one-wire协议笔记

关于1-Wire

1.概述

1-wire单总线，是Maxim子公司Dallas研发的通信协议。采用单根信号线，既传输数据又传输时钟，而且数据传输是双向的。它具有节省I/O口资源，结构简单，成本低，便于总线扩展和维护等优点。

1-wire单总线适用于单个主机系统，能够控制一个或多个从机设备。当只有一个从机位于总线上时，系统可按照单节点系统操作；而当多个从机位于总线上时，则系统按照多节点系统操作。

2.硬件结构

1-wire只有一根数据线，主机或从机通过一个漏极开路或三态端口，连接至该数据线，这样允许设备在不发送数据时释放数据总线，以便总线被其他设备所使用。单总线端口为漏极开路，其内部等效电路如图所示：

单总线要求外接一个约5k的上拉电阻；这样，单总线的闲置状态为高电平。如果传输过程需要暂时挂起，且要求传输过程还能够继续，则总线必须处于闲置状态。位传输之间的恢复时间没有限制，只要总线在恢复期间处于空闲状态（高电平），如果总线保持低电平超过480us，总线上的所有器件将复位。

另外，在寄生方式供电时，为了保证单总线器件在某些工作状态下（如温度转换期间、EEPROM写入等）具有足够的电源电流，必须在总线上提供强上拉。

3.信号方式

所有的单总线器件要求采用严格的通信协议，以保证数据的完整性。该协议定义了几种信号类型，复位脉冲、应答脉冲、写0，写1、读0和读1.所有这些信号，除了应答脉冲以外，都由主机发出同步信号。并且发送所有的命令和数据都是字节的低位在前，这一点与多数串行通信格式不同（多数为字节的高位在前）

1. 初始化序列：复位与应答脉冲

单总线上的所有通信都是以初始化序列开始，包括：主机发出的复位脉冲及从机的应答脉冲，如果所示：

当从机发出响应主机的应答脉冲时，即响应主机表明它处于总线上，且工作准备就绪，在主机初始化过程，主机通过拉低单总线至少480us，以产生(tx)复位脉冲。接着，主机释放总线，并进入接收模式（rx）。当总线被释放后，5k上拉电阻将单总线拉高。在单总线器件检测到上升沿后，延时15-60us，接着通过拉低总线60-240us，以产生应答脉冲。

1. 读/写时隙

在写时隙期间，主机向单总线器件写入数据；而在读时隙期间，主机读入来自从机的数据。在每一个时隙，总线只能传输一位数据

   写时隙：

存在两种写时隙：写1和写0.主机采用写1时隙向从机写入1，而采用写0时隙向从机写入0.所有写时隙至少需要60us，且在两次独立的写时隙之间至少需要1us的恢复时间。两种写时隙均起始于主机拉低总线，如图所示：

在主机发起读时隙之后，单总线器件才开始在总线上发送0或1.若从机发送1，则保持总线为高电平；若发送0，则拉低总线。当发送0时，从机在该时隙结束后释放总线，由上拉电阻将总线拉回至空闲高电平状态，从机发出的数据在起始时隙之后，