ＤＳ１９９１的簡介及其帶密碼保護(hù)存儲器區(qū)的讀寫方法分析

Ｄallas公司的iButton產(chǎn)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(yīng)用環(huán)境中實(shí)現(xiàn)帶密碼保護(hù)的數(shù)據(jù)傳送。本文介紹ＤＳ１９９１的特點(diǎn)、工作原理及其帶密碼保護(hù)存儲器區(qū)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(nèi)部集成了１Kbit是非易失性存儲器及加密保護(hù)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(huán)境中實(shí)現(xiàn)帶密碼保護(hù)的數(shù)據(jù)傳送。

１?。模樱保梗梗钡奶攸c(diǎn)

ＤＳ１９９１是一種很有特色的加密存儲器型ＴＭ卡，為用戶的保密數(shù)據(jù)提價節(jié)可靠的保護(hù)措施。ＤＳ１９９１內(nèi)部有１１５２位的密碼保護(hù)存儲器區(qū)，５１２位的非密碼保護(hù)存儲器scratchpad。密碼保護(hù)存儲器被分為三個可獨(dú)立操作的密鑰子存儲器（subkey），每區(qū)為３８４位，每個密錢子區(qū)都有自己的６４位密碼及６４位的ＩＤ碼，對密鑰子區(qū)的讀／寫操作均需進(jìn)行密碼驗證。三個區(qū)的數(shù)據(jù)可分別操作，互不干擾。非密碼保護(hù)存儲器區(qū)主要用于加密數(shù)據(jù)的拷貝，以保證數(shù)據(jù)的完整性。

２?。模樱保梗梗迸c單片機(jī)硬件接口及軟件設(shè)計

ＤＳ１９９１與單片機(jī)的硬件接口電路如圖１。

ＤＳ１９９１與單片機(jī)的接口非常方便，只用１根數(shù)據(jù)線和１根地址。數(shù)據(jù)線由單片機(jī)的１根Ｉ／Ｏ口線控制，口線外接一個５kΩ的上拉電阻。 ＤＩＯ　　ＢＩＴ　?。校?０ ;引腳定義 RET DJNZ R6,WRB1

ＤＳ１９９１操作的基礎(chǔ)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(diǎn)在口線為輸入狀態(tài)時的電位。初始化由主機(jī)發(fā)出復(fù)位脈沖。ＤＳ１９９１回復(fù)應(yīng)答脈沖，使主機(jī)了解ＤＳ１９９１存在于總線上并已作好操作準(zhǔn)備。命令和數(shù)據(jù)的各個字節(jié)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(jié)的子程序。

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

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(jié)子程序

ＷＲＢ１：ＣＬＲ　ＤＩＯ

ＭＯＶ?。遥?，＃２

ＤＪＮＺ　Ｒ７，$

RRC A

MOV DIO,C

MOV R7,#30H

DJNZ R7,$

SETB DIO

NOP

NAP

NOP

RET

RDBYTE:MOV R6,#8 ；讀１字節(jié)子程序

RDB1:CLR DUO

NOP

NOP

SETB DIO

MOV R7,#3

DJNZ R7,$

MOV C,DIO

RRC A

MOV R7,#32

DJNZ R7,$

SETB DIO

MOV R7,#3

DJNZ R7,$

DJNZ R6,RDB1

RET

3 DS1991激光ＲＯＭ碼、存儲器結(jié)構(gòu)及操作

像所有的１－wire總線器件一樣，主機(jī)必須先進(jìn)行初始化和ＲＯＭ操作，而后才能進(jìn)行讀寫ＤＳ１９９１存儲器的操作。

ＤＳ１９９１有一個自身唯一的工廠刻入的６４位激光ＲＯＭ系列碼。該碼不會與其它任何一個１－wire總線器件相重。該碼前８位是１－wire總線家族碼，后４８位是器件唯一的系列碼，最后８位為前５６位數(shù)據(jù)的ＣＲＣ校驗碼。ＲＯＭ操作指令建立被訪問的１－wire器件與主機(jī)的連接，ＲＯＭ操作指令如表１。ＤＳ１９９１的存儲器映像如圖１。

表1 ROM操作指令