基于Android平台的iButton驱动的设计与实现——硕士论文

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1、分类号：密级：UDC：学号：东南大学工程硕士学位论文基于Android平台的iButton驱动的设计与实现研究生姓名：导师姓名：申请学位级别工程领域名称论文提交日期20年月日论文答辩日期20年月日学位授予单位东南大学学位授予日期20年月日答辩委员会主席评阅人20年月日8585摘要关键词：85ABSTRACTKeyWords:85目录摘要4ABSTRACT5目录6第1章绪论81.1背景介绍81.1.1iButton背景与现状81.1.2Android背景与现状91.2内容与章节安排11第2章技术简介122

2、.1iButton技术简介122.1.11-Wire总线原理132.1.2iButton相关设备142.1.2.1iButton读写器和适配器142.1.2.2iButton从设备172.2Android技术简介192.2.1Android系统简介192.2.2Android系统架构202.2.3Android硬件平台——三星S3C6410222.2.4Android开发板——友坚恒天UT-S3C641023第3章总体设计253.1硬件分析与设计253.1.1硬件分析263.1.2硬件设计273.1.2

3、.1基于Android主机引脚的直接连接方式273.1.2.2通过1-Wire适配器的间接连接方式283.2软件分析与设计303.2.2软件分析313.2.2.1Android的Linux内核313.2.2.2Android原生框架层和AndroidRuntime323.2.2.3Android应用框架层333.2.2.4Android应用程序层343.2.3软件设计343.2.3.1iButton驱动在Android内核层的设计思路353.2.3.2iButton驱动在Android原生框架层的设计思

4、路373.2.3.3iButton驱动在Android应用框架层的设计思路38第4章技术实现424.1硬件方面的技术实现424.2软件方面的技术实现444.2.1Android内核上的技术实现444.2.1.1Linux内核配置的修改444.2.2.2Linux内核源码的修改47854.2.2Android原生框架层上的技术实现554.2.2.11-WireHAL模块的设计与实现554.2.2.21-WireHAL模块的编译和部署614.2.3Android应用框架层上的技术实现654.2.3.11-W

5、ire应用框架层服务的设计654.2.3.2OneWire服务的AIDL定义664.2.3.3OneWire服务的JNI实现694.2.3.3OneWire服务的Server端实现734.2.3.4OneWire服务的Client端实现744.2.3.5修改Android上下文代码让系统内置OneWire服务754.2.4iButton在Android上的应用程序开发与驱动验证764.2.4.1基于DS1990A的身份验证程序774.2.4.2基于DS1904L的电子时钟程序774.2.4.3基于DS1

6、921G的温度计程序784.2.4.4基于DS1972的密码保护程序79第5章结论与展望80致谢8185第1章绪论1.1背景介绍在Android系统上集成iButton，形成一个基于Android和iButton的综合应用系统，目前市面上还没有成熟的产品与解决方案。而分拆开来，它们已经各自拥有相当多成熟的产品和应用，并且在各自的领域都得到了广泛的应用。经过分析和研究，本文提出了一种将iButton集成到Android系统上的方式，为今后针对二者可能出现的相关系统与应用，提供了一种可行的选择。1.1.1i

7、Button背景与现状iButton作为一种接触式单总线智能信息纽扣（如图1-1所示），与RFID智能卡一样，在国内已经被广泛使用。它由美国Dallas公司设计和推出（美国Dallas公司于2001年被Maxim公司收购，其Dallas品牌被保留），在国内又被称为TM（TouchMemory）卡，目前主要应用于智能小区、酒店、邮政、运输、铁路、消防、电力、有线电视、化工、油田等各种巡检系统，衍生产品包括TM门锁、TM水表、TM电表和TM煤气表等。在国外，它也被用来做为访问控制器、电子钱包、环境温度湿度检

8、测仪等。图1-1:iButton相关图示iButton采用了微芯片设计，体积很小，并且它被封装在一个直径约16mm的高强度不锈钢外壳内，耐热耐湿耐磨耐摔，不易损坏。它比普通的RFID卡片更小巧、更坚固、更耐久。另外它具有全球唯一的只读ID（最大为2的64次方），可以读写并存储数据，对数据进行加解密，也可以读取环境温度和湿度，还可以做时钟。小小的一枚电子纽扣，作用甚至超过了普通RFID卡片。85近年来，iButton的在某些特定领域的应用大有