1-Wire通信协议与DS18B20功能命令详解

本文档主要介绍了DSB功能命令集，特别是针对1-Wire通信协议的命令，以及1-Wire通信的基本概念和操作流程。 1-Wire通信协议是一种简单但功能强大的通信协议，常用于与单个设备进行数据交互，如DS18B20温度传感器。这种协议只需要一根数据线（加上电源线），通过特定的时序来实现数据的读写，降低了硬件成本和复杂性。 在DS18B20的功能命令集中，包含了以下几个关键命令： 1. 温度转换命令：命令代码为44h，发送该命令后，DS18B20会启动温度转换过程，无需回应。 2. 读暂存器：命令代码为BEh，允许主机读取DS18B20的全部暂存器内容，包括CRC校验字节，设备会向主机发送9个字节的数据。 3. 写暂存器：命令代码为4Eh，允许主机写入暂存器的第2、3和4个字节（即TH，TL和配置寄存器），主机需发送3个字节的数据。 4. 复制暂存器：命令代码为48h，此命令会将暂存器中的TH，TL和配置字节复制到EEPROM中，无回应。 5. 回读EEPROM：命令代码为B8h，DS18B20会从EEPROM读取TH，TL和配置字节并回传给主机。 1-Wire通信协议有标准模式和高速模式，其操作包括： - 复位脉冲：总线保持低电平超过480μs，会触发所有器件复位。 - 写0时隙：主机释放总线，器件在特定时间内不拉低总线，表示写入0。 - 写1时隙：主机在释放总线后，器件立即拉低总线一段时间，表示写入1。 - 读时隙：主机先拉低总线，然后释放，器件在特定时间内拉低总线表示读取到1，否则表示读取到0。 - 强上拉供电时隙：在某些操作（如编程或温度转换）时，总线提供额外电源电流。 1-Wire命令序列通常包括初始化、ROM命令和功能命令三个阶段。初始化由主机通过拉低单总线480μs以上产生复位脉冲，接着释放总线，器件会在检测到上升沿后发送应答脉冲。如果命令序列错误，器件可能不会响应。 1-Wire通信的特点是其低功耗、简单硬件接口和灵活的通信方式，使得它成为许多物联网和嵌入式系统中传感器和微控制器之间通信的理想选择。然而，这种协议对时序要求非常严格，需要精确控制信号的上升沿和下降沿，以确保数据正确传输。