1-Wire单总线详解：硬件结构与软件时序深度解析

"1-Wire单总线是一种由DALLAS公司开发的外围串行扩展总线技术，其主要特点是使用一根线路同时传输时钟和数据，支持双向通信。单总线设计的核心在于其独特的硬件结构和精确的时序控制。 首先，硬件结构方面，单总线典型框图展示了一个单主机系统与多个从机设备的连接模式。主机和从机通过漏极开路或三态端口相连，这要求在数据线上配置一个上拉电阻，例如4.7kΩ，以确保总线上的器件在需要时能获取足够的电流。1-WIRE器件具有反相功能，使得数据传输过程中的逻辑状态翻转，从而实现了双向通信。 其次，寄生供电电路是1-WIRE设计的一个重要特性，当总线电压为高电平时，单总线器件内部电路可以利用这种电压为自身供电，降低了外部电源的需求。这对于低功耗应用特别有利。 在软件时序分析中，1-Wire遵循特定的时序规则。包括复位/应答阶段，此时主机发出复位信号启动通信；写时隙用于向从机写入数据，写0和写1时隙分别对应不同的数据状态；读时隙则是从机向主机发送数据。实测分析中，每个时隙的脉冲宽度和间隔都有严格的规定，以确保数据的正确接收。 以DS18B20温度传感器为例，其硬件结构中包含了1-WIRE接口，C语言编程可以用来控制和读取传感器的数据。在实际应用中，理解并遵守这些时序规则至关重要，因为错误的时序可能导致通信失败或者数据损坏。 1-Wire单总线技术凭借其简洁的硬件设计和高效的通信机制，在低成本、低功耗的场合得到了广泛应用，尤其是在物联网设备和智能家居等领域。掌握这种总线技术，不仅有助于设计出高效的系统架构，还能提高设备的集成度和可靠性。"