性能优异的1-Wire网络驱动器

摘要：本文介绍了一种基于微控制器的1-Wire®主机接口，适用于小规模、中等规模以及大规模的1-Wire网络。采用精细的阻抗匹配和"智能" (软件控制)强上拉、摆率控制等方法保证网络的可靠工作。本文给出了软件流程图，有助于用户利用任何适当的微控制器产生正确的复位脉冲、在线检测、写“1”、写“0”以及读时隙的1-Wire时序。示波器测试曲线说明了驱动器的时间特性以及远距离通信时传输线的影响。
性能优异的1-Wire 网络驱动器
Bernhard Linke, 首席技术专家
Aug 25, 2004

摘要：本文介绍了一种基于微控制器的1-Wire 主机接口，适用于小规模、中等规模以及大规模的1-Wire网络。采用精细的阻抗匹配
和" 智能" ( 软件控制) 强上拉、摆率控制等方法保证网络的可靠工作。本文给出了软件流程图，有助于用户利用任何适当的微控制器产生
正确的复位脉冲、在线检测、写“1”、写“0”以及读时隙的1-Wire时序。示波器测试曲线说明了驱动器的时间特性以及远距离通信时传输
线的影响。


简介
1-Wire网络的可靠性在很大程度上取决于主机与1-Wire从机器件之间所采用的通信驱动电路的性能。本文介绍了一种1-Wire主机端接
口，采用精细的阻抗匹配和"智能" ( 软件控制) 强上拉等方法，保证网络在轻载到重载范围内均能可靠工作，且通信距离可达500m 。关于
创建可靠的1-Wire网络指南，请参见应用笔记148。


电路描述
网络驱动器( 图1) 由下拉部分(Q1，R1 ，C1，R5)和上拉部分(Q2，R2 ，C2 ，R6)组成。晶体管Q3 与周围的元件(C4、R7)组成强上拉电
路，可为诸如EEPROM 、温度传感器等器件提供额外电源。 本文没有讨论" 强上拉"的功能。任何时候，三个晶体管中最多只有一个处于
导通状态；当1-Wire不进行通信("空闲"状态) 时，这三个晶体管都不导通。




图1. 驱动器原理图

R4 、R1 和R3的串联电路提供标准的1-Wire到VCC上拉。在这种电路情况下，总的上拉电阻近似为1kΩ 。当1-Wire线空闲时，则线上呈
现此阻抗。由于R4与Q1 的漏极相连，因此Q1 导通时电流会流过该电阻，但不会影响1-Wire总线的低电平电压。1-Wire总线电压升
至5V的速度是由R4+R1+R3 的电阻值和1-