Как устроен ключ Dallas

В 1991 году компания Dallas Semiconductor выпустила свои первые электронные ключи-идентификаторы серии DS199х.

Вначале для них был запатентован товарный знак «Touch Memory», который достаточно полно отражал основные свойства этих изделий. Touch - переводится «прикоснись», Memory - «память».

Действительно, все ключи, которые внешне выглядят, как металлические дисковые батарейки, в обязательном порядке имеют внутри микросхему-ПЗУ с уникальной для каждого устройства двоичной 48-разрядной кодовой комбинацией (идентификационным номером), а считывается эта комбинация при прикосновении металлическим корпусом ключа к металлическому же зонду-считывателю.

Новый электронный ключ «Даллас» стал популярным среди потребителей, и, как следствие, стали появляться новые модели. Последнее изделие этого ряда DS1954 того времени имело внутри своего корпуса специальный микропроцессор для шифрования информации. Также был разработан идентификатор со встроенным термопреобразователем. Планировалось реализовать идеи размещения других схем в стандартизованном компанией Dallas Semiconductor металлическом корпусе. Поэтому с начала 1997 года Dallas Semiconductor заявила о смене названия всех своих идентификационных ключей на iButton (Information Button - «таблетка с информацией»), как более общее и охватывающее весь ряд изделий в настоящем и в будущем.

Внешний вид электронного ключа iButton

Основные электронные ключи-идентификаторы iButton внешне похожи на дисковую металлическую батарейку.

Металл представляет собой нержавеющую сталь. Диаметр диска около 17 мм , толщина 3,1 мм или 5,89 мм. Диск состоит из двух электрически разъединенных половинок.

Внутри он полый. В герметичную полость заключена электронная схема на кремниевом кристалле. Выход схемы соединен с половинками диска двумя проводниками. Половинки диска образуют контактную часть однопроводного последовательного порта. При этом через центральную часть идет линия данных, внешняя оболочка - земля. Для того, чтобы произошел обмен информации iButton с внешними устройствами, необходимо прикоснутся обеими поверхностями половинок металлического диска к контактному устройству (зонду), также состоящему из двух электрически не связанных, проводящих электрический ток, частей.

Обычно для материала контактов зонда используют нержавеющую сталь или медный сплав с нанесенным на него защитным токопроводящим покрытием. Процесс касания к зонду показан на Рис.2.

Большая площадь поверхности контактов защищает систему от неточного совмещения при подключении по причине «человеческого фактора» или при автоматизированном касании, когда идентификатор и зонд расположены на различных подвижных механизмах. Кроме того, дисковая форма корпуса направляет и очищает контакты, гарантируя надежное соединение, а закругленный край корпуса легко совмещается с зондом.

Как отмечалось выше, iButton представляют собой микросхему, помещенную в дисковый металлический корпус. В структурной схеме этой микросхемы в обязательном порядке присутствуют однопроводной порт, логика управления и ПЗУ в виде 64-битного блока, содержащего 48-битный идентификационный номер, 8-ми битный номер типа изделия и 8-битный код для контроля. Идентификационный номер записывается в микросхему при помощи лазера во время ее изготовления. Он не может быть изменен в течение всего срока службы прибора. Dallas Semiconductor не выпускала и никогда не планирует выпускать iButton с одинаковыми идентификационными номерами. Комбинаций из 48-разрядов вполне достаточно даже при самых оптимистичных объемах выпуска в сотни миллионов ключей в год, чтобы сотни лет номера их не повторялись.

Ниже представлена таблица соответствия кода изделия (FAM) его назначению