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單總線技術(shù)及其應(yīng)用

作者： 時(shí)間：2012-12-10 來源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
目前常用的微機(jī)與外設(shè)串行總線主要有我們熟悉的12C總線，SPI總線，SCI總線。其中12C總線是以同步串行2線方式進(jìn)行通信（一條時(shí)鐘線，一條數(shù)據(jù)線），SPI總線是以同步串行3線方式進(jìn)行通信（一條時(shí)鐘線，一條數(shù)據(jù)輸入線，一條數(shù)據(jù)輸出線），SCI總線是以異步方式進(jìn)行通訊（一條數(shù)據(jù)輸入線，一條數(shù)據(jù)輸出線）。這些總線至少需要有兩條或兩條以上的信號(hào)線。近年來，美國的達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司（DALLAS SEMICONDUCTOR）推出了一套單總線（1-Wire Bus）技術(shù)，與上述總線不同，它采用單根信號(hào)線，即傳輸時(shí)鐘，又傳輸數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，在其線路簡單、硬件開銷少、成本低廉、便于總線的擴(kuò)展和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

單總線適用于單個(gè)主機(jī)系統(tǒng)，能夠控制一個(gè)或多個(gè)從機(jī)設(shè)備。主機(jī)可以是微控制器，從機(jī)可以是單總線器件，如圖1所示，


他們之間的數(shù)據(jù)交換只通過一條數(shù)據(jù)線。當(dāng)只有一個(gè)從機(jī)設(shè)備時(shí)系統(tǒng)可按單節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)操作；當(dāng)有多個(gè)從機(jī)設(shè)備時(shí)，則系統(tǒng)按多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)操作。

單總線工作原理
顧名思義，單總線只有一根數(shù)據(jù)線系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換、控制都在這根線上完成。設(shè)備（主機(jī)或從機(jī)）通過一個(gè)漏極開路或三態(tài)端口連至該數(shù)據(jù)線，這樣允許設(shè)備不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)釋放總線，以便其他設(shè)備使用總線，其內(nèi)部等效電路如圖2所示。


單總線要求外接一個(gè)約4.7Ω的上拉電阻，這樣當(dāng)總線閑置時(shí)，狀態(tài)為高電平。主機(jī)和從機(jī)之間的通信通過以下三個(gè)步驟完成：初始化1-wire器件，識(shí)別1-wire器件，交換數(shù)據(jù)。由于二者是主從結(jié)構(gòu)，只有主機(jī)呼叫從機(jī)時(shí)，從機(jī)才能答應(yīng)，因此主機(jī)訪問1-wire器件都必須嚴(yán)格遵循單總線命令序列：初始化、ROM命令、功能命令。如果出現(xiàn)序列混亂，1-wire器件不會(huì)響應(yīng)主機(jī)（搜索ROM命令，報(bào)警搜索命令除外）。
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