確定多從機1-Wire網(wǎng)絡(luò )的恢復時(shí)間

設計1-Wire網(wǎng)絡(luò )時(shí)，通常需要考慮的一個(gè)問(wèn)題就是確定適當的恢復時(shí)間，以確保為寄生供電的1-Wire從器件提供足夠的電能。本文分析了確定對供電有嚴格要求事件所需的1-Wire協(xié)議，并提供了不同1-Wire從機數、不同工作電壓以及溫度條件下的恢復時(shí)間計算方法。

引言

本應用筆記適用于典型的1-Wire網(wǎng)絡(luò )，該1-Wire網(wǎng)絡(luò )由帶上拉電阻的1-Wire驅動(dòng)器(主控制器)和1個(gè)或多個(gè)1-Wire從機器件組成，如圖1所示。大多數1-Wire器件都是寄生供電，這就意味著(zhù)1-Wire總線(xiàn)同時(shí)作為電源線(xiàn)和雙向數據線(xiàn)。1-Wire協(xié)議規定無(wú)通信時(shí)進(jìn)入空閑狀況，1-Wire從器件恰好能從總線(xiàn)獲取電源。限制1-Wire從器件可用電源數目的臨界參數是恢復時(shí)間tREC。產(chǎn)品數據資料中規定了tREC的大小，并給出了只在單從機1-Wire網(wǎng)絡(luò )中有效的讀/寫(xiě)波形。

圖1. 1-Wire網(wǎng)絡(luò )典型框圖

圖2. 啟動(dòng)過(guò)程的時(shí)序圖：復位和應答脈沖

影響參數
在分析供電時(shí)的恢復時(shí)間時(shí)，需考慮幾個(gè)主要參數和次要參數。這些參數如下：

主要參數

我們先從數據資料給出的條件開(kāi)始分析：一個(gè)帶2.2k上拉電阻器(上拉至2.8V)的驅動(dòng)器、最壞情況下的溫度，總線(xiàn)上有單個(gè)1-Wire從機器件，以及可忽略的電纜電容。本文以1-Wire從機器件的個(gè)數為主要參數，并提供不同工作電壓、速率以及溫度下恢復時(shí)間的值。如果1-Wire驅動(dòng)器和從機之間的電纜非常重要，那么在計算中每15米長(cháng)的電纜就可等效成一個(gè)附加的從機器件。

這里得出的結果適合典型的1-Wire從機器件，可以實(shí)現ROM功能、通用寄存器讀功能以及SRAM寫(xiě)功能。寫(xiě)EEPROM、溫度轉換以及SHA-1計算有特定的供電要求(如強上拉)，具體依器件而定，這不影響該計算方法的有效性。就ROM功能和存儲器讀操作而言，1-Wire EPROM器件也被視為典型器件；為了實(shí)現編程目的，只允許在網(wǎng)絡(luò )上掛接單個(gè)EPROM器件。

結果矩陣

用線(xiàn)性公式：tREC = a * N + b，計算恢復時(shí)間的大小。假設所有從機器件并聯(lián)在1-Wire線(xiàn)路和接地基準之間，則N表示網(wǎng)絡(luò )中寄生供電的從機器件數。由VCC引腳供電的1-Wire從機器件不會(huì )明顯給1-Wire總線(xiàn)加載；它們應計為器件的1/10。斜率'a'隨溫度、工作(上拉)電壓以及1-Wire速率變化而變化。本文中讓失調量'b'僅隨速率變化就足夠了。表1所列是含有斜率和失調量的公式。通過(guò)手動(dòng)曲線(xiàn)擬合產(chǎn)生數字值；則結果近似與基于科學(xué)模型通過(guò)迭代法得到的結果吻合。N = 1時(shí)，該結果矩陣不能產(chǎn)生與器件數據資料中一樣的數據。這一數值差異是曲線(xiàn)擬合的偏差，不應被視為與規范要求沖突。