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接口,总线,驱动相关技术文章常用的板上通信接口介绍

一、1-Wire接口

1-Wire接口是由MaximDallas半导体公司(首页为http://www.maxim-ic.com)开发的异步半双工通信协议,也称为Dallas1-Wire®协议。其中,按照主-从通信模型,只使用单条信号线DQ实现通信。1-Wire总线的一个重要特征在于,该总线允许在信号线上传输能量。I2C从设备在信号线上使用内部电容器(其典型取值为800pF)来驱动设备。1-Wire接口支持在总线上连接单个主设备以及一个或多个从设备。

每台1-Wire设备都具有全球唯一可识别的64位识别码信息,存储在设备内部。对于多台从设备连接到1-Wire总线上的情况,通过解读唯一的识别码,可以寻址总线上存在的各台独立设备。识别码由以下三个部分组成:8位的类别码、48位的序列号以及前56比特数据的8位CRC校验结果。与1-Wire从设备通信的具体流程如下:

(1)主设备将复位脉冲发送到1-Wire总线上。

(2)总线上的从设备通过确认脉冲予以回应。

(3)主设备发送ROM命令(网络寻址命令,参数是设备的64位地址),从而寻址到需要发起通信的从设备。

(4)主设备发送读/写命令,对从设备的内部存储器或寄存器进行读/写操作。

(5)主设备将数据由从设备读出,或者是将数据写入从设备。

1-Wire总线上的所有通信都是由主设备发起的。其中,通信的最小间隔是时长为60微秒的时隙。复位脉冲占用8个时隙。在通信的开始阶段,主设备将1-Wire总线拉低到低电平,并持续8个时隙(即480μs),从而发出复位脉冲。如果总线上存在从设备,而且已经准备好进行通信,那么从设备将通过确认脉冲来回应主设备;也就是说,从设备将1-Wire总线拉低到低电平,并持续1个时隙(即60μs)。为了在1-Wire总线上写入位值1,需要总线主设备将总线拉低,其持续时间为1~15μs,然后在该时隙的其余时间段释放总线。

为了在总线上写入位值0,主设备需要将总线拉低,其持续时间至少为1个时隙(60μs),最多为2个时隙(120μs)。为了由从设备读出位值,主设备需要将总线拉低,并持续1~15μs。为了响应主设备的读数据请求,如果从设备想要发送位值1,那么从设备只需要在该时隙的其余时间段释放总线;如果从设备想要发送位值0,那么从设备需要在该时隙的其余时间段将总线拉低。

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