摘要：简述一种新颖的智能信息载体ibutton及其特点，分析对其进行信息访问的机理，介绍其软件开发环境和应用系统的设计方法，展望其诱人的应用前景。

关键词：信息钮扣 通信协议 主从模式 api函数 一、 ibutton简介 计算机技术的蓬勃发展，使基于条形码、磁卡、ic卡等技术的数字识别系统逐渐取代了人工识别，并被广泛应用于金融、电信、商业等领域，深刻影响着人们的日常生活。但是，条形码、磁卡、ic卡等构成的数字识别系统存在着携带不便、易受损坏、不能应用于恶劣环境等不足。美国达拉斯半导体公司（dallas semiconductor corporation）推出的1种智能化信息载体ibutton，较好地解决了数字识别系统存在的这些问题，为开发更加完善的新颖数字识别系统提供了技术支持和实现手段。

ibutton（information button）意为“信息钮扣”。它采用直径17mm、厚3~6mm的钮扣状不锈钢外壳封装。内部由i／o处理器和存储器两个基本部分组成，某些应用于特殊场合的ibutton还内置有感温、时钟图1ibutton外型结构等元器件。ibutton以1-wire规范作为通信协议，仅用1根数据线实现与外界的信息交换。图1所示是ibu-tton的外型结构示意图。

ibutton作为1种新颖的智能化信息载体，相比传统的信息载体具有如下特点：

① 由于ibutton采用不锈钢外壳封装，无暴露的易损部件或易腐部件，具有抗撞击、防水渍、耐腐蚀、抗磁扰、防折叠等显著特点，工作温度范围也较宽，可以在-40～80℃的温度范围内正常工作，适用于恶劣的环境；

② 每片ibutton内部均固化有惟一的64位标识号（id），排列顺序依次为分类号8位、系列号48位以及crc码8位，并且具有自毁功能，保密性能好，可适用于需要作硬件加密的场合；

③ 由于ibutton采用独特的机械外形设计，具有ic卡、磁卡等信息载体无法比拟的优势，存储于其中的数据信息具有相当高的安全可靠性；

④ ibutton可以嵌在戒指、钥匙串、钱包或手表上，随身携带方便；

⑤ 存取数据时采用接触方式，与触头轻轻一碰，瞬间即可完成数据信息的读写操作。 二、 ibutton的工作机理 1根数据线和1根地线构成了ibutton的电气接口。正面是数据线，底座为地线，结构极其简单。传输数据时，无需电源和时钟信号，信号同步靠内部定时逻辑解决，而数据通信的能量则由数据线提供。ibutton内部为一大规模集成电路，由i／o处理器和存储器两个基本部分构成，其功能模块如图２所示。

图2ibutton内部功能模块示意图

ibutton采用独特的主从式、位同步、半双工串行方式与外部进行通信。微机及有关读写设备处于主动（master）地位；ibutton处于从属（slave）地位。master与slave之间以1-wire协议为基础，按照特定的时序要求由数据线逐位交换数据。

ibutton作为从设备，其工作过程可描述为：首先，由微机主动向ibutton发测试脉冲，以识别ibu-tton是否已与其触头接触，若已正确连接，可接收到ibutton发来的应答脉冲，表示可以进入数据通信过程。这时，微机先发操作ibutton的rom区的指令，如读rom区数据指令、匹配操作指令、搜寻操作指令等，这些指令被ibutton接受并执行。然后，发操作ibutton的nv ram区数据的指令，如读写nv ram区数据指令、读写或复制读写缓冲区（scratchpad）数据的指令等。之后，微机与ibutton间进行数据传输操作。最后图3读写数据时序，微机再发测试脉冲，当收到ibutton的应答脉冲后，整个数据通信过程即告结束。图３示意了有关时序。它们可分为测试连接与应答、从ibutton读取数据和向ibutton写入数据3种类型。

在应用软件开发过程中，对ibutton进行数据读写的过程需要遵循其工作机理和时序要求，具体包括：

(1) 测试连接及应答

微机发测试负脉冲给ibutton，查询ibutton是否已与触头正确连接。若与触头连接良好，ibutton则将数据线拉低，产生应答负脉冲。如果微机检测到这个应答脉冲，就可以进行数据读写操作了。

（2） 从ibutton读取数据

微机先向ibutton发1个读负脉冲，ibutton接受该脉冲后立即将被读取位的内容送至数据线上，微机从数据线上获得数据。若数据线在ibutton的采样时区内维持高电平，则读取值为“１”；否则，为“０”。最后，ibutton释放数据线，数据线恢复为高电平，为微机继续从ibutton读取数据位作好准备。

（3） 将数据写入ibutton

与读取数据类似，微机向ibutton发1个写负脉冲，然后开始写数据。微机维持数据线低电平特定时间，再恢复为高电平，则表明写入“０”；微机发出写负脉冲后立即将数据线拉高并维持特定时间，则表明写入“１”。完成数据写入后，数据线恢复为高电平，为微机继续向ibutton写入数据位作好准备。

图1 ibutton 外置结构 图2 ibutton 内部功能模块示意图 图3 读写数据