1、 DS1820DS1820 單總線數(shù)字溫度計概述11一般說明DS1820 數(shù)字溫度計提供 9 位溫度讀數(shù),指示器件的溫度 信息經(jīng)過單線接口送入 DS1820 或從 DS1820 送出 因此從中央處理器到 DS1820 僅需連接一條線 和地 讀 寫和完成溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供 而不需要外部電源 因為每一個 DS1820 有唯一的系列號 silicon serial number 因此多個 DS1820 可以存在于同一條單線總線上 這允許在許多不同的地方放置溫度靈敏器件 此特性的應(yīng)用范圍包括 HVAC 環(huán)境控制 建筑物 設(shè)備或機械內(nèi)的溫度檢測 以及過程監(jiān)視和控制中的溫度檢測 1 2

2、特性獨特的單線接口 只需 1 個接口引腳即可通信 多點 multidrop 能力使分布式溫度檢測應(yīng)用得以簡化 不需要外部元件可用數(shù)據(jù)線供電不需備份電源 1 DS1820測量范圍從-55 至+125增量值為 0.5等效的華氏溫度范圍是-67 F 至257F 增量值為 0.9 F 以 9 位數(shù)字值方式讀出溫度 在 1 秒 典型值 內(nèi)把溫度變換為數(shù)字 用戶可定義的 非易失性的溫度告警設(shè)置 告警搜索命令識別和尋址溫度在編定的極限之外的器件 溫度告警情況 應(yīng)用范圍包括恒溫控制 工業(yè)系統(tǒng) 消費類產(chǎn)品 溫度計或任何熱敏系統(tǒng) 1.3 引腳排列2 1.4 詳細的引腳說明引腳說明 GND地 DQ數(shù)字輸入輸出 VD

3、D可選的 VDDNC空引腳 DNC不連接 引 腳 8 腳SOIC 引腳 PR35 符號 說明 5 1 GND 地 4 2 DQ 單線運用的數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳 漏極開路見 寄生電源 一節(jié) 3 3 VDD 可選 VDD 引腳 有關(guān)連接的細節(jié)見 寄生電源 一節(jié) 二詳細說明2 1綜述圖 1 的方框圖表示 DS1820 的主要部件 DS1820 有三個主要的數(shù)據(jù)部件 1 64 位激 光 lasered ROM;2 溫度靈敏元件 和 3 非易失性溫度告警觸發(fā)器 TH 和 TL 器件從單線的通信線取得其電源在信號線為高電平的時間周期內(nèi) 把能量貯存在內(nèi)部的電容器中 在單信號線為低電平的時間期內(nèi)斷開此電源 直到

4、信號線變?yōu)楦唠娖街匦陆由霞纳娙?電源為止 作為另一種可供選擇的方法DS1820 也可用外部 5V 電源供電 DS1820圖 1 DS1820 方框圖與 DS1820 的通信經(jīng)過一個單線接口 在單線接口情況下 在 ROM 操作未定建立之前不能使用存貯器和控制操作 主機必須首先提供五種 ROM 操作命令之一 1 Read ROM(讀 ROM) 2 Match ROM(符合 ROM),3)Search ROM(搜索 ROM),4)Skip ROM(跳過 ROM),或 5 Alarm Search(告警搜索) 這些命令對每一器件的 64 位激光 ROM 部分進行操作 如果在單線上有許多器件 那么可以

5、挑選出一個特定的器件 并給總線上的主機指示存在多少器件及其類型 在成功地執(zhí)行了 ROM 操作序列之后 可使用存貯器和控制操作 然后主機可以提供六種存貯器和控制操作命令之一 一個控制操作命令指示 DS1820 完成溫度測量 該測量的結(jié)果將放入 DS1820 的高速暫存 便箋式 存貯器 Scratchpad memory 通過發(fā)出讀暫存存儲器內(nèi)容的存儲器操作命令可以讀出此結(jié) 果 每一溫度告警觸發(fā)器 TH 和 TL 構(gòu)成一個字節(jié)的 EEPROM 如果不對 DS1820 施加告警搜索命令 這些寄存器可用作通用用戶存儲器 使用存儲器操作命令可以寫 TH 和 TL 對這些寄存器的讀訪問通過便箋存儲器 所有

6、數(shù)據(jù)均以最低有效位在前的方式被讀寫 22寄生電源(parasite power)方框圖(圖 1)示出寄生電源電路 當 I/O 或 VDD 引腳為高電平時 這個電路便 取 得 電源 只要符合指定的定時和電壓要求 I/O 將提供足夠的功率 標題為 單總線系統(tǒng) 一節(jié) 寄生電源的優(yōu)點是雙重的 1 利用此引腳遠程溫度檢測無需本地電源 2 缺少正常電源條件下 也可以讀 ROM 為了使 DS1820 能完成準確的溫度變換 當溫度變換發(fā)生時 I/O 線上必須提供足夠的 功率 因為 DS1820 的工作電流高達 1mA 5K 的上拉電阻將使 I/O 線沒有足夠的驅(qū)動能力 如果幾個 SD1820 在同一條 I/O

7、 線上而且企圖同時變換 那么這一問題將變得特別尖銳 有兩種方法確保 DS1820 在其有效變換期內(nèi)得到足夠的電源電流 第一種方法是發(fā)生溫度變換 3 DS1820時 在 I/O 線上提供一強的上拉 如圖 2 所示 通過使用一個 MOSFET 把 I/O 線直接拉到電源可達到這一點 當使用寄生電源方式時 VDD 引腳必須連接到地 向 DS1820 供電的另外一種方法是通過使用連接到 VDD 引腳的外部電源 如圖 3 所示 這種方法的優(yōu)點是在 I/O 線上不要求強的上拉 總線上主機不需向上連接便在溫度變換期間使線保持高電平這就允許在變換時間內(nèi)其它數(shù)據(jù)在單線上傳送 此外 在單線總線上可以放置任何數(shù)目的

8、DS1820 而且如果它們都使用外部電源 那么通過發(fā)出跳過 Skip ROM 命令和接著發(fā)出變換 Convert T 命令可以同時完成溫度變換 注意只要外部電源處于工作狀態(tài) GND 地 引腳不可懸空 圖 2強上拉在溫度變換期內(nèi)向 DS1820 供電在總線上主機不知道總線上 DS1820 是寄生電源供電還是外部 VDD 供電的情況下 在 DS1820 內(nèi)采取了措施來采用的供電方案 總線上主機通過發(fā)出跳過 Skip ROM 的操作約定 然后發(fā)出讀電源命令 可以決定是否有需要強上拉的 DS1820 在總線上 在此命令發(fā)出后 主機接著發(fā)出讀時間片 如果是寄生供電 DS1820 將在單線總線上送回 0

9、如果由 VDD 引腳供電 它將送回 1 如果主機接收到一個 0 它知道它必須在溫度變換期間在 I/O 線上供一個強的上拉 有關(guān)此命令 約定的詳細說明 見 存貯器命令功能 一節(jié) 23 運用測量溫度SDS1820 通過使用在板 on-board 溫度測量專利技術(shù)來測量溫度 溫度測量電路的方框圖見圖 4 所示 6 圖 3使用VDD 提供溫度變換所需電流圖 4溫度測量電路DS1820 通過門開通期間內(nèi)低溫度系數(shù)振蕩器經(jīng)歷的時鐘周期個數(shù)計數(shù)來測量溫度 而門開通期 由高溫度系數(shù)振蕩器決定 計數(shù)器予置對應(yīng)于-55 的基數(shù) 如果在門開通期結(jié)束前計數(shù)器達到零那么溫度寄存器 它也被予置到-55 的數(shù)值 將增量 指

10、示溫度高于-55同時 計數(shù)器用鈄率累加器電路所決定的值進行予置 為了對遵循拋物線規(guī)律的振蕩器溫度特性進行補償 這種電路是必需的 時鐘再次使計數(shù)器計值至它達到零 如果門開通時間仍未結(jié)束那么此過程再次重復(fù) 鈄率累加器用于補償振蕩器溫度特性的非線性 以產(chǎn)生高分辯率的溫度測量 通過改變溫度每升高一度 計數(shù)器必須經(jīng)歷的計數(shù)個數(shù)來實行補償 因此 為了獲得所需的分辯率 計數(shù)器的數(shù)值 以及在給定溫度處每一攝氏度的計數(shù)個數(shù) 鈄率累加器的值 二者都必須知道 此計算在 DS1820 內(nèi)部完成以提供 0.5 的分辯率 溫度讀數(shù)以 16 位 符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供 表 1 說明輸出數(shù)據(jù)對測量溫度的關(guān)系 數(shù)據(jù)在

11、單線接口上串行發(fā)送 DS1820 可以以 0.5 的增量值 在 0.5 至+125 的范圍內(nèi)測量溫度 對于應(yīng)用華氏溫度的場合 必須使用查找表或變換系數(shù) 111001110注意 在 DS1820 中 溫度是以 1/2 LSB 最低有效位 形式表示時 產(chǎn)生以下 9 位格式MSB 最高有效位 最低有效位 LSB =-25最高有效符號 位被復(fù)制到存儲器內(nèi)兩字節(jié)的溫度寄存器中較高 MSB 的所有位 這種 符號擴展產(chǎn)生了如表 1 所示的 16 位溫度讀數(shù) 以下的過程可以獲得較高的分辯率 首先 讀溫度 并從讀得的值截去 0.5 位(最低有效位) 這個值便是 TEMP_READ 然后可以讀留在計數(shù)器內(nèi)的值 此

12、值是門開通期停止之后計數(shù)剩余 TEMPRATURE(溫度 = TEMP _ READ - 0.25 + (COUNT _ PER _ C - COUNT _ REMAIN)COUNT _ PER _ C COUNT_REMAIN 所需的最后一個數(shù)值是在該溫度處每一攝氏度的計數(shù)個數(shù) COUNT_PER_C于是 用戶可以使用下式計算實際溫度 表 1溫度/數(shù)據(jù)關(guān)系溫度 數(shù)字輸出/ 二進制 安息字輸出 十六進制 +12500000000 1111101000FAh+2500000000 001100100032h+1/2 00000000 000000010001h+0 00000000 000000

13、000000h-1/2 1111111111111111FFFFh-25 1111111111001110FFCEh-55 1111111110010010FF92h24運用告警信號在 DS1820 完成溫度變換之后 溫度值與貯存在 TH 和 TL 內(nèi)的觸發(fā)值相比較 因為這些寄存器僅僅是 8 位 所以 0.5 位在比較時被忽略 TH 或 TL 的最高有較位直接對應(yīng)于 16 位溫度寄存器的符號位 如果溫度測量的結(jié)果高于 TH 或低于 TL 那么器件內(nèi)告警標志將置位 每次溫度測量更新此標志 只要告警標志置位 DS1820 將對告警搜索命令作出響應(yīng) 這允許并聯(lián)連接許多 DS1820 DS1820同時

14、進行溫度測量 如果某處溫度超過極限 那么可以識別出正在告警的器件并立即將其讀出而不必讀出非告警的器件 2564 位激光ROM每一 DS1820 包括一個唯一的 64 位長的 ROM 編碼 開紿的 8 位是單線產(chǎn)品系列編碼 DS1820 編碼是 10h 接著的 48 位是唯一的系列號 最后的 8 位是開始 56 位 CRC 見圖 5 64 位 ROM 和 ROM 操作控制部分允許 DS1820 作為一個單線器件工作并遵循 單線總線系統(tǒng) 一節(jié)中所詳述的單線協(xié)議 直到 ROM 操作協(xié)議被滿足 DS1820 控制部分的功能是不可訪問的 此協(xié)議在 ROM 操作協(xié)議流程圖 圖 6 中敘述 單線總線主機必須

15、首先操作五種 ROM 操作命令之一 1 Read ROM(讀ROM),2)Match ROM(匹配 ROM),3)Search ROM(搜索 ROM),4)Skip ROM(跳過 ROM),或 5)Alarm Search 告警搜索 在成功地執(zhí)行了 ROM 操作序列之后 DS1820 特定的功能便可訪問 然后總線上主機可提供六個存貯器和控制功能命令之一 圖 5 64 位激光ROM8 位 CRC 編號 48 位序列號 8 位產(chǎn)品系列編碼 MSBLSBMSBLSEMSBLSB 最高有效位 最低有效位 13 圖 6ROM 操作流程圖26CRC 產(chǎn)生DS1820 有一存貯在 64 位 ROM 的最高有

16、效字節(jié)內(nèi)的 8 位 CRC總線上的主機可以根 據(jù) 64 位 ROM 的前 56 位計算機 CRC 的值并把它與存貯在 DS1820 內(nèi)的值進行比較以決定 ROM 的數(shù)據(jù)是否已被主機正確地接收 CRC 的等效多項式函數(shù)為 CRC=X8+X5+X4+1DS1820 也利用與上述相同的多項式函數(shù)產(chǎn)生一個 8 位 CRC 值并把此值提供給總線的 主機以確認數(shù)據(jù)字節(jié)的傳送 在使用 CRC 來確認數(shù)據(jù)傳送的每一種情況中 總線主機必須使用上面給出的多項式函數(shù)計算 CRC 的值并把計算所得的值或者與存貯在 DS1820 的 64 位 ROM 部分中的 8 位 CRC 值 ROM 讀數(shù) 或者與 DS1820 中

17、計算得到的 8 位 CRC 值 在讀暫存存貯器中時它作為第九個字節(jié)被讀出進行比較 CRC 值的比較和是否繼續(xù)操作都由總線主機來決定 當存貯在 DS1820 內(nèi)或由 DS1820 計算得到的 CRC 值與總線主機產(chǎn)生的值不相符合時 在 DS1820 內(nèi)沒有電路來阻止命令序列的繼續(xù)執(zhí)行 總線 CRC 可以使用如圖 7 所示由一個移位寄存器和 異或 XOR 門組成的多項式產(chǎn)生器來產(chǎn)生 其它有關(guān) Dallas 公司單線循環(huán)冗余校驗的信息可參見標題為 理解和使用 Dallas 半導(dǎo)體公司接觸式存貯器產(chǎn)品 的應(yīng)用注釋 移位寄存器的所有位被初始化為零 然后從產(chǎn)品系列編碼的最低有效位開始 每次移入一位當產(chǎn)品系

18、列編碼的 8 位移入以后 接著移入序列號 在序列號的第 48 位進入之后 移位寄存器便包含了 CRC 值 移入 CRC 的 8 位應(yīng)該使移位寄存器返回至全零 圖 7單線CRC 編碼27 存貯器DS1820 的存貯器如圖所示那樣被組織 存貯器由一個高速暫存 便箋式 RAM 和一 個非易失性 電可擦除 E2 RAM 組成 后者存貯高溫度和低溫度和觸發(fā)器 TH 和 TL 暫存存貯器有助于在單線通信時確保數(shù)據(jù)的完整性 數(shù)據(jù)首先寫入暫存存貯器 在那里它可以被讀回 當數(shù)據(jù)被校驗之后 復(fù)制暫存存貯器的命令把數(shù)據(jù)傳送到非易失性 E2 RAM 這一過程確保了更改存貯器時數(shù)據(jù)的完整性 SCRATCHPADBYTE

19、E2RAMTEMPERATURE LSBTEMPERATURE MSBTH/USERBYTE1TL/USERBVTE2RESERVEDRESERVEDCOUNT REMAINCOUNT PERCRC01TL/USERBVTE2TH/USERBYTE12345678圖 8DS1820 存貯器映象圖暫存存貯器是按 8 位字節(jié)存儲器來組織的 頭兩個字節(jié)包含測得溫度信息 第三和第四個字節(jié)是 TH 和 TL 的易失性拷貝 在每一次上電復(fù)位時被刷新 接著的兩個字節(jié)沒有使用 但是在讀回時 它們呈現(xiàn)為邏輯全 1 第七和第八個字節(jié)是計數(shù)寄存器 它們可用于獲得較高的溫度分辨率見 運用 測量溫度 一節(jié) 還有第九個字

20、節(jié) 它可用 Read Scratchpad 讀暫存存貯器 命令讀出 該字節(jié)包含一個循環(huán)冗余校驗 CRC 字節(jié) 它是前面所有 8 個字節(jié)的 CRC 值 此 CRC 值以 CRC 產(chǎn)生 一節(jié)中所述的方式產(chǎn)生 28 單線總線系統(tǒng)單線總線是一種具有一個總線主機和一個或若干個從機 從屬器件 的系統(tǒng) DS1820起從機的作用 這種總線系統(tǒng)的討論分為三個題目 硬件接法 處理順序 以及單線信號 信號類型與定時 2.8.1 硬件接法根據(jù)定義 單線總線只有一根線 這一點是重要的 即線上的第一個器件能在適當?shù)?時間驅(qū)動該總線 為了做到這一點 第一個連接到單線總線上的器件必須具有漏極開路或三態(tài)輸出DS1820 的單線

21、接口 I/O 引腳是漏極開路的 其內(nèi)部等效電路如圖 9 所示 多站 multidrop總線由單線總線和多個與之相連的從屬器件組成 單線總線要求近似等于 5k的上拉電阻 單線總線的空閑狀態(tài)是高電平 不管任何原因 如果執(zhí)行需要被掛起 那么 若要重新恢復(fù)執(zhí)行 總線必須保持在空閑狀態(tài) 如果不滿足這一點且總線保持在低電平時間大于 480us那么總線上所有器件均被復(fù)位 存在脈沖 presencepulse使總線主機知道 DS1820 在總線上并已準備好工作 詳情見 單線信號 一節(jié) 圖 9硬件接法2.8.2 處理順序經(jīng)過單線接口訪問 DS1820 的協(xié)議 protocol如下初始化 ROM 操作命令存貯器操

22、作命令處理/數(shù)據(jù) 2.8.2.1 初始化單線總線上的所有處理均從初始化序列開始 初始化序列包括總線主機發(fā)出一復(fù)位脈沖 接著由從屬器件送出存在脈沖 2.8.2.2 ROM 操作命令一旦總線主機檢測到從屬器件的存在 它便可以發(fā)出器件 ROM 操作命令之一 所有 ROM 操作命令均為 8 位長 這些命令列表如下 參見圖 6 的流程圖 ReadROM(讀 ROM) 33h此命令允許總線主機讀 DS1820 的 8 位產(chǎn)品系列編碼 唯一的 48 位序列號 以及 8 位的 CRC 此命令只能在總線上僅有一個 DS1820 的情況下可以使用 如果總線上存在多于一個的從屬器件那么當所有從片企圖同時發(fā)送時將發(fā)生

23、數(shù)據(jù)沖突的現(xiàn)象 漏極開路會產(chǎn)生 線與 的結(jié)果 MatchROM(符合ROM) 55h符合 ROM 命令 后繼以 64 位的 ROM 數(shù)據(jù)序列 允許總線主機對多點總線上特定的 DS1820 尋址 只有與 64 位 ROM 序列嚴格相符的 DS1820 才能對后繼的存貯器操作命令作出響應(yīng) 所有與 64 位 ROM 序列不符的從片將等待復(fù)位脈沖 此命令在總線上有單個或多個器件的情況下均可使用 SkipROM(跳過ROM )CCh在單點總線系統(tǒng)中 此命令通過允許總線主機不提供 64 位 ROM 編碼而訪問存儲器操作來節(jié)省時間 如果在總線上存在多于一個的從屬器件而且在 Skip ROM 命令之后發(fā)出讀命

24、令 那么由于多個從片同時發(fā)送數(shù)據(jù) 會在總線上發(fā)生數(shù)據(jù)沖突 漏極開路下拉會產(chǎn)生 線與 的效果 Search ROM( 搜 索 ROM) F0h當系統(tǒng)開始工作時 總線主機可能不知道單線總線上的器件個數(shù)或者不知道其 64 位 ROM 編碼搜索 ROM 命令允許總線主機使用一種 消去elimination 處理來識別總線上所有從片的 64 位ROM 編碼 Alarm Search(告警搜索) ECh此命令的流程與搜索 ROM 命令相同 但是 僅在最近一次溫度測量出現(xiàn)告警的情況下 DS1820 才對此命令作出響應(yīng) 告警的條件定義為溫度高于 TH 或低于 TL 只要 DS1820 一上電 告警條件 就保持

25、在設(shè)置狀態(tài) 直到另一次溫度測量顯示出非告警值 或者改變 TH 或 TL 的設(shè)置使得測量值再一次位于允許的范圍之內(nèi) 貯存在 EEPROM 內(nèi)的觸發(fā)器值用于告警 ROM 搜索舉例ROM 搜索過程是簡單三步過程的重復(fù) 讀一位 讀核位的補碼 complement 然后寫所需的那一位的值 總線主機在 ROM 的每一位上完成這一簡單的三步過程 在全部過程完成之后 總線主機便知道一個器件中 ROM 的內(nèi)容 器件中其余的數(shù)以及它們的 ROM 編碼可以由另外一個過程來識別 以下 ROM 搜索過程的例子假設(shè)四個不同的器件連接到同一條單線總線上 四個器件的 ROM 數(shù)據(jù)如下所示 ROM100110101ROM210

26、101010ROM311110101ROM400010001搜索過程如下1. 總線主機通過發(fā)出復(fù)位脈沖開始初始化序列 從屬器件通過發(fā)出同時的存在脈沖作出響應(yīng) 2. 然后總線主機在單線總線上發(fā)出搜索 ROM 命令3. 總線主機從單線過程中讀一位 每一器件通過把它們各自 ROM 數(shù)據(jù)的第一位的值放到單線總線上來作出響應(yīng) ROM1 和 ROM4 將把一個 0 放在單線總線上 即 把它拉至低電平 ROM2 和 3 通過使總線停留在高電平而把 1 放在單線總線上 結(jié)果是線上所有器件的邏輯 與 因此總線主機接收到一個 0 總線主機讀另一位 因為搜索 ROM 數(shù)據(jù)命令正在執(zhí)行 所以單線總線上所有器件通過把它

27、各自 ROM 數(shù)據(jù)第一位的補碼放到單線總線上來對這第二個讀作出響應(yīng) ROM1 和 ROM4 把 1 放在單總線上 使之處于高電平 ROM2 和 ROM3 把 0 放在單線上 因此它將被拉至低電平 對于第一個 ROM 數(shù)據(jù)位的補碼總線主機觀察到的仍是一個 0 總線主機便可決定在單線總線上有一些第一位為 0 的器件和一些第一位為 1 的器件 從三步過程的兩次讀中可獲得的數(shù)據(jù)具有以下的解釋00 有器件連接著 在此數(shù)據(jù)位上它們的值發(fā)生沖突01有器件連接著 在此數(shù)據(jù)位上它們的值均為 0 10 有器件連接著 在此數(shù)據(jù)位上它們的值均為 1 11沒有器件與單線總線相連 4. 總線主機寫一個 0 在這次搜索過程

28、的其余部分 將不選擇 ROM2 和 ROM3 僅留下連接到單線總線的 ROM1 和 ROM4 TARGETECHDS18205. 總線主機再執(zhí)行兩次讀 并在一個 1 位之后接收到一個 0 位 這表示所有還連接在總線上的器件的第二個 ROM 數(shù)據(jù)位為 0 6. 總線主機接著寫一個 0使 ROM1 和 ROM4 二者繼續(xù)保持連接7. 總線主機執(zhí)行兩次讀 并接收到兩次 0 數(shù)據(jù)位 這表示連接著的器件的 ROM 數(shù)據(jù)的第三位都是 1 數(shù)據(jù)位和 0 數(shù)據(jù)位8. 總線主機寫一個 0 數(shù)據(jù)位 這將不選擇 ROM1 而把 ROM4 作為唯一仍連接著的器件加以保留 9. 總線主機讀 ROM4 的 ROM 數(shù)據(jù)位

29、的剩余部分 而且訪問需要的部件 這就完成了第一個過程并且唯一地識別出單線總線上的部件10. 總線主機通過重復(fù)步驟 1 至 7 開始一個新的 ROM 搜索序列11. 總線主機寫一個 1這將不與 ROM4 發(fā)生聯(lián)系 而唯一地與 ROM1 仍保持著聯(lián)系12. 總線主機對于 ROM1 讀出 ROM 位的剩余部分而且 如果需要的話 與內(nèi)部邏輯通信 這就完成了第二個 ROM 搜索過程 在其中 ROM 中的另一個被找到13. 總線主機通過重復(fù)步驟 1 至 3 開始一次新的 ROM 搜索14. 總線主機寫一個 1 數(shù)據(jù)位 這使得在這一搜索過程的其余部分不選擇 ROM1 和 ROM4僅留下 ROM2 和 ROM

30、3 與系統(tǒng)相連接15. 總線主機執(zhí)行兩個讀時間片并接收到兩個零16. 總線主機寫一個 0 數(shù)據(jù)位 這去掉 ROM3僅留下 ROM217. 總線主機對于 ROM2 讀出 ROM 數(shù)據(jù)位的剩余部分 而且若有需要便與內(nèi)部邏輯通信 這完成了第三個 ROM 搜索過程 在此過程中找到另一個 ROM18. 總線主機通過重復(fù)步驟 13 至 15 開始一次新的 ROM 搜索19. 總線主機寫一個 1 數(shù)據(jù)位 這去掉 ROM2僅留下 ROM320. 總線主機讀出 ROM3 數(shù)據(jù)位的剩余部分 而且若有需要就與內(nèi)部邏輯通信 這樣便完成了第 4 個 ROM 搜索過程 在這過程中找到了另一個 ROM注意下述內(nèi)容在第一次

31、ROM 搜索過程中 總線主機知道一個單線器件的唯一的 ID識 別 號 ROM 數(shù) 據(jù)樣本 取得部件唯一 ROM 編碼的時間為 960s+8+36461 s=13.16mS因此總線主機每秒鐘能夠識別 75 個不同的單線器件 2.8.3 I/O 信號20 DS1820 要求嚴格的協(xié)定 protocols 來確保數(shù)據(jù)的完整性 協(xié)議由幾種單線上信號類別型組成 復(fù)位脈沖 存在脈沖 寫 0 寫 1 讀 0 和讀 1 所有這些信號 除了存在脈沖之外 均由總線主機產(chǎn)生 開始與 DS1820 的任何通信所需的初始化序列和圖 11 所示 后繼以存在脈沖的復(fù)位脈沖表示 DS1820 已經(jīng)準備好發(fā)送或接收給出正確的

32、ROM 命令和存貯器操作命令的數(shù)據(jù) 總線主機發(fā)送 TX 一復(fù)位脈沖 最短為 480 s 的低電平信號 接著總線主機便釋放此線并進入接收方式 Rx 單線總線經(jīng)過 5k 的上拉電阻被拉至高電平狀態(tài) 在檢測到 I/O 引腳上的上升沿之后 DS1820 等待 15-60 s 并且接著發(fā)送存在脈沖 60-240 s 的低電平信號 2.8.3.1 存貯器操作命令表 2 和圖 10 的流程圖給出下述命令約定的摘要 圖 10存貯器操作流程圖圖 10存貯器操作流程圖 續(xù)圖 10存貯器操作流程圖 續(xù)圖 11初始化過程復(fù)位和存在脈沖表 2DS1820 命令集指 令 說 明 約定代碼 發(fā)出約定代碼后單總線的操作 注

33、溫 度 變換命 令溫度變換 啟動溫度變換 44h讀溫度 忙 狀態(tài) 1存 儲 器命令 讀暫存存儲器 從暫存存儲器讀 字節(jié) BEh讀 9 字節(jié)數(shù)據(jù) 寫暫存存儲器 寫字節(jié)至?xí)捍娲鎯ζ鞯卮?2 和 3 處 TH 和 TL 溫 度觸發(fā)器 4Eh寫數(shù)據(jù)至地此 2 和地此 3 的 2 個字節(jié) 復(fù)制暫存存儲器 把暫存存儲器復(fù)制入非易性存儲器 僅地此 2 和 地此 343h讀復(fù)制狀態(tài) 2重新調(diào)出E2把貯存在非易失性存儲器內(nèi)的數(shù)值重新調(diào)入暫存存儲器 溫度觸 發(fā)器 E3h讀溫度 忙 狀態(tài) 讀電源 發(fā) DS1820 電源方 式的信號至主機 B4h讀電源狀態(tài) 注 1.溫度變換需要 2 秒鐘 在接收到溫度變換命令之后 如

34、果器件未從 VDD 引腳取得電源 那么DS1820 的 I/O 引線必須至少保持 2 秒的高電平以提供變換過程所需的電源 這樣 在溫度變換命令發(fā)出之后 至少在此期間內(nèi)單線總線上不允許發(fā)生任何其他的動作 2.在接收到復(fù)制暫存存儲器的命令以后 如果器件沒有從 VDD 引腳取得電源 那么 DS1820 的 I/O 引腳必須至少維持 10ms 的高電平 以便提供復(fù)制過程中所需的電源 這樣 在復(fù)制暫存存儲器命令發(fā)出之后 至少在這一期間之內(nèi)單線總線上不允許發(fā)生任何其他的動作 此命令寫至 DS1820 的暫存存儲器 以地址 2 開始 接著寫的兩個字節(jié)將被保存在暫存存儲器地址 2 和 3 之間中 發(fā)出一個復(fù)位

35、便可在任何處終止寫操作 讀暫存存儲器 ReadScratchpad BEh此命令讀暫存存儲器的內(nèi)容 讀開始于字節(jié) 0 并繼續(xù)經(jīng)過暫存存儲器 直至第九個字節(jié) 字節(jié) 8 CRC 被讀出為止 如果不是所有位置均可讀 那么主機可以在任何時候發(fā)出一復(fù)位以中止讀操作 復(fù)制暫存存儲器Copy Scratchpad 48h此命令把暫存存儲器復(fù)制入 DS1820 的 E2 存儲器 把溫度觸發(fā)器字節(jié)存貯入非易失性存儲器如果總線主機在此命令之后發(fā)出讀時間片 那么只要 DS1820 正忙于把暫存存儲器復(fù)制入 E2 它就會在總線上輸出 0 當復(fù)制過程完成之后 它將反回 1 如果由寄生電源供電 總線主機在發(fā)出此命令之后必

36、須能立即強制上拉至少 10mS 溫度變換 ConvertT 44h此命令開始溫度變換 不需要另外的數(shù)據(jù) 溫度變換將被執(zhí)行 接著 DS1820 便保持在空閑狀態(tài) 如果總線主機在此命令之后發(fā)出讀時間片 那么只要 DS1820 正忙于進行溫度變換 它將在總線上輸出 0 當溫度變換完成時 它便返回 1 如果由寄生電源供電 那么總線主機在發(fā)出此命令之后必須立即強制上拉至少 2 秒 重新調(diào)出 E2 RecallE2 B8h此命令把貯存在 E2 中溫度觸發(fā)器的值重新調(diào)至?xí)捍娲鎯ζ?這種重新調(diào)出的操作在對 DS1820 上電時也自動發(fā)生 因此只要器件一接電 暫存存儲器內(nèi)就有有效的數(shù)據(jù)可供使用 在此命令發(fā)出之后

37、 對于所發(fā)出的第一個讀數(shù)據(jù)時間片 器件都將輸出其忙的標志 0 =忙1 =準備就緒 讀電源Read Power Supply B4h對于在此命令送至 DS1820 之后所發(fā)出的第一讀出數(shù)據(jù)的時間片 器件都會給出其電源方式的信號0 =寄生電源供電1 =外部電源供電 2.8.3.1 讀/寫時間片通過使用時間片 time slots 來讀出和寫入 DS1820 的數(shù)據(jù) 時間片用于處理數(shù)據(jù)位和指定進行何種操作的命令字 讀時間片 WriteTim Slots 當主機把數(shù)據(jù)線從高邏輯電平拉至低邏輯電平時 產(chǎn)生寫時間片 有兩種類型的寫時間片 寫1 時間片和寫 0 時間片 所有時間片必須有最短為 60 微秒的持

38、續(xù)期 在各寫周期之間必須有最短為 1 微秒的恢復(fù)時間 在 I/O 線由高電平變?yōu)榈碗娖街?DS1820 在 15 s 至 60 s 的窗口之間對 I/O 線采樣 如果線為高電平 寫 1 就發(fā)生 如果線為低電平 便發(fā)生寫 0 見圖 12 圖 12 讀/寫時序?qū)τ谥鳈C產(chǎn)生寫 1 時間片的情況 數(shù)據(jù)線必須先被拉至邏輯低電平 然后就被釋放 使數(shù)據(jù)線在寫時間片開始之后的 15 微秒之內(nèi)拉至高電平 對于主機產(chǎn)生寫 0 時間片的情況 數(shù)據(jù)線必須被拉至邏輯低電平且至少保持低電平 60 s讀時間片當從 DS1820 讀數(shù)據(jù)時 主機產(chǎn)生讀時間片 當主機把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉至低電平時 產(chǎn)生讀時間片 數(shù)據(jù)線必須保

39、持在低邏輯電平至少 1 微秒 來自 DS1820 的輸出數(shù)據(jù)在讀時間片下降沿之后 15 微秒有效 因此 為了讀出從讀時間片開始算起 15 微秒的狀態(tài)主機必須停止把 I/O 引腳驅(qū)動至低電平 見圖 12 在讀時間片結(jié)束時 I/O 引腳經(jīng)過外部的上拉電阻拉回至高電平 所有讀時間片的最短持續(xù)期限為 60 微秒 各個讀時間片之間必須有最短為 1 微秒的恢復(fù)時間 圖 13 指出 TINRT,TRC 和 TSAMPLE 之和必須小于 15 s 圖 14 說明 通過使 TINRT 和 TRC 盡可能小 且把主機采樣時間定在 15 s 期間的末尾 系統(tǒng)時序關(guān)系就有最大的余地 TARGETECHDS1820 圖

40、 13 詳細的主機讀1時序圖 14 推薦的主機讀1時序表 3存儲器操作舉例舉例 總線主機產(chǎn)生溫度變換命令 然后讀出溫度 假定采用寄生供電 主機方式 數(shù)據(jù) LSB 在先 注釋 TXReset(復(fù)位) 復(fù)位脈沖 480_960 sRXPresence 存在 存在脈沖 TX55h 發(fā) 出 Match ROM 符合 ROM 命令 TX64 位 ROM 代碼 發(fā)出 DS1820 地址 TX44h 發(fā) 出 Convert T 溫度變換 命令 TXI/O 線高電平 總線主機使 I/O 線至少保持 2 秒鐘的高電平以便完成變換 TXReset 復(fù)位 復(fù)位脈沖 RXPresence 存在 存在脈沖 TX55h

41、發(fā) 出 Match ROM 符合 ROM 命令 TX64 位 ROM 代碼 發(fā)出 DS1820 地址 TXBEh 發(fā) 出 Read Scratchpad 讀暫存存貯器 命令 22 RX9 個數(shù)據(jù)字節(jié) 讀整個暫存存儲器以及 CRC 主機現(xiàn)在重新計算機從暫存存儲器接收來的 8 位數(shù)據(jù)字節(jié)的 CRC 并把計算得到的 CRC 與讀出的 CRC 比較如果二者相符 主機繼續(xù)操作 如果不符 重復(fù)此讀操作 TXReset 復(fù)位 復(fù)位脈沖 RXPresence 存在 存在脈沖 操作完成 表 4存貯器操作舉例舉例總線主機寫存儲器 假定采用寄生供電且只有一個 DS1820主機方式 數(shù)據(jù) LSB 在先 注釋 TXRe

42、set(復(fù)位) 復(fù)位脈沖 RXPresence 存在 存在脈沖 TXCCh Skip ROM(跳過 ROM)命令 TX4EhWrite Scratchpad 寫暫存存儲器 命令 TX2 個數(shù)據(jù)字節(jié) 寫兩個字節(jié)至?xí)捍娲鎯ζ?TB 和 TL TXReset(復(fù)位) 復(fù)位脈沖 RXPresence 存在 存在脈沖 TXCCh Skip ROM 跳過 ROM 命令 TXBEh讀暫存存儲器命令 RX9 個數(shù)據(jù)字節(jié) 讀整個暫存存儲器以及 CRC 主機現(xiàn)在重新計算從暫存存儲器接收來的 8 位數(shù)據(jù)字節(jié)的 CRC 并把此 CRC 與暫存存儲器讀回的兩個另外字節(jié)相比較 如果數(shù)據(jù)相符 主機繼續(xù)工作 否則 重復(fù)這一

43、過程 TXReset(復(fù)位) 復(fù)位脈沖 RXPresence 存在 存在脈沖 TXCCh Skip ROM(跳過 ROM)命令 TX48h Copy Scratchpad 復(fù)制暫存存儲器 命令 在發(fā)出此命令之后 主機必須等待 6ms,以待復(fù)制操作的完成 TXReset(復(fù)位) 復(fù)位脈沖 RXPresence 存在 存在脈沖 操作完成 表 5存儲器操作舉例舉例 溫度變換與內(nèi)插 假定采用外部電源且僅有一個 DS1820 主機方式 數(shù)據(jù) LSB 在先 注釋 TXCCh Skip ROM(跳過 ROM)命令 TX44hConvert T 溫度變換 命令 RX1 個數(shù)據(jù)字節(jié) 讀“忙”標志 3 次 主機一

44、個接一個連續(xù)讀一個字節(jié) 或位 直至 數(shù)據(jù)為 FFh 全部位為 1 為止 TXReset(復(fù)位) 復(fù)位脈沖 TARGETECHDS1820RXPresence 存在 存在脈沖 TXCCh Skip ROM(跳過 ROM)命令 TXBEhRead Scratchpad 讀暫存存儲器 命令 RX9 個數(shù)據(jù)字節(jié) 讀整個暫存存儲器以及 CRC 主機現(xiàn)在重新計算從暫存存儲器接收到的 8 個數(shù)據(jù)位的 CRC 并把二個 CRC 相比較 如果 CRC 相符 數(shù)據(jù)有效 主機保存溫度的數(shù)值 并把計數(shù)寄存器和單位溫度計數(shù)寄存器的內(nèi)容分別作為 COUNT_REMAIN 和 COUNT_PER_C 加以保存 TXReset(復(fù)位) 復(fù)位脈沖 RXPr