基于1-WireTM技术的单片机单线通信的实现

ByElmer1

摘要:美国Dallas公司在单线数字温度传感器上普遍采用了1 -Wire技术,本文介绍如何利用该技术,实现在8051
单片机之间的单线通信。
0 T% g2 w/ }" v* M关键词:单线;时隙;通信;单片机
) n* `* {( w! Y& n0 a; h% @在构成一个较大规模的单片机应用系统中，不可避
% l2 [* P' t) {; T  R+ g免地要采用多机系统,经常涉及到系统间的信息交换。在
通信速率要求不高的情况下，我们希望进行通信的双方
) z! e8 V1 V+ @- h# P0 u1 \占用尽可能少的端口连线。美国Dallas公司生产的单线
+ T1 X3 }% |) m5 ]: k7 T8 [数字温度传感器DS1820仅用1根口线进行信息交换，该
技术可以很方便地应用到单片机系统间的通信上来。
1发送和接收
+ j5 K# c  {3 U! p, m0 }8 }5 I单线通信的数据交换仅在1根总线上完成，对主
% s! o+ \- M. Z$ [. [( I& e% Q0 f机和从机必须有严格的时序要求，可以借助“时隙”传
输来实现数据的发送与接收。
. o6 |/ c2 O. p; |如图1 (a)，主机向从机发送一位信息时，先由主
5 A' C0 X* K2 T  Y, f; G  _- n! u9 y6 e机将总线由高(“1”)拉低(“0”) 1~15 μs,然后根
4 x1 [, f5 j& ?2 H% Y2 c1 ]8 j据发送的信息是“1”还是“0”，置总线为相应的逻辑
“1”或“0”，持续时间大于45~60 μs后释放总线。从
, Z5 b: w0 n* B) E机检测到总线由高变低后,在15~60μs的时间窗内采
样总线，若为高，则收到“1”， 否则收到“0”。主机
发送一位的总时间要求大于60μs,以便为最坏情况提
( V# P( X$ s0 R! ~  b供足够的时间裕量。
2 J* w. n' M, V  L( ]" R  B1 `当主机需要接收数据时，采用如图1 (b)的时隙，
# N3 g, ]8 [1 H; D* C先由主机将总线拉低1~15μs,然后释放。从机检测到
* G, U+ e, `6 z! d5 N总线由高变低后置总线为逻辑“1”或“0”，持续时间
, [& s7 w  K; T9 P. v) P3 x( c不少于15 μs。主机在释放总线的15 μs 时间内采样总
' H2 \' l& G5 l* ]  v7 e: s线，以接收从机发送的“1”或“0”， 同样，要求接收
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单线通信的数据交换仅在1根总线上完成，对主机和从机必须有严格的时序要求，可以借助“时隙”传 输来实现数据的发送与接收。