|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Touch Memory - identifiant électronique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Concepteur radioamateur introduction Dans les systèmes d'identification automatique du personnel, des produits techniques et des marchandises, les plus populaires sont des identifiants traditionnels tels qu'un code à barres et une bande magnétique. Cependant, malgré leur simplicité et leur faible coût, ces identifiants présentent un certain nombre de limitations importantes. Leurs inconvénients incluent une capacité d'information insignifiante, l'impossibilité de modifier rapidement les données enregistrées, une plus grande dépendance aux conditions de fonctionnement et la nécessité d'utiliser des dispositifs de lecture spéciaux qui convertissent les signaux optiques ou magnétiques en un code numérique. La généralisation des systèmes d'information dans la production, la gestion, le secteur financier, le commerce et la sphère sociale a nécessité la création de moyens d'identification automatique plus avancés. Ces outils peuvent à juste titre être attribués à un type fondamentalement nouveau d'identifiants électroniques de la société américaine "Dallas Semiconductor". La famille DS199X, appelée Touch Memory, possède un certain nombre de caractéristiques uniques. Touch Memory est une mémoire non volatile logée dans un boîtier métallique avec une broche de signal et une broche de masse. Le boîtier, qui ressemble à une pile bouton miniature, se fixe facilement sur le produit ou sur un support (carte, porte-clés). Les informations sont écrites et lues dans la mémoire de l'instrument en touchant simplement le lecteur sur le boîtier Touch Memory. Organisation de la mémoire La famille Touch Memory comprend 5 appareils dont la conception du boîtier est identique, mais dont les fonctionnalités, la taille de la mémoire et la méthode d'accès diffèrent (tableau 1).
Il existe quatre blocs principaux dans la structure de la mémoire tactile: mémoire en lecture seule, mémoire du bloc-notes, mémoire vive, horloge en temps réel (pour DS1994), ainsi qu'une batterie - une batterie au lithium miniature intégrée (Fig. 1 ).
Mémoire en lecture seule Chaque instrument Touch Memory contient une mémoire morte (ROM) qui stocke un code 64 bits composé d'un code de type d'instrument 8 bits, d'un numéro de série unique 48 bits et d'une somme de contrôle 8 bits (Figure 2).
Les données placées dans la ROM sont une combinaison de code unique qui est écrite dans l'appareil à l'aide d'une installation laser lors de sa fabrication et qui ne peut pas être modifiée pendant toute la durée de vie de l'appareil. Pendant le processus d'enregistrement et de test en usine, il est garanti qu'aucune unité ne sera produite avec le même numéro de pièce. Étant donné que lors de la lecture de données de la ROM à tout moment, le contact électrique du lecteur avec le boîtier de l'appareil peut être perturbé, il est nécessaire de contrôler l'intégrité des données en cours de lecture. À cette fin, Touch Memory utilise un contrôle de redondance cyclique (CRC). La somme de contrôle précalculée des 7 octets inférieurs du contenu de la ROM est stockée dans l'octet de poids fort. Lors de la lecture des données de la ROM dans le lecteur (ordinateur personnel, contrôleur à microprocesseur), une somme de contrôle est calculée, qui est comparée au code de contrôle enregistré dans l'octet de poids fort. En cas de correspondance des codes, le numéro de série a été lu correctement. Sinon, les données de la ROM sont relues. La tension d'alimentation de la ROM est fournie via la ligne de signal de données, ce qui permet, d'une part, d'économiser l'énergie de la batterie au lithium intégrée, et d'autre part, de toujours lire la mémoire quelle que soit l'énergie de la batterie. Mémoire à accès aléatoire L'instrument le plus simple de la famille DS1990 ne contient qu'une mémoire en lecture seule. Tous les autres appareils incluent également de la RAM statique. Le nombre de cycles écriture-lecture dans cette mémoire n'est pas limité. La mémoire est alimentée par une pile au lithium miniature d'une durée de vie de 10 ans. Toute la RAM est divisée en pages séparées de 32 octets. DS1992 a 4 pages qui peuvent stocker 256 octets, DS1993 et DS1994 ont 16 pages qui peuvent stocker 512 octets. DS1994 contient une 17e page supplémentaire, qui a un volume de 30 octets et est destinée au fonctionnement de l'horloge en temps réel (Fig. 3).
Etant donné que les données sont écrites dans la mémoire au moment de toucher le lecteur et le corps de l'appareil, la violation du contact électrique à ce moment peut entraîner la destruction d'informations dans la mémoire. Pour éviter la destruction d'informations, la structure de la mémoire tactile fournit une mémoire tampon supplémentaire, qui remplit la fonction d'une zone de bloc-notes. Cette mémoire protège l'appareil contre l'écriture accidentelle de nouvelles données à la place de données existantes ou contre l'écriture à la mauvaise adresse. La quantité de mémoire du bloc-notes est égale à la taille d'une page de RAM - 32 octets pour DS1992-94. Considérez le principe de fonctionnement de la mémoire du bloc-notes. Toutes les données entrant dans l'instrument sont initialement écrites dans la mémoire du bloc-notes. Ensuite, ils sont transférés de celui-ci au lecteur, où ils sont comparés aux données qui devaient être écrites. Après vérification, l'opération de copie du contenu de la mémoire du bloc-notes vers la mémoire principale est effectuée. Étant donné que la copie est effectuée à l'intérieur de la mémoire tactile, l'intégrité des informations est garantie même si le contact externe est rompu. Accéder à la RAM protégée Les appareils DS 1992-94 ont une RAM de structure identique, dont n'importe quelle page est disponible à la fois pour la lecture (directement) et pour l'écriture (via la mémoire scratchpad). Le DS 199.1 a une architecture RAM plus complexe. Il implémente au niveau matériel une protection de la mémoire contre les accès non autorisés. Toute la mémoire non volatile est divisée en quatre pages indépendantes de 64 octets chacune, l'une des pages est la mémoire du bloc-notes. Chaque page de la mémoire principale est constituée de 48 octets pour stocker des données, et de deux champs de service de 8 octets chacun pour stocker un identifiant et un mot de passe (Fig. 4).
Le mécanisme d'accès mémoire est mis en oeuvre à l'aide de deux clés : publique, stockée dans le champ identifiant, et privée, enregistrée dans le champ mot de passe. La clé publique est écrite et lue, la clé privée est uniquement définie et ne peut pas être lue. La clé privée fournit un accès autorisé à la mémoire et est protégée contre toute modification accidentelle par la clé publique. Lors du formatage initial, les codes des clés publiques et privées de cette page sont écrits dans les champs de service de chaque page. Chaque fois que la mémoire est accessible dans le DS1991, la clé privée de cette page est d'abord transmise. Dans le cas où elle correspond à la clé écrite précédemment dans le champ mot de passe, la mémoire sera disponible aussi bien en écriture qu'en lecture. Si les codes ne correspondent pas, les données ne sont pas écrites dans la mémoire et, en mode lecture, une séquence de nombres aléatoires est lue à partir du DS1991. Pour écrire une nouvelle valeur de clé privée dans DS1991, vous devez transmettre le code de clé publique de la page sélectionnée. Si ce code correspond au code précédemment enregistré dans le champ identifiant, les nouvelles valeurs des deux clés sont écrites dans le champ service de cette page, et la zone de données est effacée. Si les codes ne correspondent pas, la valeur de la clé privée ne change pas. Le mécanisme d'accès à la mémoire mis en œuvre dans DS1991 fournit une protection fiable de la mémoire contre les écritures-lectures non autorisées, ce qui est extrêmement important dans un certain nombre d'applications. Horloge en temps réel Le DS1994 dispose d'un circuit d'horloge en temps réel. L'oscillateur à cristal miniature intégré, fonctionnant à une fréquence de 32,768 Hz, génère des signaux de synchronisation stables - 256 impulsions par seconde. Le circuit contient trois compteurs : un compteur d'impulsions temporelles de 40 bits, un temporisateur d'intervalle de 40 bits qui compte le temps pendant lequel la ligne de signal est active et un compteur de cycles de 32 bits qui compte le nombre de cycles d'échange de données avec l'appareil. Les octets supérieurs du compteur d'impulsions temporelles et du temporisateur d'intervalle fournissent un comptage du temps avec une seconde précision. En plus de ces compteurs, le circuit dispose de trois registres ayant des objectifs similaires. Si la valeur actuelle du compteur correspond aux données précédemment enregistrées dans le registre, l'indicateur correspondant est défini dans le registre d'état. Si le bit de validation d'interruption correspondant est activé dans le registre d'état, une interruption est générée et peut être lue via la ligne de signal. Interface à un seul fil Une particularité de Touch Memory est le protocole d'échange avec le lecteur développé par Dallas Semiconductor. Pour recevoir et transmettre des informations, une ligne de signal bidirectionnelle est utilisée (le deuxième fil est un contact de masse). L'échange sur une ligne s'effectue en mode semi-duplex (soit en réception, soit en émission). L'interaction des appareils via une interface unifilaire est organisée selon le principe du "maître-esclave" (maître-esclave). Dans ce cas, le lecteur est toujours le maître et un ou plusieurs dispositifs Touch Memory sont les esclaves. L'interaction de plusieurs appareils avec le lecteur sur une ligne bidirectionnelle est prise en charge par le matériel Touch Memory. Le protocole d'échange sur une interface unifilaire est à deux niveaux. Au premier niveau logique, les commandes d'échange avec la ROM et la RAM sont utilisées pour interagir avec les appareils (tableau 2).
Le groupe de commandes d'échange de ROM se compose de quatre commandes : lecture ROM, saut, comparaison et recherche. Les deux dernières commandes permettent une interaction sur une ligne de plusieurs Touch Memory avec le lecteur. La commande compare initie un échange avec l'équipement dont le numéro de série est spécifié. La commande de recherche permet de déterminer le numéro de série d'un des appareils connectés à la ligne bidirectionnelle. Les commandes d'échange avec le bloc-notes et la mémoire principale ne sont traitées par Touch Memory qu'après l'exécution d'une des commandes d'échange avec la ROM. Ainsi, lorsque plusieurs appareils connectés à une même ligne interagissent, le lecteur envoie une commande de comparaison sur la ligne, selon laquelle un seul appareil est sélectionné, qui reçoit ensuite des commandes d'échange avec la mémoire. Toutes les commandes d'échange ont une taille fixe - un octet, les données sont représentées par des entiers de 8 bits. Le maître initie toujours un échange en envoyant des commandes à l'esclave. Le protocole de couche physique est utilisé pour transférer des commandes et des données sur une interface filaire unique. Les commandes et les données sont transmises en code série. Pour assurer l'intégrité des informations transmises, le protocole d'échange au niveau de la couche physique réglemente strictement les paramètres temporels des signaux sur la ligne. Le protocole d'échange de données se compose de trois cycles principaux : initialisation, écriture et lecture. Le cycle d'initialisation est le cycle initial de tout échange d'informations avec la mémoire tactile. Dans ce cycle, le maître interroge la ligne, déterminant la présence de Touch Memory sur celle-ci. Le cycle d'initialisation est synchronisé par une impulsion de réinitialisation négative générée par le maître. Après avoir envoyé le signal, le maître libère la ligne et passe en mode réception. Dans le cas où un dispositif Touch Memory est connecté à la ligne, il détecte le signal d'horloge du maître et, après une pause temporaire, lui envoie un signal d'identification (Fig. 5). Ce signal de réponse informe l'hôte qu'il y a un contact électrique avec la Touch Memory et que l'échange peut commencer.
Les données sont transmises sur une ligne bidirectionnelle à un seul fil à des intervalles de temps discrets appelés segments de temps (généralement environ 60 µs). Lors de la transmission de données, une méthode de codage par largeur d'impulsion est utilisée, rappelant le code Morse : pendant un segment de temps, des états longs ou courts d'un zéro logique sur la ligne déterminent la valeur du bit transmis. Fournit des taux de transfert de données jusqu'à 16,6 kbps. La synchronisation du segment temporel pendant l'enregistrement est effectuée par le front négatif du signal qui forme l'appareil maître. Pour transférer une unité logique vers la Mémoire Tactile, le dispositif maître libère la ligne après avoir envoyé un signal d'horloge ; pour écrire un zéro logique, le dispositif maître maintient un état bas de la ligne pendant tout le segment de temps (Fig. 6a). Le cycle d'écriture décrit est répété pour chaque bit de commande transmis.
Au début du cycle de lecture, le dispositif hôte envoie également un signal d'horloge de bas niveau à la ligne, après quoi il libère la ligne et passe en mode de réception. De plus, pendant tout le segment de temps, l'état de la ligne monofilaire est déterminé par le dispositif esclave - Touch Memory. Dans ce cas, une unité logique est transmise par un niveau haut, et un zéro logique est transmis par un niveau bas d'une ligne unifilaire pendant tout le segment temporel. Le meilleur moment pour le stroboscope de données par le maître est de 8 µs après le début du segment de temps (Fig. 6b). Le cycle de lecture d'un bit est répété jusqu'à ce que toutes les données aient été lues.
A la fin de chaque segment de temps, le dispositif maître prévoit une pause dans l'échange (moment de récupération) en maintenant la ligne haute. Il est possible de suspendre une session de communication à tout moment entre des segments de temps, tout en maintenant un état haut sur la ligne. Dans toutes les sessions de communication, le bit de données le moins significatif est transmis en premier. Caractéristiques de conception de la mémoire tactile Un certain nombre de fonctionnalités uniques de Touch Memory sont fournies grâce au boîtier inhabituel de l'appareil. Le cristal mémoire et la pile au lithium miniature sont logés dans un boîtier étanche en acier inoxydable d'un diamètre de 16 mm et d'une épaisseur de 5,8 mm (boîtier F5) ou 3,2 mm (boîtier F3). Le boîtier en acier est utilisé pour établir des contacts électriques. Le boîtier de l'appareil est de conception similaire au boîtier d'une pile bouton. Il se compose d'un rebord avec un fond et d'un couvercle isolé électriquement. Contrairement aux microcircuits classiques, l'accès au contenu de la mémoire de l'appareil s'effectue uniquement via deux lignes : masse et signal bidirectionnel. Le rebord et le fond sont le contact au sol et le capuchon agit comme un contact de signal (Fig. 7a). Le boîtier peut supporter plus d'un million de connexions mécaniques sans usure notable.
Pour lire les données des dispositifs Touch Memory, le dispositif de contact Touch Probe (sonde) est utilisé, qui est un ensemble mécanique composé de deux pièces métalliques embouties séparées par un diélectrique. La pointe de la sonde est conçue pour s'adapter exactement au corps rond de l'instrument. Dans ce cas, la région centrale approfondie fonctionne comme un contact de signal et son bord sert de contact de masse (Fig. 7b).
La petite taille de la sonde tactile permet de l'intégrer directement dans un contrôleur à microprocesseur portable, de la fixer à n'importe quelle surface ou de l'utiliser comme appareil portable autonome. L'interaction avec l'appareil est assurée par un contact momentané de la sonde et du corps Touch Memory de telle sorte que le bas de l'appareil entre en contact avec la zone centrale profonde de la sonde et que le bord entre en contact avec la surface latérale de la sonde. L'utilisation d'une conception d'interface électrique simple garantit la haute résistance mécanique de Touch Memory, car elle ne comporte pas de broches ou de contacts pouvant être endommagés. Fiabilité L'un des principaux avantages de la mémoire tactile par rapport aux autres types d'identifiants est leur grande fiabilité. Les appareils Touch Memory résistent à un choc mécanique de 500 g, une chute d'une hauteur de 1,5 mètre sur un sol en béton, une charge de 11 kilogrammes sur le corps, ne sont pas affectés par les champs magnétiques et statiques, l'atmosphère industrielle et fonctionnent dans la plage de température de -40 à +85 'C pour DS 1990 et de -20'C à +85'C pour tous les autres appareils de la famille. Conclusion La conception unique du boîtier et l'interface électrique simple de Touch Memory peuvent élargir considérablement la portée de l'identifiant électronique par rapport aux moyens traditionnels, et même les remplacer dans certains systèmes. L'introduction de la technologie Touch Memory dans le CIS diffère considérablement de l'introduction de systèmes avec des identifiants conventionnels. Si les systèmes avec cartes magnétiques, codes-barres et systèmes plus modernes avec cartes à microprocesseur sont entièrement achetés à l'étranger, tous les équipements et logiciels des systèmes à mémoire tactile sont développés et produits par des entreprises nationales. Cette voie est beaucoup moins chère et plus prometteuse, car, d'une part, elle permet d'utiliser le fort potentiel des développeurs nationaux et d'adapter facilement les systèmes aux exigences d'applications spécifiques, et d'autre part, elle permet de faire un saut technologique saut, introduisant la technologie la plus avancée en peu de temps. Les dispositifs de mémoire tactile sont les plus largement utilisés dans les systèmes de contrôle pour l'accès physique aux locaux, aux bâtiments et l'accès aux ressources d'information, aux équipements, dans les systèmes de paiements électroniques non monétaires, l'identification automatique des produits, des objets. Auteur : E. Zlotnik ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru
Cuir artificiel pour émulation tactile
15.04.2024 Litière pour chat Petgugu Global
15.04.2024 L’attractivité des hommes attentionnés
14.04.2024
▪ Modules radio Bluetooth 5.0 STMicroelectronics BlueNRG-M2SA et BlueNRG-M2SP ▪ Puce IR25750L pour mesure de courant ▪ Les personnes myopes dorment moins bien que les personnes ayant une vision normale
▪ section du site Fondamentaux des premiers secours (OPMP). Sélection d'articles ▪ article Les temps changent, et nous changeons avec eux. Expression populaire ▪ Blé. Légendes, culture, méthodes d'application
Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site
www.diagramme.com.ua | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Voir d'autres articles section 
Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :
Toutes les langues de cette page