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技術專題
單總線通信簡介
單總線基礎
單總線由Dallas Semiconductor開發，Dallas被Maxim收購，據我所知，Maxim是該協議的當前“所有者”。該接口使用主/從結構，并且主從之間唯一需要的連接是接地參考和一條信號線。與I2C一樣，信號線通過電阻上拉至V DD并通過漏極開路輸出電路驅動。單總線強調在速度或實現靈活性方面的低引腳數。最初的協議被限制為16.3 kbps的數據速率，按照當前的標準，這似乎是荒謬的，但是對于許多應用程序來說卻是完全合適的。較新的1線設備支持更高的“過載”模式。單總線不支持全雙工通信。（在一條線上同時在兩個方向上同時傳輸單獨的數據流是一個很巧妙的技巧。）但是它是雙向的。
瞬間接觸應用
1線協議與眾不同的方面是，它旨在用于（使用Maxim的術語）“瞬時接觸環境”。當我想到I2C尤其是SPI時，我想到的是帶有各種集成電路的PCB，這些PCB可以永久安裝并通過永久連接鏈接。
但是，單總線通常與僅與主機電氣接觸的組件一起使用。在1線總線實現中，瞬時接觸系統的重要性體現在“ iButton”程序包中（見下圖）。這是1線總線組件的標準外形尺寸之一，并且用作頻繁與主設備分開的從設備的耐用，標準化外殼。
寄生功率
我認為1線總線最有趣的功能是“寄生電源”。 1線協議比UART更接近真正的單線接口。對此斷言的理由是1線從機不需要電源連接，而使用UART，接收器和發送器都必須分別連接電源。1線集成電路（其中包括溫度傳感器，驗證器，存儲器和數據記錄器）在沒有電源引腳的情況下如何工作和通信？好吧，實際上，它們確實具有電源引腳，因為主機和從機之間的“單線”能夠傳輸數據和電源。1線制IC可以通過內部電源電路從串行數據信號中提取工作電源，該內部電源電路由二極管和電容器組成。當數據線為邏輯高電平時，會使用一些額外的電流為電容器充電，然后，當數據線為邏輯低電平時，二極管會阻止電容器放電。
識別從設備
單總線協議的另一個有趣特性是其尋址連接到總線的組件的方法。每個1線器件都經過預編程，并具有唯一且永久的64位序列號。（貸給達拉斯半導體以進行良好的長期規劃； 2 64大約等于18.4億五千萬，所以我不認為我們會很快用完1線地址。）此64位序列號包括對于8位CRC和用于識別所述家庭到的IC所屬的碼8個比特。 主機在尋址從機時使用這些64位序列號，這意味著總線上的多個設備不可能具有相同的從機地址。如果知道序列號并將其合并到主機的固件中，那么對從站進行尋址就很容易，但是如果不知道序列號怎么辦？好吧，1線協議結合了一種方便的搜索算法，該算法使主機可以確定所有連接設備的序列號。
結論
我希望本文能使您對單總線及其使用方式有一個清晰的了解。如果您曾經將此協議集成到您的設計中，那么很高興聽到您的經驗。為什么選擇1線而不是SPI或UART？您注意到任何明顯的優點或缺點嗎？