one-wire協議和sha1算法在DS28E01上驗證（一）

1.DS28E01簡介
DS28E01通過1條單總線與MCU通信，單總線不多說了，要求時間非常嚴格，精確到us級別。DS28E01有四個存儲區：數據存儲器（EEPROM）（共分4頁，每頁32個字節）**存儲器（secret）（8字節）含有特定功能和用戶字節的寄存器頁（register page）易失性暫存器（scratchpad）（8字節）MCU通過單總線只能讀寫暫存器，而不能直接讀寫其它存儲區。向數據存儲器寫數據、載入初始**或者向寄存器頁寫數據時，先把數據寫入暫存器，然後通過相應的命令，讓芯片自行從暫存器拷貝數據至目的地址。
2.DS28E01工作原理
芯片內部有一個SHA-160加密模塊，參與SHA算法的爲512位特定格式的數據，這些數據包含8字節**，5字節用戶指定的隨機數，32字節EEPROM內容，7字節ROMID，1字節EEPROM的地址TA1及固定數。MCU可以讀取芯片通過SHA加密後的20字節哈希值，並與MCU自己通過同樣的算法計算出的哈希值進行比對。既然MCU要進行同樣的加密操作，要麼肯定要生成與芯片內部完全相同的55字節消息，怎麼得來的呢？8字節**是自己生成並寫進去的
5字節隨機數是在芯片執行SHA之前寫進暫存器的值.
32字節EEPROM數據，在讀回20字節哈希值之前，芯片會傳回這32字節內容。
7字節ROMID，可以在任何時候讀到芯片的ROMID.
2字節固定值，看手冊可以知道
1字節TA1，自己寫進去的
3.其他
以上部分是從網絡獲取的，可以快速數據該器件的工作原理，詳細技術文檔請參考數據手冊。
4.ROMID分析
fpga通過ila抓取8字節的romid爲：F1000001B21B942F2F：器件碼F1：crc校驗碼000001B21B：串行序列下面驗證crc是否正確，crc計算器可在線計算，其參數配置和輸入、輸出結果如下：

輸出結果爲F1，與抓取到的數據一致
5.MAC驗證
5.1驗證MAC前crc16
寫入A5命令後，器件輸出32字節eeprom數據和一字節FF和兩字節crc16校驗，後面接着就是20字節的MAC值，要是繼續讀會返回AA如果是新的芯片，eeprom通常爲0，但是不一定，這點要明確，可讀eeprom查看值，這裏爲0。crc16校驗輸入數據爲命令+地址+32字節數（0）+FF通過ila抓取到的數據如下圖：

通過數據分析FF後面接着的爲crc16校驗0d6d通過crc16在線計算器，配置和輸入、輸出結果如下：

其中A5爲命令，後面兩字節爲地址，接着爲32字節0和一個字節FF輸出結果爲0d6d，驗證正確

5.2驗證MAC
讀完MAC後，繼續讀，會返回AA，通過ila抓取的數據如下：

可見數據結尾爲AAAA，剩下兩字節22d2爲crc16校驗，剩下20字節爲mac值crc校驗採用crc16在線計算器，其配置和輸入輸出數據如下：

可見輸入結果爲22D2，與抓取的CRC一致

6.結果
通過以上步驟，基本實現了DS28E01的驗證工作，具體細節參數需要參考設計文檔
7.注意
在寫入5A命令之後，最好延時10ms以上，再讀取判斷是否返回AA，本設計延時爲40ms，測試了十幾片都能正常工作，無問題發生