N种传输,1-Wire搞定!

亚德诺半导体 2023-04-07 18:05


在主机/主控制器和一个或多个共享通用数据线的节点之间,既要传数据,又要传时钟,即要传地址,又要传控制,还得是双向传输,请问需要几根线连接?



答案是——一根足以。1-Wire单线通信技术,是ADI公司推出的一种专有的、半双工、双向的串行总线标准与接口技术。主机仅需一个端口即可与从机进行通信,同时从机还可从总线获取寄生供电。1-Wire技术具有节省IO资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展维护等优点,拥有温度记录器、时钟、开关、存储器、IO等多种产品,被广泛应用于温湿度计量、设备识别和认证、存储等诸多领域。



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ADI智库最新推出《带您了解1-Wire通信协议与应用》在线培训课程,主要介绍ADI 1-Wire技术的相关内容,包括以下方面:
  • 1-Wire 通信协议与应用概述
  • 1-Wire 桥接器产品
  • 1-Wire 温度传感器产品
  • 1-Wire 存储与安全认证产品
  • 1-Wire iButton产品演示与Q&A



1-Wire 通信协议与应用概述

在工业和消费类应用中,过多的接触点往往意味着更高的成本,更不稳定的通信,因为接触点通常可能会被腐蚀以及更多的占用主机的 IO 资源,1-Wire技术的出现可以轻松避免以上问题。

同时1-Wire技术还支持长线模式,最高支持长达 300 米的通信距离;同I2C通信类似,1-Wire技术支持在总线上挂接多个从器件,数量基本上不受到任何限制;另外,每个1-Wire技术的从器件都具备了独一无二的 64 位识别码,这既提高了安全性,也避免了地址冲突的问题;此外,1-Wire技术同时具备可达8kV HBM 的ESD保护等级,以保证系统的稳定性,被广泛的用在温湿度计量、设备识别和认证以及存储等诸多领域,和我们的日常生活可以说是密不可分。




1-Wire 桥接器产品


1-Wire技术在ADI多个产品中都有应用,包括GPIO、温度传感器、桥接器、ROM ID、EEPROM与安全、iButton产品等等。

桥接器产品方面,几款器件各有特色,DS2485内置一个 126 字节的数据缓冲器,它可以大大增加数据的吞吐量,实现主从之间的大量的数据的交互。DS2482-100 是单通道的 I2C转1-Wire的桥接器,具备一个控制MOSFET引脚,用于传感器等一些电流需求较大的1-Wire 应用,提供更强的上拉。DS2482-800 则具备 8 个通道,每个通道都可以连接多个 1-Wire从机。针对通信协议转换场景中的常见的电频不匹配的问题, DS2484 具备双电压的工作模式,允许I2C端和 1-Wire端工作在不同的电压。同时,这款器件还具备休眠模式,支持通过软件关断1-Wire总线。此外,ADI还提供1-Wire转I2C/SPI的桥接器产品,以及主要用于TWS耳机中的1-Wire双向桥接器DS2488。



1-Wire 温度传感器产品

和普通的温度传感器相比,1-Wire接口的产品往往具备更高的精度和更高的准确度,如DS18B20,该器件可以通过1-Wire寄生供电,支持 3. 0 伏至 5. 5 伏的电压范围。DS18B20 具备- 55 摄氏度至 125 摄氏度的测温范围,在- 10 摄氏度至 85 摄氏度时可以达到正负 0. 5 摄氏度的准确度,温度分辨率达到 12 位。值得一提的是,它器件内部内置了用于存储配置的EEP ROM,即使系统重启后,也不需要重新编程。




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1-Wire 存储与安全认证产品


EEPROM——即带电、可擦除、可编程,只读存储器的英文缩写,因此它作为一种存储芯片,披露我们的数据安全性就显得至关重要。


ADI针对这应用推出了许多的产品,有的是单纯的存储器,有的是单纯的安全认证器,也有很多是具备安全认证功能的EEPROM,如DS28105,112字节的1-Wire EEPROM。它同时具备1-Wire器件和存储器件的特点,适用于通信领域。比如说两个通信设备之间距离很远,并且需要许多的线缆连接,但是这些线缆可能是非常杂乱的,我们要求线缆和接口需要一一对应,不能够连错。如果使用DS28105 方案,就可以很好的解决这个问题。




1-Wire iButton产品


iButton®器件是一个封装在16mm厚的不锈钢外壳内的计算机芯片。由于其采用独特的坚固外壳,可以将最新信息随人或目标物体携带到任何地方。

1-Wire和iButton产品将单触点1-Wire串行接口与非易失存储器、混合信号和安全认证功能相结合,可广泛用于各个领域。1-Wire产品采用传统的IC封装,iButton产品则采用一种独特、坚固的不锈钢封装。




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