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1-WIRE總線詳解

1-WIRE總線是一種異步半雙工串行傳輸,只需要一條訊號線(OWIO)來傳輸數(shù)據(jù),典型的1-WIRE 總線傳輸架構(gòu)如圖1。1-WIRE 總線傳輸中,訊號線除了作為傳輸數(shù)據(jù)的用途之外,也同時是所有連接此1-WIRE 總線裝置電源的來源。訊號線會連接一個4.7K歐姆的Pull-High電阻,電阻再接到電源(3V到5.5V)。1-WIRE 總線傳輸使用的速度有標準速度與高速兩種。每個1-WIRE 總線有獨立的64位辨識碼以供裝置辨識用,因此最多可以連接1.8*1019個裝置,幾乎是無限制。1-WIRE常見的應(yīng)用是在EEPROM上與一些傳感器界面上。1-WIRE的速度有標準:1MHz(1us),高速:5MHz(0.2us).1-WIRE有四種數(shù)據(jù)包:1.Reset:每個通訊周期都是由Reset訊號開始。Master會先發(fā)送Reset Pulse讓所有在1-WIRE上的Slave裝置進入辨別狀態(tài),當(dāng)一個Slave或很多個Slave接收到Reset Pulse訊號之后,Slave會回傳一個Presence Pulse訊號,用來表示接收到。2.Write 0:發(fā)送一個“0”bit給Slave(Write 0 time slot)。3.Write 1:發(fā)送一個“1”bit給Slave(Write 1 time slot)。4.Read Data:Read Data Sequences很像Write 1 Time Slot,但是在Master釋放總線線并且從Slave裝置讀回數(shù)據(jù)后,Master會取樣Bus的狀態(tài),透過這種方法Master可以從Slave讀回任何0或1的bit。Reset:一開始Master要跟Slave做任何通訊時,Master會先傳送一個低準位的Reset Pulse(TX)of(標準速度:480us;高速:48us)的一段時間。接著Master會釋放出總線線并進入接收模式(RX),1-WIRE Bus會透過上拉電阻將準位拉回High狀態(tài)。然后Master在Data Line上會偵測到Rising Edge,此時任何一個Slave會等待一段時間()(標準速度:15-60us;高速:2-6us)并且傳回一個Presence Pulse()(標準速度:60-240us;高速:8-24us)給Master。最后1-Wire Bus又會透過上拉電阻將準位拉回High狀態(tài)。在此同時Master可以偵測到在線的任何Slave。(6)由下圖可以清楚的看到低準位的Reset Pulse和Presence Pulse訊號。Write Data:Write Data的初始化條件是當(dāng)Master將Data Line由高邏輯準位轉(zhuǎn)換到低邏輯準位時。而Write Time Slot有兩種形式:Write 1 Time Slot和Write 0 Time Slot。在一個Write Cycle所有的Write Time Tlot至少必須有60us的持續(xù)時間和1us的恢復(fù)時間。在I/O Line下垂之后,Slave裝置會在15到60us中間取樣。Read Data:當(dāng)Data從Slave被讀取時,則Master會產(chǎn)生一個Read Time Slot。Read Data的初始化條件是當(dāng)Master將Data Line由高邏輯準位轉(zhuǎn)換到低邏輯準位時。Data Line保持Low至少必須1us。Slave的Output Data最多只能有14us。Master為了讀取從Read Slot開始15us的狀態(tài),因此必須停止Driving I/O。在Read Time Slot結(jié)束時,I/O Pin將會透過外部的拉升電阻拉回為High的準位。在一個單獨的Read Time Slot至少必須有60us的持續(xù)時間和1us的恢復(fù)時間。

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