为嵌入式应用选择合适的1-Wire®主机

文章摘要：下面详细讨论不同的主机电路。电路分为以下四类：微处理器端口-引脚连接内置1-Wire主机的微控制器合成的1-Wire总线主机串行接口协议转换每个分类介绍了一个或多个电路。给出了电路原理图，列出了前提条件，衡量了优缺点，给出了注意事项、建议阅读的参考文档和支持软件网址。1类. 微处理器端口-引脚连接图1为最基本的1-Wire主机。电路的唯一先决条件是需要一个备用双向端口及一定的程序存储器空间。电路的优点在于它的额外硬件成本极低，仅需一个上拉电阻。缺点在于，1-Wire时序通过软件产生，增加了前期软件开发的时间和成本。根据应用中1-Wire从器件数目和1-Wire上拉电压，需要其它端口引脚来实现强

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　　下面详细讨论不同的主机电路。电路分为以下四类：

　　微处理器端口-引脚连接

　　内置1-Wire主机的微控制器

　　合成的1-Wire总线主机

　　串行接口协议转换

　　每个分类介绍了一个或多个电路。给出了电路原理图，列出了前提条件，衡量了优缺点，给出了注意事项、建议阅读的参考文档和支持软件网址。

　　1类. 微处理器端口-引脚连接

　　图1为最基本的1-Wire主机。

　　电路的唯一先决条件是需要一个备用双向端口及一定的程序存储器空间。电路的优点在于它的额外硬件成本极低，仅需一个上拉电阻。缺点在于，1-Wire时序通过软件产生，增加了前期软件开发的时间和成本。根据应用中1-Wire从器件数目和1-Wire上拉电压，需要其它端口引脚来实现强上拉。1-Wire总线最高工作电压取决于双向端口特性(最好具有5V容限)。1-Wire总线上挂接多个从器件时，RPUP值应取低一些。如果那样的话检查VOLmax是否与1-Wire从器件和微处理器端口的输入特性兼容。高速通信模式要求微处理器具备高时钟频率和/或较低的每指令周期时钟数。更多信息，请参阅应用笔记3829："确定多从机1-Wire网络的恢复时间"和应用笔记126："用软件实现1-Wire通信"。应用软件示例见1-Wire Public Domain Kit。

　　图1. 带可选强上拉电路(虚线部分)的双向端口引脚

　　图2给出与图1类似的另一种基本电路。

　　图2电路的先决条件是需要两个备用单向端口、下拉晶体管及一定的程序存储器空间。电路的优点是不需要双向端口。缺点在于，1-Wire时序通过软件产生，增加了前期软件开发的时间和成本。根据应用中1-Wire从器件和1-Wire上拉电压，有时需要其它端口引脚提供强上拉。1-Wire总线最高工作电压取决于双向端口特性(最好具有5V容限)。1-Wire总线上挂接多个从器件时，RPUP值应取低一些。此时，应检查VOLmax是否与1-Wire从器件和微处理器端口的输入特性兼容。高速通信模式要求微处理器具备较高的时钟频率和/或较低的每指令周期时钟数。更多信息请参阅应用笔记3829："确定多从机1-Wire网络的恢复时间"和应用笔记126："用软件实现1-Wire通信"。应用软件示例见1-Wire Public Domain Kit。

　　图2. 带可选强上拉电路(虚线部分)的单向端口引脚

　　2类. 内置1-Wire主机的微控制器

　　图3电路与图1非常类似，不同之处在于微控制器类型。

　　图3电路的主要前提是需要一个内置1-Wire主机的微控制器，如DS80C400、DS80C410或DS80C411，以及一定的程序存储器空间。电路的优点在于1-Wire时序由硬件产生，可以减少前期软件开发的时间和成本。因此，整个应用软件可以用高级语言编写。DS80C400系列微控制器端口带有5V容限。缺点在于，只有高端微控制器才内置有1-Wire主机。根据应用中1-Wire从器件和1-Wire上拉电压，可能需要其它端口引脚提供强上拉。1-Wire总线上有不止一个从器件时，RPUP值应取低一些。此时，应检查VOLmax是否与1-Wire从器件和微处理器端口的输入特性兼容。更多信息，请参阅应用笔记3829："确定多从机1-Wire网络的恢复时间"、应用笔记613："DS80C400的Keil C语言编程"、以及DS80C400数据资料。应用软件示例见1-Wire Public Domain Kit。

　　图3. 内置1-Wire主机的微控制器及可选的强上拉电路(虚线部分)

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