1-Wire网络DS18B20搜索算法详解

"DS18B20搜索算法是针对Dallas Semiconductor的1-Wire设备，尤其是DS18B20温度传感器的一种寻址方法。在1-Wire网络中，每个设备都有一个唯一的64位ROM注册码，这个码用于主机识别和通信。如果网络中的设备ROM码未知，可以通过搜索算法来确定它们。该算法基于二叉树结构，通过复位和在线应答脉冲初始化，然后发送搜索命令来逐位比较设备的ROM码。" 在1-Wire网络中，DS18B20搜索算法是至关重要的，因为这种网络允许多个设备共享同一条数据线，每个设备通过其独特的64位ROM码进行区分。这个64位注册码包含8位CRC校验码、48位序列号和8位家族码，确保了设备的唯一性。 搜索算法的过程如下： 1. **复位与在线应答**：首先，主机通过发送复位脉冲和在线应答脉冲将总线上的所有设备置为同步状态。 2. **发送搜索命令**：接着，主机发送标准搜索命令（0FH）或报警搜索命令（ECH）。前者查找网络上的所有设备，后者则只查找处于报警状态的设备，从而加快定位速度。 3. **逐位比较**：搜索命令发出后，每个设备开始发送ROM码的最低有效位。主机读取这些位并进行逻辑AND操作，然后读取补码位，根据两次读取的结果判断ROM码的第一位。 4. **二叉树决策**：根据比较结果，主机执行二叉树算法，沿着正确的分支继续搜索。每次比较后，网络上的设备数量会减半，直到找到特定设备的ROM码。 搜索过程中，可能遇到的情况和决策如下表1所示： | 数据位情况 | 结果解释 | | --- | --- | | 所有设备均发送0 | 主机发送1，继续搜索 | | 所有设备均发送1 | 主机发送0，继续搜索 | | 一半设备发送0，另一半发送1 | 主机发送1，这一轮的设备被排除 | 通过这样的迭代过程，主机可以逐步确定每个设备的ROM码，从而完成网络中的设备寻址。 这个搜索算法不仅适用于DS18B20，也适用于其他具有1-Wire接口的设备。对于开发者来说，理解并正确实现这个算法对于构建和维护1-Wire网络至关重要，因为它确保了高效且无误的通信。此外，通过结合报警搜索命令，可以快速定位到需要关注的特定设备，这对于实时监控和故障排查非常有用。