了解 1-Wire 的简单性
端点设备的电源和控制
简单的更好。简单性允许更少的事情出错。从设计的角度来看，它提供的东西更少。此外，它还节省了成本。该博客讨论了在使用电源 i/o 受限系统时的替代和简化 i 2 c/spi 通信解决方案。
传统上，i 2 c 和 spi 使用多根线。但是，可以使用单线连接和接地来传输电源和数据以操作 i 2 c 和 spi 端点，例如湿度或温度传感器。具体而言，analog devices 的 1-wire ®技术在主机上可能只有一个或几个引脚可用的 i/o 受限系统中提供了一种强大的解决方案。analog devices ds28e18 1-wire ®到i 2 c/spi 桥接器是桥接设备的一个很好的例子，它利用 1-wire 来解决一组标准的系统挑战，例如布线限制、通信距离和协议转换（图 1） .
图 1：图表显示了与布线限制、通信距离和协议转换相关的挑战。（来源：analog devices）
这种单线接口技术由 analog devices 提供，自 1980 年代就已问世。单个专用连接可提供电力和数据，从而支持各种应用，例如医疗传感器、配件识别以及远程或本地环境感测。1-wire 解决方案具有以下优点：通过单触点接口操作 spi 或 i 2 c 器件，无需外部电源，以及 1-wire 和 i 2 c/spi 主机工作模式的灵活性应用程序。
两个联系人操作此接口。通过 1-wire 单连接和接地连接，设计人员可以在超速模式下以两种不同的速度通信，11.7kb/s 和 62.5kb/s。微控制器主机通过 ds28e18 桥接器的 1-wire 接口连接到远程 spi 传感器，仅使用两个连接，即 1-wire i/o 和地（图 2）。
图 2：该图说明了系统级配置。（来源：analog devices）
1-wire 转 i2c/spi，带定序器和功率采集
ds28e18 通信桥的独特功能之一是它可以收集高达 10mas 的电流来为外部连接的 i 2 c/spi 端点供电。该器件还可以驱动高达 1mhz 和 2.3mhz的 i 2 c 和 spi 端点。ds28e18 通信桥采用小型 2x3mm tdfn 封装，在 -40°c 至 +85°c 的环境条件下以 3.3v (±10%) 电压工作。
除了 1-wire 接口和功能外，ds28e18 还包含三个主要模块（图 3），它们对于连接 i 2 c/spi 端点至关重要：
作为 1-wire 命令和 i 2 c/spi 命令之间桥梁的命令序列器
一个带有数据的 sram 块，用于最终操作设备
一个 i 2 c/spi/gpio 接口控制器
图 3：ds28e18 方框图显示了与 i 2 c/spi 端点接口所必需的三个主要块。（来源：analog devices）
命令序列器
命令序列器处理缓冲区数据并将其存储在 sram 中的指定地址（一次 128 字节），并返回 crc16 供主机处理器验证数据传输。定序器通过将最常用的命令存储在 sram 中来最大限度地减少主机的通信开销。ds28e18 在 sram 中提供了一个 512 字节的缓冲区，可以加载多个 i 2 c 或 spi 命令。加载后，主机控制器发送命令以执行序列、提供电源并从连接的 i 2 c 或 spi 外设收集数据。随后的 1-wire 命令读取收集的传感器数据。
驻留在蓝色突出显示元素（图 4）中的三种类型的命令可操作该设备。这些命令是：
1-wire rom功能指令
ds28e18 器件功能命令
ds28e18 定序器命令
图 4：突出显示的框图说明了操作 ds28e18 的命令所在的位置。（来源：analog devices）
主机使用 1-wire rom 级功能命令启动通信以识别和选择 ds28e18 桥接器件。一旦选择，设备功能命令与定序器交互。图 4 列出了 ds28e18 可用的 1-wire rom 和器件功能命令。详细信息请参考 ds28e18 技术文档。
ds28e18 有一个 144 字节的命令缓冲区，其中 16 字节用于设备功能命令操作，128 字节用于将具有顺序命令的形成数据包传输到 512 字节 sram 定序器中。安装在 sram 定序器中的形成的数据包可以被调用以将 i 2 c/spi 数据写入和读取到连接的从设备。序列的最大长度为 512 字节。i 2 c/spi 从机响应在序列完成后使用读取定序器命令恢复。
返回的结果字节表示成功或遇到任何错误，例如收到 nack。如果字节指示错误，则返回两个附加字节以指示序列中的错误位置。
定序器的实用命令通过 sens_vdd 引脚为端点设备提供各种功能，例如延迟和电源门控。可以按顺序使用延迟，以便为 i 2 c/spi 端点设备提供额外的时间来执行转换，或者允许在端点上电后进行稳定。延迟范围从 1ms 到 32s。提供给端点的电源是从 1-wire 接口获取的。这意味着主机必须为整个序列启用强上拉。ds28e18 可提供高达 10ma 的电流。
界面控制
ds28e18 的 gpio、i 2 c 和 spi 接口在四个引脚上进行多路复用（图 5）。i 2 c 接口可在 100khz、400khz 或 1mhz 下运行，而 spi 可配置为在 100khz、400khz、1mhz 或 2.3mhz 下运行。配置为 spi 时，gpio 不可用。
图 5：gpio/i 2 c/spi 引脚多路复用和接口控制（来源：analog devices）
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图 1：图表显示了与布线限制、通信距离和协议转换相关的挑战。（来源：analog devices）
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除了 1-wire 接口和功能外，ds28e18 还包含三个主要模块（图 3），它们对于连接 i 2 c/spi 端点至关重要：
作为 1-wire 命令和 i 2 c/spi 命令之间桥梁的命令序列器
一个带有数据的 sram 块，用于最终操作设备
一个 i 2 c/spi/gpio 接口控制器
图 3：ds28e18 方框图显示了与 i 2 c/spi 端点接口所必需的三个主要块。（来源：analog devices）
命令序列器
命令序列器处理缓冲区数据并将其存储在 sram 中的指定地址（一次 128 字节），并返回 crc16 供主机处理器验证数据传输。定序器通过将最常用的命令存储在 sram 中来最大限度地减少主机的通信开销。ds28e18 在 sram 中提供了一个 512 字节的缓冲区，可以加载多个 i 2 c 或 spi 命令。加载后，主机控制器发送命令以执行序列、提供电源并从连接的 i 2 c 或 spi 外设收集数据。随后的 1-wire 命令读取收集的传感器数据。
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