1-Wire网络DS18B20的ROM搜索算法解析

"DS18B20数据传输算法涉及了一种独特的1-Wire通信协议，其中的搜索算法主要用于在1-Wire网络中识别和寻址具有唯一ROM注册码的从机器件。这个协议由Dallas Semiconductor（现Maxim Integrated）开发，确保在单一总线上高效地管理多个设备。1-Wire网络中的每个设备都拥有64位的ROM，包含了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。" 在DS18B20的数据传输中，ROM搜索算法是一个关键步骤，它基于二叉树结构进行。这个算法允许主机系统逐步确定网络中每个器件的ROM信息。搜索过程分为以下几步： 1. **复位和在线应答**：搜索开始前，主机通过发送复位脉冲和在线应答脉冲来初始化1-Wire总线，并确保所有器件进入同步状态。 2. **发送搜索命令**：主机发送搜索命令，有两种类型：标准搜索命令(0FH)和报警或有条件搜索命令(ECH)。前者用于查找所有器件，后者则针对处于报警状态的特定器件，以提高搜索效率。 3. **ROM码传输**：收到命令后，所有从机器件会同时发送ROM码的最低有效位。由于1-Wire总线的特性，所有设备同时发送的数据会被逻辑AND，这样主机就可以读取到这些位的共同值。 4. **补码读取和判断**：接着，从机会发送该位的补码。通过比较两次读取的数据位，主机可以判断ROM码的第一位是0还是1。根据表1的规则，主机可以确定下一步的动作。 5. **二叉树搜索**：基于上一步的判断，主机决定在二叉树的哪个分支继续搜索。这个过程持续进行，直到找到所有设备的ROM信息。 这个搜索算法使得1-Wire网络能够有效地处理多个器件的寻址问题，即使在总线上有大量设备的情况下也能保持高效。此外，它还支持动态检测新添加的设备，以及定位特定状态（如报警）的设备。 DS18B20数据传输算法的核心在于其1-Wire通信协议的精巧设计，尤其是ROM搜索算法，这使得单总线系统能容纳和管理众多具有唯一标识的从机设备，而无需复杂的地址分配或额外的硬件。这种高效的解决方案广泛应用于各种嵌入式系统和物联网(IoT)应用中。