1-Wire

Disse sidene er en del av dokumentasjonen som Ola Lie utarbeidet da han foreleste faget IP- og webteknologi ved H�gskolen i �stfold i 2005.Websidene ble revidert i 2007.

1-Wire

1-Wire er en teknologi som er utviklet av Dallas Semiconductor, og blir brukt � kommunisere med til 1-Wire enheter over ett tr�dpar. I motsetning til USB og FireWire, som er beregnet p� periferiutstyr (f.eks. skriver) og annet elektronisk utstyr (f.eks. videokamera), er 1-Wire laget for billige elektroniske komponenter til priser under ti kroner og oppover. Typiske 1-Wire komponenter er temperatur sensorer, brytere, potmetere, A/D omformere, minne, og komponenter brukt til identifikasjon og batteri overv�king. Dersom vi ikke finner en 1-Wire komponent til v�rt form�l, for eksempel fuktighetsm�ling, kan vi koble den analoge utgangen fra en fuktighetsm�ler inn p� 1-Wire A/D omformer osv. 1-Wire nettet, eller MicroLAN som det ogs� kalles, best�r av

�n Bus Master som styrer kommunikasjonen.
Kabling (ett tr�dpar): �n ledning, derav navnet 1-Wire, som overf�rer b�de data og str�m. Den andre ledningen er jord.
1-Wire komponenter (slaver) som forsynes med str�m fra dataledningen, klokkes av egen oscillator, holder selv styr p� om de skal lese fra eller skrive til bussen og har hver sin unike ID. Ulike komponenter svarer p� ulike kommandoer, men noen er felles.

For mer informasjon se Overview of 1-Wire Technology and Its Use

Som sagt f�r komponentene str�m fra dataledningen. N�r bussen er inaktiv, ligger den p� 5V og lader opp kondensatorene i komponentene. N�r bussen trekkes lav, f�r komponentene str�mmen fra kondensatoren. Dioden s�rger for at kondensatoren ikke tappes p� bussen. � stjele str�m fra datalinjen p� denne m�ten kalles for "parasitt str�m". Se Transmitting Data and Power over a One-Wire Bus.

1-Wire er en �pen kollektor buss som fungerer som en logisk OG krets: �n eller flere komponenter kan trekke bussen lav, men ingen kan tvinge den h�y. Konflikter for�rsaker dermed ingen skade, og kan brukes til � identifisere komponentene p� nettverket ved hjelp av eliminasjon.

For � finne ut om det er noen komponenter tilkoblet bussen, sender master en reset ved � trekke bussen lav i minst 480 µs. N�r bussen drives h�y igjen, har komponentene (slavene) 15-60 µs p� seg til � sende et �tilstedev�relsessignal� (lav) som skal vare i 60-240 µs. S� n�r master sjekker tilstanden p� bussen mellom 60 og 75 µs etter reset, vil den vite om det er en eller flere komponenter tilkoblet bussen.

Data overf�res tidsintervaller p� 60-120 µs som gir en overf�ringshastighet p� omtrent 16 kbps. �0� overf�res ved at bussen er lav i hele intervallet, mens �1� overf�res ved at bussen bare er lav bare de f�rste 15 µs. Avhengig om det er master eller slave som skal lese fra bussen, m� de sjekke tilstanden minst 15 µs etter at bussen ble dratt lav. Se Application Note 74. Reading and Writing iButtons via Serial Interfaces.

N�r master skal identifisere komponentene p� bussen, sender den ut en Search ROM kommando (F0h). Komponentene svarer (samtidig) med � sende det minst signifikante bitet av sine ID kode. I neste intervall sender de det motsatte av dette bitet. I det tredje intervallet skriver master et bit p� linjen, og kun de komponentene som matcher dette bitet fortsetter � v�re aktive. Slik fortsetter prosessen med eliminasjon helt til en komplett ID er funnet. Vi kan ha 4 kombinasjoner av de to bitene (normal og invertert) p� bussen

00	To eller flere enheter pr�ver � skrive en ulik verdi til bussen
01 eller 10	Alle (�n eller flere) enhetene pr�ver � skrive den samme verdien til bussen
11	Ingen enheter skriver til bussen

Se App Note 187: 1-Wire Search Algorithm

ID koden best�r av 64 bit: 8 bit familie kode, 48 bit unikt serienummer og 8 bit CRC. N�r ID koden er funnet, kan master velge komponentene selektivt med Match ROM (55h) kommandoen (etterfulgt av en 64 bits ID kode). Deretter kan man eksempelvis

avlese temperatur (Read Scratchpad - BEh) p� en DS18B20 digitalt termometer
eller skrive til minnet (Write Scratchpad - 0Fh) p� en DS1973 EEPROM

alt etter hvilken komponent (familie kode) vi kommuniserer med.

Med riktig design skal man kunne tilkoble mer enn 500 enheter p� kabellengder p� over 300 meter, se Tech Brief 1: MicroLAN Design Guide.