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DS2431+是Maxim Integrated（美信）推出的一款基于1-Wire®总线协议的低功耗1Kbit EEPROM存储器芯片，适用于硬件加密、设备标识、数据存储等场景。其核心特性包括唯一64位ROM序列号、灵活的存储保护模式和单线通信接口，在工业控制、医疗设备、打印耗材等领域广泛应用。

一、核心技术参数

存储特性

容量与结构：1Kbit（4×256位），分为4个独立页面，支持按字节或页面读写。
接口协议：单线1-Wire®接口，通信速率支持15.4Kbps（标准模式）和125Kbps（高速模式）。
数据保护：每个页面可独立设置为永久写保护或EPROM仿真模式（仅允许将1变为0），增强数据安全性。

电气特性

工作电压：2.8V~5.25V，兼容多种嵌入式系统。

功耗：

读操作电流：0.4mA（典型值），写操作电流：2mA（典型值）。
待机电流：6μA（最大值），适合电池供电设备。
ESD保护：±8kV（接触放电），±15kV（空气放电），符合IEC1000-4-2标准。

环境与封装

温度范围：-40°C~+85°C，适应工业级环境。
封装形式：TO-92-3（直插式）或TSOC、SFN等表贴封装，体积小巧。

唯一标识

每颗芯片内置64位唯一ROM序列号，由工厂激光刻录，不可更改，用于设备身份识别与加密。

二、典型应用场景

硬件加密与身份认证

利用唯一ROM序列号实现设备防伪，如打印机墨盒、医疗耗材的授权管理。
存储加密密钥或校准参数，防止数据篡改。

工业控制与传感器

存储传感器校准数据或设备配置信息，支持远程更新。
用于振动监测、设备健康管理的日志存储。

消费电子与物联网

智能家居设备的唯一标识（如智能门锁序列号）。
低功耗IoT节点的数据缓存与配置存储。

汽车电子

车载电子系统的固件备份与安全校验。

三、选型建议

替代型号对比

DS2430A：256位容量，无页保护功能，适合简单存储需求，但新设计推荐使用DS2431+。
DS28E01：集成SHA-1加密引擎，安全性更高，但成本更高，适合高安全场景。

关键选型因素

存储容量：1Kbit（DS2431+）vs.256位（DS2430A）。
保护模式：需页面级写保护或EPROM仿真时选择DS2431+。
封装兼容性：TO-92封装适合原型开发，TSOC封装适合紧凑型设计。

生命周期与供货

DS2431+部分型号可能处于停产阶段（EOL），建议联系供应商确认库存，或选择升级型号（如DS2431+T&R）。

四、开发应用指南

硬件设计要点

单总线接口：需外接2.2kΩ上拉电阻，确保信号稳定性。
时序控制：严格遵循1-Wire协议，复位脉冲（480~960μs）、读写时隙（60μs）需精确匹配。

软件驱动开发

通信流程：依次执行复位→ROM命令→功能命令→数据读写，示例代码可参考STM32或树莓派开源项目。

ROM操作命令：

0x33（读ROM）、0x55（匹配ROM）、0xCC（跳过ROM）。

调试与优化

逻辑分析仪辅助：用于验证时序准确性，减少通信错误。
抗干扰设计：在树莓派等多任务系统中，需提升操作进程优先级，避免总线冲突。

开发资源推荐

开源项目：

STM32F103驱动源码（GitHub），支持串口通信与数据读写。
树莓派Python库，简化1-Wire接口配置。
官方文档：Maxim提供详细数据手册与应用笔记，涵盖协议详解与故障排查。

五、总结

DS2431+凭借其唯一序列号、灵活的存储保护和单线接口优势，成为中小容量加密存储的理想选择。选型时需关注容量需求与生命周期状态，开发中需注意时序精度与抗干扰设计。对于新项目，建议优先选择支持页保护的DS2431+，并结合开源资源加速开发流程。