Внутримодульный интерфейс 12С. Передача данных в том или ином направлении. Однопроводной интерфейс 1-Wire, страница 3

Стандарт поддерживается и продвигается только фирмой Dallas Semiconductor. Благодаря мощи этого производителя и ряду уникальных свойств интерфейс 1-Wire применяется в самом разнообразном оборудовании, не став внутренним стандартом фирмы. Компоненты с портами интерфейса 1-Wire выпускаются Dallas Semiconductor, и разработчикам практически не приходится создавать схемы портов и досконально разбираться в функционировании системы. Гем не менее информация о нём полезна специалистам для понимания свойств данных систем, а также потому, что ряд оригинальных решений, заложенных в стандарт, могут быть использованы вне контекста 1-Wire

Ориентированность 1-Wire на двухвыводные компоненты вызвала к жизни идею «паразитного питания». Для запитки портов и связанных с ними целевых устройств по линии передачи данных подаются импульсы, заряжающие встроенные в порт конденсаторы. Разряжаясь, они обеспечивают питание. При включении системы подаётся длинный импульс, позволяющий зарядить полностью разряженные

Обмен

ёмкости, в ходе работы подаютс кор ки оддерживаю-щие заряд импульсы (рис. 3.16).

Сброс зарядка

Рис 3 16. Для работы портов интерфейса 1-Wire в режиме паразитного питания на линии передачи данных должны постоянно присутствовать импульсы напряжением не менее 2,8 В. После сигнала «Сброс» следует длинный импульс, позволяющий зарядить разряженные питающие конденсаторы портов. В ходе обмена данными в начале каждого бита обязательно присутствует короткий импульс, поддерживающий заряд конденсаторов

По той же причине возникли трудности установки адресов устройствам, подключенным к системе. Dallas Semiconductor принял решение записывать уникальный адрес устройства при изготовлении. Каждому выпущенному фирмой изделию присущ индивидуальный, не повторяющийся за всю историю производства адрес. Если всё, что уже выпустил Dallas Semiconductor для 1-Wire и ещё выпустит в будущем, объединить в одну огромную сеть, адреса портов не перекроются и конфликтов по этой причине не возникнет. Такое глобальное решение привело к вводу очень длинных адресов (рис. 3.17).

Столь длинный адрес устройства снижает полезную производительность интерфейса. Даже в небольших системах, которые чаще всего реализуются по технологии 1-Wire, циркулируют столь длинные адреса. Надо заметить, что протокол 1 -Wire рассчитан на как можно более редкое употребление адресов при обмене данными.

I                      мм I     р        II м                 I I

1 байт                        6 байт                |      1 байт

Рис 3 17. Структура адреса порта интерфейса 1-Wire.

Общая длина - 8 байт. Код типа изделия определяет наименование типа изделия. Сериальный номер изделия уникален для из елий данного типа записывается при производстве и не может быть изменён. Контрольная сумма формируется мето ом циклического суммирования, защищает адрес от ошибок передачи

В каждой 1-Wire-системе обязательно присутствует только один контроллер, управляющий обменом данными и другими операциями, все другие порты являются ведомыми оконечными устройствами. Они могут только отрабатывать команды контроллера и выставлять прерывания. Особая роль контроллера определяет резкое отличие его реализации и функций от оконечных устройств.

•  Контроллер не имеет адреса, так как к нему нет обращений со стороны оконечных устройств.

•  Контроллер должен обеспечить паразитное питание оконечных устройств.

•  Контроллер должен управлять всеми операциями на шине и всеми оконечными устройствами.

Обмен данными производится в уровнях КМОП/ТТЛ (уровень логического «О» — не более 0,8 В, уровень логической «1» — не менее 2.2 В). В начале каждого бита обмена данными контроллер выставляет импульс подзарядки. Все выходные цепи контроллера и оконечных устройств построены по схеме с общим затвором. К напряжению питания линия обмена данными подключена через «подтягивающий» резистор или заменяющий его источник тока. Поэтому верхнюю «полку» импульса формирует «подтягивающий» резистор, а отрицательный перепад в его конце — выходной транзистор линейного передатчика