1-Wire通信协议详解:串口实现与命令序列

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"这篇文章主要介绍了如何利用串口实现1-Wire通信协议,涵盖了1-Wire通信的基本概念、操作模式、复位脉冲、写时隙、读时隙以及强上拉供电时隙等内容。1-Wire协议是一种单线通信协议,需要外接一个5k的上拉电阻,其在空闲状态下保持高电平。通信过程中,主机控制整个流程,包括初始化、ROM命令和功能命令三个阶段。每个访问都需要遵循特定的命令序列,以确保设备响应。在初始化序列中,主机发送复位脉冲,然后进入接收模式,设备会在检测到上升沿后回应应答脉冲。" 1-Wire通信协议详解: 1. 概述 1-Wire协议是一种简单的通信协议,它只需要一根数据线(加上地线)即可实现双向通信。为了保证通信,系统中需要一个大约5千欧姆的上拉电阻。在通信过程中,总线在未传输数据时应保持高电平。如果总线低电平持续超过480微秒,所有器件将被复位。位间的恢复时间无限制,但总线必须保持空闲。 2. 单总线命令序列 主机是通信的主导者,它负责发起读写命令并控制全过程。读写命令分为三个步骤:初始化、ROM命令和功能命令。在ROM命令后,主机必须重新开始初始化,除非执行的是搜索ROM或报警搜索命令。 3. 初始化序列 初始化序列由主机启动,通过拉低单总线至少480微秒产生复位脉冲。随后,主机释放总线进入接收模式。设备检测到上升沿后,会在15至60微秒内延迟,然后拉低总线60至240微秒,形成应答脉冲。 4. 复位和应答脉冲 复位脉冲是由主机产生的低电平信号,用于同步所有设备。应答脉冲则是设备对复位脉冲的响应,由设备在检测到总线恢复高电平后拉低总线以表示其存在。 5. 写0时隙和写1时隙 写0时隙是指主机在总线上拉低一个较短的时间,而写1时隙则是拉低一个较长的时间。设备通过检测这两个不同长度的时隙来区分写入的0和1。 6. 读时隙 在读时隙中,设备会短暂拉低总线,主机则根据检测到的低电平持续时间来判断设备的响应。 7. 强上拉供电时隙 在某些操作如EPROM编程、温度转换或SHA-1计算时,需要额外的电源电流,此时1-Wire协议允许使用强上拉供电时隙来提供。 通过理解和掌握这些基本概念和操作,可以有效地实现1-Wire通信协议,从而利用串口进行有效的设备交互。