DS2431是一款1024位的1-Wire? EEPROM芯片，以每個(gè)256位的四個(gè)內(nèi)存頁面組織。數(shù)據(jù)被寫入8字節(jié)的暫存區(qū)，經(jīng)過驗(yàn)證，然后復(fù)制到EEPROM存儲(chǔ)器中。作為一個(gè)特殊功能，四個(gè)內(nèi)存頁面可以單獨(dú)地被寫保護(hù)，或者被置于EPROM仿真模式，其中位只能從1更改為0。DS2431通過單導(dǎo)線1-Wire總線進(jìn)行通信。通信遵循標(biāo)準(zhǔn)的1-Wire協(xié)議。每個(gè)設(shè)備都有自己不可更改的獨(dú)特的64位ROM注冊(cè)號(hào)，這個(gè)號(hào)碼在芯片上由工廠激光刻寫。

優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)：

● 輕松為任何個(gè)體系統(tǒng)添加可追溯性和相關(guān)信息

• 1024位的EEPROM存儲(chǔ)器，分為四個(gè)256位的頁面
• 可以單獨(dú)對(duì)每個(gè)內(nèi)存頁面進(jìn)行永久寫保護(hù)，或置于EPROM仿真模式（寫為0）
• 切換點(diǎn)滯后和濾波以在噪聲存在的情況下優(yōu)化性能

● 簡(jiǎn)約的1-Wire接口降低成本和接口復(fù)雜性

• IEC 1000-4-2 Level 4 靜電放電保護(hù)（±8kV 接觸，±15kV 空氣，典型值）
• 在從 -40°C 到 +85°C 的廣泛電壓范圍內(nèi)讀寫
• 通過單一數(shù)字信號(hào)以15.4kbps或125kbps與主機(jī)通信

DS2431將1024位的EEPROM、一個(gè)帶有最多7個(gè)用戶讀/寫字節(jié)的8字節(jié)寄存器/控制頁，以及一個(gè)功能齊全的1-Wire接口融合在單個(gè)芯片中。每個(gè)DS2431都有自己的64位ROM注冊(cè)號(hào)，由工廠激光刻寫到芯片中，以提供絕對(duì)可追溯性的確保唯一身份。數(shù)據(jù)通過1-Wire協(xié)議進(jìn)行串行傳輸，僅需要一個(gè)數(shù)據(jù)引腳和一個(gè)地線返回。DS2431還有一個(gè)額外的內(nèi)存區(qū)域，稱為暫存區(qū)，用作在寫入主存儲(chǔ)器或寄存器頁時(shí)的緩沖區(qū)。數(shù)據(jù)首先寫入暫存區(qū)，然后可以讀取回來。在數(shù)據(jù)經(jīng)過驗(yàn)證后，復(fù)制暫存區(qū)命令將數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渥罱K的存儲(chǔ)位置。DS2431的應(yīng)用包括附件/PCB識(shí)別、醫(yī)療傳感器校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、模擬傳感器校準(zhǔn)，包括IEEE P1451.4智能傳感器，墨盒和硒鼓打印機(jī)識(shí)別，以及后市場(chǎng)耗材管理。

1-Wire協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)如圖2所示。總線主機(jī)首先必須提供七種ROM功能命令之一：讀取ROM、匹配ROM、搜索ROM、跳過ROM、恢復(fù)、過載-跳過ROM或過載-匹配ROM。在以標(biāo)準(zhǔn)速度執(zhí)行完成過載-跳過ROM或過載-匹配ROM命令字節(jié)后，設(shè)備進(jìn)入過載模式，隨后的所有通信都以更高的速度進(jìn)行。這些ROM功能命令所需的協(xié)議在圖9中描述。成功執(zhí)行ROM功能命令后，內(nèi)存功能變得可訪問，主機(jī)可以提供其中任何一個(gè)四種內(nèi)存功能命令之一。這些內(nèi)存功能命令的協(xié)議在圖7中描述。所有數(shù)據(jù)都是以最低有效位優(yōu)先進(jìn)行讀取和寫入。

64位激光刻寫的ROM：每個(gè)DS2431包含一個(gè)64位長(zhǎng)的唯一ROM代碼。前8位是1-Wire家族代碼。接下來的48位是唯一的序列號(hào)。最后8位是前56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）。詳細(xì)信息請(qǐng)參見圖3。1-Wire CRC使用一個(gè)移位寄存器和異或門組成的多項(xiàng)式生成器生成，如圖4所示。多項(xiàng)式為X8 + X5 + X4 + 1。

移位寄存器位初始化為0。然后，從家族代碼的最低有效位開始，一次將一個(gè)位進(jìn)行移位。在輸入完家族代碼的第8位后，輸入序列號(hào)。在輸入完序列號(hào)的最后一位后，移位寄存器包含CRC值。將CRC的8位進(jìn)行移位會(huì)將移位寄存器恢復(fù)為全部為0。

內(nèi)存訪問：數(shù)據(jù)內(nèi)存和寄存器位于線性地址空間中，如圖5所示。數(shù)據(jù)內(nèi)存和寄存器具有無限制的讀取訪問權(quán)限。DS2431的EEPROM數(shù)組由18行，每行8字節(jié)組成。

前16行平均分成四個(gè)內(nèi)存頁面（每個(gè)32字節(jié)）。這四個(gè)頁面是主要的數(shù)據(jù)內(nèi)存。每個(gè)頁面可以通過在寄存器行中設(shè)置相關(guān)的保護(hù)字節(jié)，單獨(dú)設(shè)置為開放（未受保護(hù)）、寫保護(hù)或EPROM模式。作為出廠默認(rèn)設(shè)置，整個(gè)數(shù)據(jù)內(nèi)存是未受保護(hù)的，其內(nèi)容是未定義的。最后兩行包含保護(hù)寄存器和保留字節(jié)。寄存器行包括4個(gè)保護(hù)控制字節(jié)、一個(gè)復(fù)制保護(hù)字節(jié)、一個(gè)工廠字節(jié)和2個(gè)用戶字節(jié)/制造商ID字節(jié)。制造商ID可以是客戶提供的標(biāo)識(shí)代碼，有助于應(yīng)用軟件識(shí)別與DS2431相關(guān)的產(chǎn)品。

請(qǐng)與工廠聯(lián)系以設(shè)置和注冊(cè)自定義制造商ID。最后一行保留供將來使用。在讀/寫功能方面，它是未定義的，不應(yīng)使用。

除了主EEPROM數(shù)組外，還包括8字節(jié)的易失性暫存區(qū)。對(duì)EEPROM數(shù)組的寫操作是一個(gè)兩步過程。首先，數(shù)據(jù)被寫入暫存區(qū)，然后復(fù)制到主數(shù)組中。這允許用戶在復(fù)制到主數(shù)組之前先驗(yàn)證寫入暫存區(qū)的數(shù)據(jù)。設(shè)備僅支持完整行（8字節(jié)）的復(fù)制操作。為了使暫存區(qū)中的數(shù)據(jù)對(duì)復(fù)制操作有效，使用寫暫存區(qū)命令提供的地址必須從行邊界開始，并且必須將8個(gè)完整字節(jié)寫入暫存區(qū)。

保護(hù)控制寄存器確定在寫暫存區(qū)命令中的傳入數(shù)據(jù)如何加載到暫存區(qū)。保護(hù)設(shè)置為55h（寫保護(hù)）會(huì)導(dǎo)致傳入的數(shù)據(jù)被忽略，目標(biāo)地址主內(nèi)存數(shù)據(jù)被加載到暫存區(qū)。保護(hù)設(shè)置為AAh（EPROM模式）會(huì)導(dǎo)致傳入數(shù)據(jù)和目標(biāo)地址主內(nèi)存數(shù)據(jù)的邏輯與被加載到暫存區(qū)。任何其他保護(hù)控制寄存器設(shè)置會(huì)使相關(guān)內(nèi)存頁面開放，可以無限制地進(jìn)行寫入訪問。

注：要使EPROM模式正常工作，首先必須將受影響的整個(gè)內(nèi)存頁面編程為FFh。

保護(hù)控制字節(jié)設(shè)置為55h或AAh也會(huì)寫保護(hù)保護(hù)控制字節(jié)。保護(hù)控制字節(jié)設(shè)置為55h不會(huì)阻止復(fù)制。這允許刷新（即使用當(dāng)前數(shù)據(jù)重新編程）受寫保護(hù)的數(shù)據(jù)。

復(fù)制保護(hù)字節(jié)用于更高級(jí)別的安全性，只應(yīng)在所有其他保護(hù)控制字節(jié)、用戶字節(jié)和寫保護(hù)頁面設(shè)置為最終值后使用。如果復(fù)制保護(hù)字節(jié)設(shè)置為55h或AAh，則會(huì)阻止對(duì)寄存器行和用戶字節(jié)行的所有復(fù)制嘗試。此外，所有復(fù)制嘗試寫保護(hù)的主內(nèi)存頁面（即刷新）都會(huì)被阻止。

地址寄存器和傳輸狀態(tài)：DS2431使用三個(gè)地址寄存器：TA1、TA2和E/S（圖6）。這些寄存器對(duì)許多其他1-Wire設(shè)備是共用的，但在DS2431中的操作稍有不同。寄存器TA1和TA2必須加載目標(biāo)地址，該地址是要寫入數(shù)據(jù)的地址或要從中讀取數(shù)據(jù)的地址。寄存器E/S是一個(gè)只讀的傳輸狀態(tài)寄存器，用于通過寫命令驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性。寄存器E/S的位E[2:0]在寫暫存區(qū)命令上加載傳入的T[2:0]，并在每個(gè)后續(xù)數(shù)據(jù)字節(jié)上遞增。這實(shí)際上是在8字節(jié)暫存區(qū)內(nèi)的字節(jié)結(jié)束偏移計(jì)數(shù)器。寄存器E/S的第5位，稱為PF，如果暫存區(qū)中的數(shù)據(jù)由于斷電或主機(jī)發(fā)送的字節(jié)數(shù)不足以達(dá)到暫存區(qū)末端而無效，它為邏輯1。對(duì)于對(duì)暫存區(qū)的有效寫入，T[2:0]必須為0，且主機(jī)必須發(fā)送了8個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)。位3、4和6沒有功能，它們總是讀取0。寄存器E/S的最高位，稱為授權(quán)接受（AA），作為一個(gè)標(biāo)志，指示已經(jīng)將存儲(chǔ)在暫存區(qū)中的數(shù)據(jù)復(fù)制到目標(biāo)內(nèi)存地址。將數(shù)據(jù)寫入暫存區(qū)會(huì)清除此標(biāo)志。

帶驗(yàn)證的寫入：要將數(shù)據(jù)寫入DS2431，必須使用暫存區(qū)作為中間存儲(chǔ)。首先，主機(jī)發(fā)出寫暫存區(qū)命令來指定所需的目標(biāo)地址，然后是要寫入暫存區(qū)的數(shù)據(jù)。請(qǐng)注意，復(fù)制暫存區(qū)命令必須在8字節(jié)邊界上執(zhí)行，即目標(biāo)地址的三個(gè)最低有效位（T2、T1、T0）必須等于000b。

如果T[2:0]的值為非零值，則復(fù)制功能被阻止。在某些條件下（請(qǐng)參閱寫暫存區(qū)[0Fh]部分），主機(jī)在寫暫存區(qū)命令序列結(jié)束時(shí)會(huì)接收到命令、地址（實(shí)際發(fā)送的地址）和數(shù)據(jù)的反向CRC-16。在知道此CRC值的情況下，主機(jī)可以將其與其計(jì)算的值進(jìn)行比較，以確定通信是否成功，并繼續(xù)執(zhí)行復(fù)制暫存區(qū)命令。如果主機(jī)無法接收到CRC-16，則應(yīng)發(fā)送讀暫存區(qū)命令以驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性。在暫存區(qū)數(shù)據(jù)的前導(dǎo)碼中，DS2431會(huì)重復(fù)目標(biāo)地址TA1和TA2，并發(fā)送E/S寄存器的內(nèi)容。如果PF標(biāo)志被設(shè)置，表示數(shù)據(jù)沒有正確到達(dá)暫存區(qū)，或者自上次寫入暫存區(qū)的數(shù)據(jù)以來斷電。主機(jī)無需繼續(xù)讀取，可以開始新的嘗試將數(shù)據(jù)寫入暫存區(qū)。類似地，將設(shè)置的AA標(biāo)志與清除的PF標(biāo)志一起，表示設(shè)備未能識(shí)別寫命令。

如果一切都進(jìn)行得正確，兩個(gè)標(biāo)志都會(huì)被清除?，F(xiàn)在主機(jī)可以繼續(xù)讀取和驗(yàn)證每個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)。主機(jī)在驗(yàn)證了數(shù)據(jù)后，可以發(fā)送復(fù)制暫存區(qū)命令，例如。該命令必須緊隨目標(biāo)地址寄存器TA1、TA2和E/S的數(shù)據(jù)。主機(jī)應(yīng)通過讀取暫存區(qū)來獲取這些寄存器的內(nèi)容。

內(nèi)存功能命令：內(nèi)存功能流程圖（圖7）描述了訪問DS2431內(nèi)存所需的協(xié)議。如何使用這些功能來寫入和讀取設(shè)備的示例在內(nèi)存功能示例部分中。主機(jī)與DS2431之間的通信可以在標(biāo)準(zhǔn)速度（默認(rèn)，OD = 0）或過載速度（OD = 1）下進(jìn)行。如果未顯式設(shè)置為過載模式，DS2431將假定標(biāo)準(zhǔn)速度。

寫暫存區(qū)[0Fh]：寫暫存區(qū)命令適用于數(shù)據(jù)內(nèi)存和寄存器頁中的可寫地址。

為使暫存區(qū)數(shù)據(jù)對(duì)復(fù)制到數(shù)組有效，用戶必須從有效的行邊界開始執(zhí)行8字節(jié)的寫暫存區(qū)命令。寫暫存區(qū)命令接受無效地址和部分行，但后續(xù)的復(fù)制暫存區(qū)命令將被阻止。

發(fā)出寫暫存區(qū)命令后，主機(jī)必須首先提供2字節(jié)的目標(biāo)地址，然后是要寫入暫存區(qū)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)從T[2:0]的字節(jié)偏移開始寫入暫存區(qū)。

E/S位E[2:0]加載了起始字節(jié)偏移，并隨后的每個(gè)字節(jié)遞增。實(shí)際上，E[2:0]是寫入暫存區(qū)的最后一個(gè)完整字節(jié)的字節(jié)偏移。只接受完整的數(shù)據(jù)字節(jié)。

在執(zhí)行寫暫存區(qū)命令時(shí)，DS2431內(nèi)部的CRC生成器（圖13）會(huì)計(jì)算整個(gè)數(shù)據(jù)流的CRC，從命令代碼開始，到由主機(jī)發(fā)送的最后一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)結(jié)束。這個(gè)CRC是使用CRC-16多項(xiàng)式生成的，首先清除CRC生成器，然后將寫暫存區(qū)命令的命令代碼（0Fh）、目標(biāo)地址（TA1和TA2）以及所有數(shù)據(jù)字節(jié)都移入。請(qǐng)注意，CRC-16計(jì)算是使用主機(jī)實(shí)際發(fā)送的TA1、TA2和數(shù)據(jù)進(jìn)行的。主機(jī)可以隨時(shí)結(jié)束寫暫存區(qū)命令。然而，如果到達(dá)暫存區(qū)的末尾（E[2:0] = 111b），主機(jī)可以發(fā)送16個(gè)讀時(shí)間槽，并接收由DS2431生成的CRC。

如果嘗試將寫暫存區(qū)命令寫入受寫保護(hù)的位置，則暫存區(qū)會(huì)加載已經(jīng)存在于內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，而不是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

同樣，如果目標(biāo)地址頁處于EPROM模式，則暫存區(qū)會(huì)加載傳輸數(shù)據(jù)和已經(jīng)存在于內(nèi)存中的數(shù)據(jù)的位邏輯與。

讀取暫存區(qū)命令[AAh]：讀取暫存區(qū)命令用于驗(yàn)證目標(biāo)地址和暫存區(qū)數(shù)據(jù)的完整性。發(fā)出命令代碼后，主機(jī)開始讀取。

前兩個(gè)字節(jié)是目標(biāo)地址。接下來的字節(jié)是結(jié)束偏移/數(shù)據(jù)狀態(tài)字節(jié)（E/S），后面是暫存區(qū)數(shù)據(jù)，可能與主機(jī)最初發(fā)送的數(shù)據(jù)不同。如果目標(biāo)地址位于寄存器頁內(nèi)或處于寫保護(hù)模式或EPROM模式的頁面內(nèi)，這一點(diǎn)尤為重要。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱寫暫存區(qū)[0Fh]部分。主機(jī)應(yīng)該逐個(gè)讀取整個(gè)暫存區(qū)（E[2:0] - T[2:0] + 1字節(jié)），在讀取完CRC后，它將接收到由DS2431根據(jù)數(shù)據(jù)生成的反向CRC。如果主機(jī)在CRC之后繼續(xù)讀取，所有數(shù)據(jù)將為邏輯1。

復(fù)制暫存區(qū)[55h]：復(fù)制暫存區(qū)命令用于將數(shù)據(jù)從暫存區(qū)復(fù)制到可寫的內(nèi)存部分。發(fā)出復(fù)制暫存區(qū)命令后，主機(jī)必須提供一個(gè)3字節(jié)的授權(quán)模式，這應(yīng)該是緊隨其后的讀暫存區(qū)命令獲取的。這個(gè)3字節(jié)的模式必須與三個(gè)地址寄存器（TA1、TA2、E/S，按順序排列）中的數(shù)據(jù)完全匹配。如果模式匹配，目標(biāo)地址有效，PF標(biāo)志未設(shè)置，目標(biāo)內(nèi)存未被復(fù)制保護(hù)，則設(shè)置AA標(biāo)志并開始復(fù)制。所有8個(gè)字節(jié)的暫存區(qū)內(nèi)容都會(huì)復(fù)制到目標(biāo)內(nèi)存位置。設(shè)備內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸?shù)某掷m(xù)時(shí)間為tPROG，在此期間，1-Wire總線上的電壓不能低于2.8V。在數(shù)據(jù)復(fù)制完成后，將傳輸0和1交替的模式，直到主機(jī)發(fā)出復(fù)位脈沖。如果設(shè)置了PF標(biāo)志或目標(biāo)內(nèi)存被復(fù)制保護(hù)，復(fù)制將不會(huì)開始，AA標(biāo)志也不會(huì)被設(shè)置。

讀取內(nèi)存[F0h]：讀取內(nèi)存命令是從DS2431讀取數(shù)據(jù)的一般功能。發(fā)出命令后，主機(jī)必須提供2字節(jié)的目標(biāo)地址。在這兩個(gè)字節(jié)之后，主機(jī)從目標(biāo)地址開始讀取數(shù)據(jù)，可以一直讀取到地址008Fh。如果主機(jī)繼續(xù)讀取，結(jié)果將是邏輯1。設(shè)備的內(nèi)部TA1、TA2、E/S和暫存區(qū)內(nèi)容不會(huì)受到讀取內(nèi)存命令的影響。

1-Wire總線系統(tǒng)：1-Wire總線是一個(gè)系統(tǒng)，有一個(gè)總線主機(jī)和一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備。在所有情況下，DS2431都是從設(shè)備。總線主機(jī)通常是微控制器。關(guān)于這個(gè)總線系統(tǒng)的討論分為三個(gè)主題：硬件配置、事務(wù)序列和1-Wire信號(hào)（信號(hào)類型和時(shí)序）。

硬件配置：1-Wire總線僅有一根線，根據(jù)定義，每個(gè)總線上的設(shè)備在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間必須能夠驅(qū)動(dòng)它。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，連接到1-Wire總線的每個(gè)設(shè)備必須具有開漏或三態(tài)輸出。DS2431的1-Wire端口是開漏的，內(nèi)部電路與圖8中所示的等效。

多點(diǎn)總線由一個(gè)1-Wire總線和多個(gè)附加的從設(shè)備組成。DS2431支持標(biāo)準(zhǔn)通信速度和過載通信速度，分別為15.4kbps（最大）和125kbps（最大）。請(qǐng)注意，傳統(tǒng)的1-Wire產(chǎn)品支持標(biāo)準(zhǔn)通信速度為16.3kbps和過載速度為142kbps。DS2431的略微降低的速率是由于額外的恢復(fù)時(shí)間導(dǎo)致的，而這又是由于1

-Wire物理接口增強(qiáng)以提高抗干擾能力。上拉電阻的值主要取決于網(wǎng)絡(luò)大小和負(fù)載條件。DS2431在任何速度下都需要一個(gè)2.2kΩ（最大）的上拉電阻。

1-Wire總線的空閑狀態(tài)是高電平。如果由于任何原因需要暫停事務(wù)，如果事務(wù)要恢復(fù)，則總線必須保持在空閑狀態(tài)。如果這不發(fā)生，總線在過載速度下保持低電平超過16μs，或在標(biāo)準(zhǔn)速度下保持低電平超過120μs，可能會(huì)重置總線上的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備。

事務(wù)序列：通過1-Wire端口訪問DS2431的協(xié)議如下： ● 初始化 ● ROM功能命令 ● 內(nèi)存功能命令 ● 事務(wù)/數(shù)據(jù)

初始化：1-Wire總線上的所有事務(wù)都以初始化序列開始。初始化序列由總線主機(jī)發(fā)送的復(fù)位脈沖和從設(shè)備發(fā)送的存在脈沖組成。存在脈沖讓總線主機(jī)知道DS2431位于總線上并且已準(zhǔn)備好操作。有關(guān)更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱1-Wire信號(hào)部分。

1-Wire ROM功能命令：一旦總線主機(jī)檢測(cè)到存在，它可以發(fā)出DS2431支持的七個(gè)ROM功能命令之一。所有ROM功能命令的長(zhǎng)度為8位。以下是這些命令的列表（參見圖9中的流程圖）。

讀取ROM [33h]：讀取ROM命令允許總線主機(jī)讀取DS2431的8位家族代碼、獨(dú)特的48位序列號(hào)和8位CRC。僅當(dāng)總線上有一個(gè)從設(shè)備時(shí)才能使用此命令。如果總線上存在多個(gè)從設(shè)備，當(dāng)所有從設(shè)備嘗試同時(shí)傳輸時(shí)（開漏輸出產(chǎn)生有線AND結(jié)果），會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)碰撞。由此產(chǎn)生的家族代碼和48位序列號(hào)導(dǎo)致CRC不匹配。

匹配ROM [55h]：匹配ROM命令，后跟一個(gè)64位ROM序列，允許總線主機(jī)在多點(diǎn)總線上尋址特定的DS2431。只有與64位ROM序列完全匹配的DS2431才會(huì)響應(yīng)后續(xù)的內(nèi)存功能命令。所有其他從設(shè)備等待復(fù)位脈沖。此命令可用于單個(gè)設(shè)備或總線上的多個(gè)設(shè)備。

搜索ROM [F0h]：當(dāng)系統(tǒng)首次啟動(dòng)時(shí)，總線主機(jī)可能不知道1-Wire總線上的設(shè)備數(shù)量或其注冊(cè)號(hào)。通過利用總線的有線AND特性，主機(jī)可以使用排除法來識(shí)別所有從設(shè)備的注冊(cè)號(hào)。對(duì)于每個(gè)注冊(cè)號(hào)位，從最低有效位開始，總線主機(jī)發(fā)出一組三個(gè)時(shí)間槽。在第一個(gè)時(shí)間槽上，參與搜索的每個(gè)從設(shè)備輸出其注冊(cè)號(hào)位的真值。在第二個(gè)時(shí)間槽上，參與搜索的每個(gè)從設(shè)備輸出其注冊(cè)號(hào)位的補(bǔ)碼值。在第三個(gè)時(shí)間槽上，主機(jī)將要選擇的位的真值寫入。所有與主機(jī)寫入的位不匹配的從設(shè)備停止參與搜索。

如果兩個(gè)讀取的位都為零，主機(jī)就知道存在具有位的兩種狀態(tài)的從設(shè)備。通過選擇要寫入的狀態(tài)，總線主機(jī)在ROM代碼樹中進(jìn)行分支。經(jīng)過一次完整的傳遞，總線主機(jī)就知道了單個(gè)設(shè)備的注冊(cè)號(hào)。進(jìn)一步的傳遞可以識(shí)別出其余設(shè)備的注冊(cè)號(hào)。有關(guān)詳細(xì)討論，請(qǐng)參閱應(yīng)用筆記187：1-Wire搜索算法，包括一個(gè)示例。

跳過ROM [CCh]：在單點(diǎn)總線系統(tǒng)中，此命令可以通過允許總線主機(jī)在不提供64位ROM代碼的情況下訪問內(nèi)存功能來節(jié)省時(shí)間。如果總線上存在多個(gè)從設(shè)備，例如在跳過ROM命令后發(fā)出讀取命令，多個(gè)從設(shè)備同時(shí)傳輸時(shí)會(huì)在總線上發(fā)生數(shù)據(jù)碰撞（開漏下拉產(chǎn)生有線AND結(jié)果）。

恢復(fù) [A5h]：為了在多點(diǎn)環(huán)境中最大化數(shù)據(jù)吞吐量，提供了恢復(fù)命令。此命令檢查RC位的狀態(tài)，如果設(shè)置了RC位，則直接將控制傳遞給內(nèi)存功能命令，類似于跳過ROM命令。設(shè)置RC位的唯一方式是通過成功執(zhí)行匹配ROM、搜索ROM或超速匹配ROM命令。一旦設(shè)置了RC位，可以通過恢復(fù)命令重復(fù)訪問設(shè)備。在總線上訪問另一個(gè)設(shè)備會(huì)清除RC位，防止兩個(gè)或多個(gè)設(shè)備同時(shí)響應(yīng)恢復(fù)命令。

超速跳過ROM [3Ch]：在單點(diǎn)總線上，此命令可以節(jié)省時(shí)間，允許總線主機(jī)在不提供64位ROM代碼的情況下訪問內(nèi)存功能。與正常的跳過ROM命令不同，超速跳過ROM命令將DS2431設(shè)置為超速模式（OD = 1）。此命令之后的所有通信都必須以超速速度進(jìn)行，直到最短480μs的復(fù)位脈沖將總線上的所有設(shè)備重置為標(biāo)準(zhǔn)速度（OD = 0）為止。

在多點(diǎn)總線上發(fā)出此命令會(huì)將所有支持超速的設(shè)備設(shè)置為超速模式。要隨后尋址特定的支持超速的設(shè)備，必須發(fā)出超速速度的復(fù)位脈沖，然后是匹配ROM或搜索ROM命令序列。這加快了搜索過程的時(shí)間。如果總線上存在支持超速的多個(gè)從設(shè)備，并且超速跳過ROM命令之后是讀取命令，多個(gè)從設(shè)備同時(shí)傳輸時(shí)會(huì)在總線上發(fā)生數(shù)據(jù)碰撞（開漏下拉產(chǎn)生有線AND結(jié)果）。

超速匹配ROM [69h]：超速匹配ROM命令后跟一個(gè)以超速速度傳輸?shù)?4位ROM序列，允許總線主機(jī)在多點(diǎn)總線上尋址特定的DS2431并同時(shí)將其設(shè)置為超速模式。

只有與64位ROM序列完全匹配的DS2431才會(huì)響應(yīng)后續(xù)的內(nèi)存功能命令。已經(jīng)在先前的超速跳過ROM或成功的超速匹配ROM命令中處于超速模式的從設(shè)備將保持超速模式。所有支持超速的從設(shè)備在下一個(gè)最短480μs的復(fù)位脈沖時(shí)返回標(biāo)準(zhǔn)速度。超速匹配ROM命令可以用于單個(gè)設(shè)備或總線上的多個(gè)設(shè)備。

1-Wire Signaling

DS2431需要嚴(yán)格的協(xié)議以確保數(shù)據(jù)完整性。協(xié)議在一條線上包含四種類型的信號(hào)：帶有復(fù)位脈沖和存在脈沖的復(fù)位序列，寫零，寫一和讀數(shù)據(jù)。除了存在脈沖外，總線主機(jī)引發(fā)所有下降沿。

DS2431可以以兩種不同的速度進(jìn)行通信：標(biāo)準(zhǔn)速度和超速速度。如果沒有明確設(shè)置為超速模式，DS2431將以標(biāo)準(zhǔn)速度進(jìn)行通信。在超速模式下，快速時(shí)序適用于所有波形。

要從空閑到活動(dòng)，1-Wire線上的電壓需要從VPUP下降到閾值VTL以下。要從活動(dòng)返回到空閑，電壓需要從VILMAX上升超過閾值VTH。電壓完成這次上升所需的時(shí)間在圖10中表示為ε，并且其持續(xù)時(shí)間取決于使用的上拉電阻（RPUP）和連接的1-Wire網(wǎng)絡(luò)的電容。電壓VILMAX在確定邏輯電平時(shí)與DS2431相關(guān)，而不會(huì)觸發(fā)任何事件。

圖10顯示了與DS2431開始任何通信所需的初始化序列。復(fù)位脈沖后跟存在脈沖表明DS2431已準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)，前提是給出了正確的ROM和存儲(chǔ)器功能命令。如果總線主機(jī)在下降沿上使用斜率控制，則必須在tRSTL + tF內(nèi)將線拉低以補(bǔ)償邊緣。持續(xù)時(shí)間為480微秒或更長(zhǎng)的tRSTL會(huì)退出超速模式，將設(shè)備恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)速度。如果DS2431處于超速模式并且tRSTL不超過80微秒，則設(shè)備仍然處于超速模式。如果設(shè)備處于超速模式并且tRSTL在80微秒和480微秒之間，則設(shè)備會(huì)復(fù)位，但通信速度無法確定。

總線主機(jī)釋放線路后，它進(jìn)入接收模式?，F(xiàn)在，通過上拉電阻將1-Wire總線拉到VPUP，或者在DS2482-x00或DS2480B驅(qū)動(dòng)程序的情況下，通過主動(dòng)電路。當(dāng)越過閾值VTH時(shí)，DS2431會(huì)等待tPDH，然后通過將線路拉低tPDL來發(fā)送存在脈沖。為了檢測(cè)存在脈沖，主機(jī)必須在tMSP時(shí)測(cè)試1-Wire線路的邏輯狀態(tài)。

tRSTH窗口的持續(xù)時(shí)間必須至少為tPDHMAX，tPDLMAX和tRECMIN的總和。在tRSTH過期后，DS2431已準(zhǔn)備好進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在混合種群網(wǎng)絡(luò)中，tRSTH應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)速度下至少延長(zhǎng)到480微秒，在超速速度下至少延長(zhǎng)到48微秒，以適應(yīng)其他1-Wire設(shè)備。

讀/寫時(shí)間槽
與DS2431的數(shù)據(jù)通信在時(shí)間槽中進(jìn)行，每個(gè)時(shí)間槽攜帶一個(gè)位。寫時(shí)間槽將數(shù)據(jù)從總線主機(jī)傳輸?shù)綇膶僭O(shè)備。讀時(shí)間槽將數(shù)據(jù)從從屬設(shè)備傳輸?shù)街鳈C(jī)。圖11說明了寫和讀時(shí)間槽的定義。

所有通信始于主機(jī)將數(shù)據(jù)線拉低。當(dāng)1-Wire線上的電壓降至閾值VTL以下時(shí)，DS2431啟動(dòng)其內(nèi)部計(jì)時(shí)發(fā)生器，該發(fā)生器確定在寫時(shí)間槽期間何時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)線進(jìn)行采樣，以及在讀時(shí)間槽期間數(shù)據(jù)有效的持續(xù)時(shí)間。

主機(jī)到從屬設(shè)備對(duì)于寫一時(shí)間槽，數(shù)據(jù)線上的電壓必須在寫一低電平時(shí)間tW1LMAX過期之前越過VTH閾值。對(duì)于寫零時(shí)間槽，數(shù)據(jù)線上的電壓必須在寫零低電平時(shí)間tW0LMIN過期之前保持低于VTH閾值。

為了實(shí)現(xiàn)最可靠的通信，在整個(gè)tW0L或tW1L窗口期間，數(shù)據(jù)線上的電壓不應(yīng)超過VILMAX。在越過VTH閾值后，DS2431需要恢復(fù)時(shí)間tREC，然后才能準(zhǔn)備好進(jìn)行下一個(gè)時(shí)間槽。

從屬設(shè)備到主機(jī)讀取數(shù)據(jù)時(shí)間槽開始時(shí)類似于寫一時(shí)間槽。

在讀取低電平時(shí)間tRL過期之前，數(shù)據(jù)線上的電壓必須保持低于VTL。在tRL窗口期間，當(dāng)以0回應(yīng)時(shí)，DS2431開始將數(shù)據(jù)線拉低；其內(nèi)部計(jì)時(shí)發(fā)生器確定何時(shí)結(jié)束這次拉低并且電壓開始上升。當(dāng)以1回應(yīng)時(shí)，DS2431根本不保持?jǐn)?shù)據(jù)線低電平，電壓會(huì)在tRL結(jié)束后立即開始上升。

tRL + δ（上升時(shí)間）與DS2431的內(nèi)部計(jì)時(shí)發(fā)生器的和定義了主機(jī)采樣窗口（從tMSRMIN到tMSRMAX），在該窗口中主機(jī)必須從數(shù)據(jù)線上進(jìn)行讀取。

為了實(shí)現(xiàn)最可靠的通信，tRL應(yīng)盡可能短，主機(jī)應(yīng)在tMSRMAX之前但不遲于tMSRMAX時(shí)進(jìn)行讀取。從數(shù)據(jù)線讀取后，主機(jī)必須等待tSLOT過期。這保證了DS2431有足夠的恢復(fù)時(shí)間tREC來準(zhǔn)備好下一個(gè)時(shí)間槽。請(qǐng)注意，此處指定的tREC僅適用于連接到1-Wire線的單個(gè)DS2431。對(duì)于多設(shè)備配置，必須延長(zhǎng)tREC以適應(yīng)額外的1-Wire設(shè)備輸入電容。或者，可以使用在1-Wire恢復(fù)時(shí)間內(nèi)執(zhí)行主動(dòng)上拉的接口，例如DS2482-x00或DS2480B 1-Wire線驅(qū)動(dòng)程序。

Improved Network Behavior (Switchpoint Hysteresis)

在1-Wire環(huán)境中，線路終端僅在總線主機(jī)（1-Wire驅(qū)動(dòng)程序）控制的瞬態(tài)期間才可能出現(xiàn)。因此，1-Wire網(wǎng)絡(luò)容易受到來自不同來源的噪聲影響。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的物理尺寸和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，來自端點(diǎn)和分支點(diǎn)的反射可能在一定程度上累積或抵消。這種反射在1-Wire通信線上會(huì)表現(xiàn)為故障或振鈴。從外部源耦合到1-Wire線上的噪聲也可能導(dǎo)致信號(hào)故障。在時(shí)間槽上升沿期間出現(xiàn)故障可能導(dǎo)致從屬設(shè)備失去與主機(jī)的同步，從而導(dǎo)致搜索ROM命令陷入死胡同或?qū)е绿囟ㄓ谠O(shè)備的功能命令中止。為了在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中獲得更好的性能，DS2431使用了新的1-Wire前端，使其對(duì)噪聲的敏感性降低。

DS2431的1-Wire前端與傳統(tǒng)的從屬設(shè)備有三個(gè)特點(diǎn)不同。

1. 電路中檢測(cè)時(shí)間槽開始時(shí)下降沿的部分增加了低通濾波。

這減少了對(duì)高頻噪聲的敏感性。

這種額外的濾波不適用于超速速度。

2. 在低至高切換閾值VTH處存在滯后。如果負(fù)的故障越過VTH但不低于VTH - VHY，它不會(huì)被識(shí)別（圖12，情況A）。這種滯后在任何1-Wire速度下都有效。

3. 在上升沿保持時(shí)間tREH內(nèi)存在一個(gè)時(shí)間窗口，在此窗口內(nèi)忽略故障，即使它們?cè)赩TH - VHY閾值以下延伸（圖12，情況B，tGL < tREH）。在越過VTH閾值后出現(xiàn)的深電壓降或故障，并且超出tREH窗口，無法被濾除，并被視為新時(shí)間槽的開始（圖12，情況C，tGL ≥ tREH）。

具有在其電氣特性中指定的參數(shù)VHY和tREH的設(shè)備使用了改進(jìn)的1-Wire前端。

CRC生成DS2431使用兩種不同類型的CRC。其中一個(gè)CRC是8位類型，存儲(chǔ)在64位ROM的最高有效字節(jié)中?？偩€主機(jī)可以根據(jù)64位ROM的前56位計(jì)算CRC值，并將其與DS2431內(nèi)部存儲(chǔ)的值進(jìn)行比較，以確定ROM數(shù)據(jù)是否已無誤接收。這個(gè)CRC的等效多項(xiàng)式函數(shù)是X8 + X5 + X4 + 1。此8位CRC以真（非反轉(zhuǎn)）形式接收。它在工廠中計(jì)算并刻入ROM。

另一個(gè)CRC是16位類型，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的CRC-16多項(xiàng)式函數(shù)X16 + X15 + X2 + 1生成。在寫入或從臨時(shí)存儲(chǔ)器讀取時(shí)，此CRC用于快速驗(yàn)證數(shù)據(jù)傳輸。與8位CRC不同，16位CRC始終以反轉(zhuǎn)形式傳輸。DS2431芯片內(nèi)部的CRC生成器（圖13）根據(jù)命令流程圖（圖7）計(jì)算一個(gè)新的16位CRC?？偩€主機(jī)將從設(shè)備讀取的CRC值與從數(shù)據(jù)計(jì)算的CRC值進(jìn)行比較，并決定是否繼續(xù)操作或重新讀取帶有CRC錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)部分。

通過寫入臨時(shí)存儲(chǔ)器命令，CRC是通過首先清除CRC生成器，然后按命令代碼、目標(biāo)地址TA1和TA2，以及總線主機(jī)發(fā)送的所有數(shù)據(jù)字節(jié)進(jìn)行移位來生成的。只有在E[2:0] = 111b時(shí)，DS2431才會(huì)傳輸此CRC。

通過讀取臨時(shí)存儲(chǔ)器命令，CRC是通過首先清除CRC生成器，然后按命令代碼、目標(biāo)地址TA1和TA2，E/S字節(jié)以及DS2431發(fā)送的臨時(shí)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)進(jìn)行移位來生成的。只有在讀取繼續(xù)到臨時(shí)存儲(chǔ)器末尾時(shí)，DS2431才會(huì)傳輸此CRC。

有關(guān)生成CRC值的更多信息，請(qǐng)參閱應(yīng)用筆記27。