Acute 1-Wire总线应用技术文档
1-Wire
目的
提供邏輯分析儀在 1-Wire 匯流排除錯與分析之快速應用方案。
方法
硬體連接
下圖為單晶片實驗版,使用 DS18B20 做溫度的量測實驗,連接邏輯分析儀的通道0至支援1-Wire的 protocol,資料線為 DS18B20 中間的腳位,左側的是地線。
設定觸發準位 在設定觸發準位之前,建議可使用示波器來觀察 1-Wire 的訊號波形,來確定觸發準位電 壓值。
1-Wire 訊號的電壓最大值及最小值分別為5.11V和-269.00mV左右,所以邏輯分析儀的邏輯準位使用預設的1.6V TTL準位即可,如圖3和
設定觸發參數
可以根據需求來設定,本例以CH-00通道( 1-Wire 訊號)變化緣為觸發,如圖5
軟體設定
硬體設定完畢之後,進行下列軟體設定步驟,如圖6,再讓邏輯分析儀擷取 1-Wire 訊號,
並用匯流排分析軟體來做分析,如圖7。
通道設定:1-Wire 為CH 0。
傳輸模式:預設為 Standard。
位元方向:預設為 LSB First,。
取樣位置:使用者要自己設定,讀取Bit的時間。
選擇要分析的範圍:預設的整個緩衝區。
波形顏色:最後設定 1-Wire 欄位顏色,按下確定,即分析 1-Wire 的訊號。
1-Wire 通訊協定
1-Wire 是 Maxim 子公司達拉斯半導體的專利技術,採用單一信號線,但可像 I2C,SPI 一樣,同時傳輸時鐘( clock )和資料( data ),而且資料傳輸是雙向的。1-Wire 使用較低的資料傳輸速率,通常是用來溝通小型 device,如數位溫度計。1-Wire 有兩種速率:標準模式( Standard )16kbps、驅動模式( Overdrive )142kbps。
1- Wire 系統是用單一信號線連接主機( Master )和一台或多台設備( Slave ),主機是一個典型的微控制器。閒置的狀態為高電位,當要傳送資料時,固定都是由 Master 發出信號。資料的傳遞由幾種單線上的訊號類別型所組成:Rest Pulse、Presence Pulse、Write-One、Write-Zero、Read-Data。
Reset Pulse
由 Master 發出,將資料線拉到低電位,並且等待至少480,如圖8。
Presence Pulse
當 Master 發出 Reset Pulse 之後,等待15-60之後 Slave 必須在將資料線拉到低電位,維持60
以上並且不超過240
,以回應主機,如圖8。後面就緊接著資料的傳遞。
Write-One
Master 將訊號線拉至低電位,並且在。為了實現最可靠的通信,訊號線在
時間裡,都不應該高於
,如圖9。
Write-Zero
Master 將訊號線拉至低電位,並且在的最大時間之內低於
。為了實現最可靠的通信,訊號線在
時間裡,都不應該高於
,如圖10。
Read-Data
讀資料的時序在一開始和 Write-One 相似,都是由 Master 將資料線拉到低電位,在。在
時間之內,要是資料為 Zero,則 Slave 開始將資料線拉至低電位,並在到
時間之前釋放;要是資料為 One,則 Slave 並不維持資料線的低電位,Master釋放後,電位就開始上升至超過
,如圖11。
在 Read-Data 時,Master 會有個擷取 Bit 的時間點,這個時間區域稱為「Sampling Window」,Master 必須在 Sampling Window 之內讀取一次資料,以來決定是 Zero 或 One。為實現最可靠的通信, 在允許範圍內應該要盡量短,Master 應該要在接近但不晚於
的最大值讀資料。從資料線讀取資料後,Master 必須等待直到
結束。這確保 Slave 在下個 Bit 要傳送前,有足夠的恢復時間(
)。
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