細談各種單線(xiàn)式通訊接口

單線(xiàn)式通訊接口（Single-Wire Interface，SWI）主要目的在于節省控制接腳，還可以因此減少連接端子及線(xiàn)材等費用，或利用特殊包裝避免產(chǎn)品被抄襲或竄改。Microchip有多種單線(xiàn)式通訊接口產(chǎn)品，下文將會(huì )針對UNI/O?、Single-Wire及Atmel SWI來(lái)介紹其特色及闡述當中的數據傳送方式。

首先是UNI/O，主要應用于串行式EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）。透過(guò)曼徹斯特碼編碼技術(shù)（Manchester Encoding Techniques）將數據與頻率結合于同一條訊號線(xiàn)（SCIO）上，并用半雙工方式將輸入與輸出時(shí)間隔開(kāi)，以達至雙向通訊。

例如︰EEPROM中型號11AA010，就是運用UNI/O通訊技術(shù)，其中特殊包裝有TO-92及SOT23（見(jiàn)圖一），這兩種包裝較常見(jiàn)于晶體管，而UNI/O訊號格式及波型定義（見(jiàn)圖二），訊號波形由Hi到Low為邏輯0，Low到Hi為邏輯1，透過(guò)開(kāi)集極的方式將數據輸入或讀取出來(lái)。

 

其次是Single-Wire I/O Powered，此接口進(jìn)一步將電源與訊號結合，透過(guò)單一只SI/O腳傳送，在訊號為Hi期間儲存電能，供后續運作使用，達到只需兩只腳（SI/O、GND）就能完成通訊及電源供給目的。通訊幀格式類(lèi)似I2C（見(jiàn)圖三），但數據0及1的展示方法不同，每個(gè)波型都有包含部分高電位，達到蓄電功能（見(jiàn)圖四），更可透過(guò)并聯(lián)方式（見(jiàn)圖五）增加儲存容量。

例如︰EEPROM中型號AT21CS01，就是運用Single-Wire，其中特殊包裝有XSFN及SOT23，可用于墨水夾等沒(méi)有插電的配件（見(jiàn)圖六）：

 

最后是Atmel Single-Wire Interface（SWI），此通訊格式主要應用于CryptoAuthentication?系列。這類(lèi)產(chǎn)品大多用于儲存密碼或密鑰，以及透過(guò)硬件加速加解密運算功能，并可搭配Saleae邏輯分析儀（Logic Analyzer）中的Atmel SWI來(lái)譯碼（見(jiàn)圖七）。每一個(gè)位由一至兩個(gè)脈沖組成（見(jiàn)圖八），邏輯1是一個(gè)脈沖，邏輯0則由兩個(gè)脈沖組成，其脈沖寬度必須符合各自IC的電氣規范。

例如︰ATECC608B特殊包裝有3-lead Contact（見(jiàn)圖九）或 ATSHA206A特殊包裝有2 Pad VSFN（見(jiàn)圖十）

 

當然各項產(chǎn)品也有一些標準封裝，例如SOIC或DFN等常見(jiàn)包裝，本文主要提出較不常見(jiàn)的包裝供讀者們參考。以上就是對各種單線(xiàn)式通訊接口的波形、編碼解析及包裝的介紹。