上逐步阐述了如何充分利用1-Wire

应用笔记从理论上逐步阐述了如何充分利用1-Wire®功能，并列举了一些示例。

1-Wire主机已被设计到客户的A SIC芯片中，主控CPU用于读取1-Wire温度传感器的数值。

所提供的源代码用于1WM对4个温度传感器发送温度转换指令，并提供转换温度。

假设读者已经了解DS18B20温度传感器、DS1WM 1-Wire主机以及Dallas Semiconductor的1-Wire协议。

引言DS1WM 1-Wire主机为单总线控制器，专为简化主控CPU与周边1-Wire器件之间的单总线通讯而设计，利用D S1WM不必考虑位时序。

本应用笔记从理论上逐步阐述了如何充分利用1-Wire功能，并列举了一些示例。

假设读者已经了解DS18B20温度传感器、DS1WM 1-Wire主机以及Dallas Semiconductor 1-Wire通讯协议，详细资料请参考：Book of iButton Standards (PDF), DS1WM数据资料, DS18B20数据资料, 应用笔记119：嵌入1-Wire主机。

图1. 示例电路图1是以下示例所参考的电路配置，1-Wire主机已被设计到客户的ASIC芯片中，主控CPU通过它对4个DS1 8B20温度传感器发送温度转换命令，并读取转换的温度值。

1-Wire总线和INTR均上拉一个5k电阻，50MHz 的系统时钟通过CLK引脚为1-Wire主机提供时钟信号。

1-Wire主机已被映射到CPU的端口地址存储器中。

概述本示例的程序采用C语言编写，主程序为：GetTemperatures，它完成1-Wire主机的初始化，搜索1-Wire总线上的所有器件，并指定它们测量温度，然后将测量值送回CPU并存储。

如果总线上没有1-Wire器件，则退出主程序并返回值“1”，否则，则返回值0。

其它函数将在下面详细描述。

程序中的常数BASE是1-Wire主机被映射到CPU地址空间中的地址。

TEMPS和ROMS是全局变量。

//individual Serial #s and readings#define DEVICES 4int ROMS[DEVICES][8];int TEMPS[DEVICES];int GetTemperatures(int BASE){// init. the 1-Wire MasterInitialize(BASE);// exit if no devices can be foundif(Reset(BASE)) return(1);// find all individual Serial#sFindROMs(BASE);// Convert temp. and read devicesConvertT(BASE);ReadTemps(BASE);return(0);}运行程序主控制器首先向时钟分频寄存器写入合适的控制字，使DS1WM得到正确的时序，初始化1-Wire主机。

50MHz 输入时钟对应的数字是：0x0Fh (见DS1WM数据资料)。

主控制器初始化INTR是通过向中断使能寄存器写入0 x3Dh实现的。

这样，当有数据发送或复位完成后，INTR引脚将产生低电平中断请求信号。

void Initialize(int BASE){// Divide the clockoutp(BASE+4,0x0F);// Generate INTs on reset and sendoutp(BASE+3,0x09);}主控制器必须确定1-Wire总线上是否有器件，为此，通过向命令寄存器写入0x01，产生一个复位信号，等待中断信号产生。

收到中断信号后，CPU读取中断寄存器的值，如果第2位为低，则表明总线上有器件存在，否则，说明没有1-Wire器件或总线有故障，需采取适当措施。

WaitforInterrupt()函数本文并未做定义，用户可以自行定义该等待程序，保证主程序执行需要完成的任务。

int Reset(int BASE){outp(BASE,0x02); // send resetWaitforInterrupt();if(inp(BASE+2) & 0x02)return(1); //no presence foundelsereturn(0); //presence found}主控制器必须获知1-Wire总线上每个器件的ROM序列号，通过运行Search ROM算法获得1-Wire器件的序列号。

主机向从机发送Search ROM命令，使1-Wire主机进入搜索模式；然后，主机基于前一次搜索读到的RO M代码发送16位搜索值，第一次运行时，该搜索值为0x00，返回的16位值包含新搜索到的ROM代码，用于产生下次搜索所需参数。

重复搜索过程，直到发现相同的序列号为止。

本示例中查找到4个器件，由于存储空间只分配存储4个ROM码，因此只需4次就能完成该循环。

RecoverROM函数将产生新的发送数据，并从最近收到的数据中提取新的ROM 代码。

完整的RecoverROM函数附在本应用笔记后，搜索程序的详细描述见DS1WM数据资料。

int FindROMs(int BASE){int loop;int dev;int TData[16];int RData[16];// reset RecoverROM and generate the// starting TDataRecoverROM(NULL,TData,NULL);//run once for each devicefor(dev=0;dev<4;dev++){outp(BASE,0x01); // send resetWaitforInterrupt();outp(BASE+1,0xF0); // send SeachROMWaitforInterrupt();// enter Accelerator modeoutp(BASE,0x02);// transmit the TDATA and receive// the RDATA.for(loop=0;loop<16;loop++){outp(BASE+1,TData[loop]);WaitforInterrupt();inp(BASE+1,RData[loop]);}//decode recovered ROM and generate//next Search valueRecoverROM(RDATA,TData,ROMS[dev]);}}寻找到的唯一序列号可用于以后每个1-Wire器件的数据读取，利用该序列号不再需要给所有器件发送读写命令。

通过写入0x44h，主控制器命令所有从机器件执行温度转换命令。

总线复位后，温度转换命令紧随Skip ROM (0 xCC) 命令，可以同时发送到所有的1-Wire器件。

int ConvertT(int BASE){outp(BASE,0x01); // send resetWaitforInterrupt();outp(BASE+1,0xCC); // skip ROMWaitforInterrupt();outp(BASE+1,0x44); // convert Temp.WaitforInterrupt();DS18B20温度转换速度很快，无须等待时间。

主控制器必须逐个访问从机器件读取它们的温度。

总线复位后，主控制器发送一个Match ROM命令和64位序列号，然后是读取缓存器命令。

之后，主控制器读取2个字节的温度信息，注意：在1-Wire总线上读数时，必须先发送0xFFh。

由这2个字节得到一个16位的温度值。

该流程对每个器件重复循环一次。

int ReadTemps(int BASE){int dev,loop;int LSB,MSB;for(dev=0;dev<4;dev++){outp(BASE,0x01); // send resetWaitforInterrupt();outp(BASE+1,0x55); // match ROMWaitforInterrupt();// send 8 bytes of ROM codefor(loop=0;loop<8;loop++){outp(BASE+1,ROMS[dev][loop]);WaitforInterrupt();}outp(BASE+1,0xBE); // read memoryWaitforInterrupt();outp(BASE+1,0xFF); // read LSBWaitforInterrupt();LSB = inp(BASE+1);outp(BASE+1,0xFF); // read MSBWaitforInterrupt();MSB = inp(BASE+1);TEMPS[dev] = MSB<<8 + LSB;}}程序运行完成后，GetTemperatures函数要么返回一个值“1”，表明总线上无器件；要么返回一个值“0”，利用从4个1-Wire器件获得的数字，更新ROM代码和温度值。

如果已知器件的ROM代码，可以跳过整个Search ROM程序。

如果总线上只有一个器件，其ROM序列号不必搜索，每次处理时，执行Skip ROM命令。

如果无法提供中断请求信号线，则WaitforInterrupt函数可以编写成通过查询中断寄存器完成命令。

然而这样一来，CPU必须等待1-Wire主机完成其操作。

RecoverROM源代码下面提供的源代码包含用于产生16字节发送值的用户代码，并从Search ROM过程中获得的16个字节中提取最新的ROM码。

该函数需要16字节接收数据、16字节发送数据和8字节ROM码的指针。

如果总线上仍有未知器件，该函数将返回值“0”，当总线上所有器件均被找到时则返回值“1”，这一特性在上述例子中未采用。

该函数没有出错检验，因此，如果总线上无器件，则发现的ROM代码是错误的。

///////////////////////////////////////////////////////////////////////// ////////// RecoverROM performs two functions. Given 16 bytes of receive data take n from// the 1-Wire Master during a Search ROM function, it will extract the RO M code// found into an 8 byte array and it will generate the next 16 bytes to b e trans-// mitted during the next Search ROM.// RecoverROM must be initialized by sending a NULL pointer in ReceivedDa ta. It// will write 16 bytes of zeros into TransmitData and clear the discrepan cy tree.// The discrepancy tree keeps track of which ROM discrepancies have alrea dy been// explored.// RecoverROM also returns a value telling whether there are any more ROM codes to// be found. If a zero is returned, there are still discrepancies. If a o ne is// returned all ROMs on the bus have been found. Running RecoverROM again in this// case will result in repeating ROM codes already found///////////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////int RecoverROM(int* ReceiveData, int* TransmitData, int* ROMCode){int loop;int result;int TROM[64]; // the transmit value being generatedint RROM[64]; // the ROM recovered from the received dataint RDIS[64]; // the discrepancy bits in the received datastatic int TREE[64]; // used to keep track of which discrepancy bits have// already been flipped.// If receivedata is NULL, this is the first run. Transmit data should be all// zeros, and the discrepancy tree must also be reset.if(ReceiveData == NULL){for(loop = 0; loop < 64; loop++) TREE[loop] = 0;for(loop = 0; loop < 16; loop++) TransmitData[loop] = 0;return 1;}// de-interleave the received data into the new ROM code and the discre pancy bitsfor(loop = 0; loop < 16; loop++){if((ReceiveData[loop] & 0x02) == 0x00) RROM[loop*4] = 0; else RROM[lo op*4 ] = 1;if((ReceiveData[loop] & 0x08) == 0x00) RROM[loop*4+1] = 0; else RROM [loop*4+1] = 1;if((ReceiveData[loop] & 0x20) == 0x00) RROM[loop*4+2] = 0; else RROM [loop*4+2] = 1;if((ReceiveData[loop] & 0x80) == 0x00) RROM[loop*4+3] = 0; else RROM [loop*4+3] = 1;if((ReceiveData[loop] & 0x01) == 0x00) RDIS[loop*4] = 0; else RDIS[lo op*4 ] = 1;if((ReceiveData[loop] & 0x04) == 0x00) RDIS[loop*4+1] = 0; else RDIS [loop*4+1] = 1;if((ReceiveData[loop] & 0x10) == 0x00) RDIS[loop*4+2] = 0; else RDIS [loop*4+2] = 1;if((ReceiveData[loop] & 0x40) == 0x00) RDIS[loop*4+3] = 0; else RDIS [loop*4+3] = 1;}// initialize the transmit ROM to the recovered ROMfor(loop = 0; loop < 64; loop++) TROM[loop] = RROM[loop];// work through the new transmit ROM backwards setting every bit to 0 u ntil the// most significant discrepancy bit which has not yet been flipped is f ound.// The transmit ROM bit at that location must be flipped.for(loop = 63; loop >= 0; loop--){// This is a new discrepancy bit. Set the indicator in the tree, flip the// transmit bit, and then break from the loop.if((TREE[loop] == 0) && (RDIS[loop] == 1) && (TROM[loop] == 0)){TREE[loop] = 1;TROM[loop] = 1;break;}if((TREE[loop] == 0) && (RDIS[loop] == 1) && (TROM[loop] == 1)){TREE[loop] = 1;TROM[loop] = 0;break;}// This bit has already been flipped, remove it from the tree and con tinue// setting the transmit bits to zero.if((TREE[loop] == 1) && (RDIS[loop] == 1)) TREE[loop] = 0;TROM[loop] = 0;}result = loop; // if loop made it to -1, there are no more discrepanc y bits// and the search can end.// Convert the individual transmit ROM bit into a 16 byte format// every other bit is don't care.for(loop = 0; loop < 16; loop++){TransmitData[loop] = (TROM[loop*4]<<1) +(TROM[loop*4+1]<<3) +(TROM[loop*4+2]<<5) +(TROM[loop*4+3]<<7);}// Convert the individual recovered ROM bits into an 8 byte formatfor(loop = 0; loop < 8; loop++){ROMCode[loop] = (RROM[loop*8]) +(RROM[loop*8+1]<<1) +(RROM[loop*8+2]<<2) +(RROM[loop*8+3]<<3) +(RROM[loop*8+4]<<4) +(RROM[loop*8+5]<<5) +(RROM[loop*8+6]<<6) +(RROM[loop*8+7]<<7);}if(result == -1) return 1; // There are no DIS bits that haven't been flipped// Tell the main loop the seach is over return 0; // else continue}。