本應用筆記概括了1-Wire?接口的應用，討論了電源的傳輸以及數據位的通信方式、器件選擇，每個芯片內部集成了不可更改的唯一ID。顧名思義，1-Wire單總線接口為需要減少連線的系統提供了一個無與倫比的解決方案。

概述

Maxim的1-Wire總線采用非常簡單的信令協議，通過一條公共數據線實現主機/主控制器與一個或多個從機之間的半雙工、雙向通信(圖1)。從器件的供電和數據通信都是借助這條1-Wire線完成的。供電通過以下方式實現：在數據傳輸過程中，總線狀態為高時為從機的內部電容充電，總線狀態為低時利用電容存儲的電荷為器件供電。典型的1-Wire主機包括一個開漏極I/O端口，并通過電阻上拉至3V至5V電源。Maxim還可提供更加完善的主機，這種主機帶有線驅動器。采用這種智能通信技術，可隨時方便、高效地增加存儲器、認證和混合信號功能。

圖1. 在1-Wire主機/從機配置中，所有設備共享一條公共數據線。

64位序列號

所有1-Wire系統都有一個重要的基本特性：每個從機都有一個唯一、不能更改(ROM)的64位、工廠激光刻制序列號(ID)，這個序列號永遠不會與另一個器件重復。除了為終端產品提供唯一的電子ID外，64位ID碼還允許主機從掛接在同一條總線上的許多從機設備中選擇一個。64位ID碼的一部分是8位家族碼，用于識別器件類型及支持的功能。

數據位通信

總線主機啟動和控制所有1-Wire通信。如<圖2 所示，1-Wire通信波形與脈寬調制類似，因為在數據位傳輸期間(或時隙)是通過寬脈沖(邏輯0)和窄脈沖(邏輯1)發送數據的。當總線主機發出一個預定寬度的“復位”脈沖時，啟動通信過程，并通過該脈沖同步整個總線系統。所有從機都會以一個邏輯低“應答”脈沖來響應復位脈沖。寫數據時，主機首先拉低1-Wire總線以啟動一個時隙，然后保持總線為低(寬脈沖)來發送邏輯0，或釋放總線(窄脈沖)使總線返回邏輯1狀態。讀數據時，主機以窄脈沖方式拉低總線，重新啟動一個時隙。然后從機可以通過導通開漏極輸出并保持線路為低來延長該脈沖，從而返回邏輯0；或保持開漏極的關閉狀態以允許總線恢復，從而返回邏輯1。大多數1-Wire器件都支持兩種數據速率：15kbps標準速率和111kbps高速速率。該協議為自同步，并可接受數據位之間的較長延遲，從而確保了中斷軟件環境下的正常工作。

圖2. 該波形示例展示了由主機啟動的寫/讀數據位、以及從機和主機的采樣點。

器件選擇

1-Wire通信的第一步操作是選擇從機以進行后續通信。在只有一個從機的系統中，從機選擇過程極為簡單。而在多從機系統中，要么選擇所有從機，要么通過64位ID碼選擇特定的從機。二元搜索算法(在1-Wire數據資料中稱為ROM級命令) “學習”并隨后選擇總線上所有從器件的相應64位ID。選擇了特定的從機后，主機發出與該器件相關的命令，并向從機發送數據，或讀取從機數據。與此同時，其它所有從機均忽略該通信過程，直到主機發出下一個復位脈沖。

結語

可以在1-Wire通信系統中增加存儲器、數字、模擬和混合信號功能。功能豐富的各種器件完全可以解決空間局促的互連限制，并/或通過獨特的器件特性實現增值功能。1-Wire產品提供標準IC封裝，以及Maxim專有的堅固的不銹鋼iButton?封裝。

審核編輯：郭婷