации F3 равна 3.1 мм. а для модификации F5 — 5.8 мм. В одних моделях микросхем в корпусе размещается лишь кремниевая пластина (см. рис. 4.7). В других же. кроме кремниевой пластины, может находиться миниатюрный литиевый источник питания, и даже кварцевый резонатор.

Микросхема, заключенная в такой корпус, всегда имеет только два вывода -- это верхняя и нижняя обкладки корпуса. Такая микро­схема не предназначена для пайки. Для подключения микросхе* в корпусе MicroCan используются специальные адаптеры. Микро­схема н любой момент легко вставляется в адаптер и извлекается из пего. Металлический корпус микросхемы делает ее исключител прочной и надежной в эксплуатации. Микросхема выдержива улар в 0.5 кг. падение на пол с высоты до 1,5 метра. Допустимый диапазон температур для микросхем iButton: or -40 до +85^:С.

Какие же функции могут выполнять микросхемы iButton? Ока­зывается можно придумать множество применений микросхемам, имеющим всего два вывода. Перечислим все по порядку.

Элементы контроля доступа. Такая микросхема не содержит ничего, кроме своего собственного уникального 64-разрядного ID кода. Применяются они как ключ. Разработано множество систем с использованием микросхем iButton в качестве ключа. Существуют дверные замки, имеющие вместо замочной скважины гнездо для подключения микросхемы. Системы защиты компьютерных про­грамм для подключения микросхем iButton используют специаль­ные кабели. Такой кабель подключается к LPT или СОМ порту компьютера. На втором конце такого кабеля имеется одно или два гнезда для подключения ключевой микросхемы. Специально разработанные программы проверяют наличие микросхемы в разъеме и соответствие ее внутреннего кода коду владельца программы. При несовпадении колов доступ к программе блокируется.

Микросхемы памяти. Существует несколько видов таких микро­схем. Это однократно записываемая память (EPROM). многократно .записываемая память с электрическим стиранием (HEPROM), а также энергонезависимое ОЗУ со встроенным источником питания (NV НАМ). Память может использоваться для хранения и переноса с компьютера на компьютер любой информации: изображений, музыки, текстовой информации. Кроме того, существует специ­альный вид защищенной памяти, которая используется в качестве электронного кошелька, для мелких сумм. Существует также па­мять. защищенная паролем.

Цифровой термометр. Служит для измерения температуры в циф­ровом виде. Измеренную информацию можно считывать но L-Wirc интерфейсу.

Часы, календари реального времени. Содержат в себе миниатюрный источник питания и микросхему, выполняющую непрерывный подсчет времени. Считывание и установка этого времени воз­можна только при помощи l-Wire интерфейса. Кроме задачи подсчета времени в микросхеме реализован календарь, секундо­мер, измеритель времени наработки подключенного к контактам микросхемы внешнего устройства и др. Кроме самостоятельных таймеров производятся и комбинированные устройства. Первый такой гибрид — таймер, совмещенный с энергонезависимым ОЗУ. Такое совмещение позволяет ограничить доступ к хранящейся в ОЗУ микросхемы информации в определенные моменты времени. Например, можно реализовать ключ доступа к компьютерной про­грамме, который будет срабатывать только в заранее установленное вами время суток.

Самый интересный вариант применения таймера — это устройство термохрон (Thcrmochron). Термохрон содержит часы реального времени, энергонезависимое ОЗУ и датчик температуры. Микро­схема измеряет температуру через заданные промежутки времени, а результаты измерений записывает в свое энергонезависимое ОЗУ. Параметры процесса измерения могут быть предварительно запрограммированы при помощи l-Wire интерфейса. Через тот же интерфейс в любой момент могут быть считаны результаты из- мерений. Таблетки термохрона можно помести ib ниутри упаковки любого товара, и они будут автоматически контролировать темпе­ратурный режим хранения товара на протяжении всего времени транспортировки. Получатель может подключить такую таблетку к компьютеру. Специальная программа считает записанную туда информацию и отобразит ее на экране. В случае несоблюдения температурного режима при транспортировке товара фирма-из­готовитель может легко предъявить претензии к транспортной компании, осуществляющей перевозку грузов. На сайте iButton (|7wl) в качестве примера приведен случай вложения таблетки термохрона в упаковку со свежемороженой рыбой.

Криптопроцессор. Эта микросхема содержит встроенный микро­контроллер, совместимый с системой команд процессора 8051, защищенные часы реального времени, быстродействующий мо­дульный ускоритель возведения в степень больших целых чисел длиной до I024 бита, ПЗУ (64 Кб) с предварительно зашитой управляющей программой, энергонезависимое ОЗУ (NVRAM) объемом в 6 Кб для храпения важных данных. Криптопропессор предназначен для шифрования информации. Прибор обеспечивает аппаратное выполнение таких криптографических операций, как быстродействующее шифрование передаваемых данных с открытым 1024 битным ключом и заши та сообщений от просмотра.

Более полную информацию но использованию микросхем iButt­on вы можете найти на официальном сайте, посвященном этой технологии.

Литература:
Ан П., А64 Сопряжение ПК с внешними устройствами: Пер. с англ. - М.: ДМК Пресс, 2001. - 320 c.: ил.

Предлагаю ознакомиться с аналогичными статьями: