【FPGA】day17-单总线协议ds18b20简介

一、单总线协议概述

1、单总线协议介绍

2、传感器简介

二、DS18B20概述

1、ds18b20特点

2、ds18b20结构

3、64位ROM编码方式

每个DS18B20的片内ROM都存有一个独一无二的的64位编码

4、高速缓存

暂存寄存器
暂存器字节0和字节1是只读的，用于存储传感器测量的温度值。
字节2为高温触发器，字节3为低温触发器，字节4为配置寄存器。
字节5、6、7为预留位，字节8为CRC校验。

将字节2、3、4写入EEPROM后，掉电也不会丢失。

5、温度传感器

前5位为符号位，负温的二进制为补码形式，取反再加1即可转化为原码。
-4次方为0.0625，-3次方为0.125，-2次方为0.25，-1次方为0.5。

6、配置寄存器

其中比特7、比特0-4是内部使用，不能覆盖。被读时返回1

7、DS18B20的两种命令

ROM命令

功能命令
读供电方式原理：读时隙期间，额外供电模式会将总线拉高，寄生电源模式会将总线拉低。
复制RAM：将TH、TL以及配置寄存器写入EEPROM中，掉电后就不会丢失。
重调EEPROM：上电后，将TH、TL以及配置寄存器重新写入暂存寄存器中。

主机必须发送一个读时隙在读暂存寄存器命令或读供电方式命令之后(读数据)。
主机可以发送一个读时隙在温度转换命令或重调EEPROM命令之后(读状态)。

8、时序逻辑

上图为写时隙
下图为读时隙

9、初始化时序图

主机拉低产生至少480us的复位信号，之后释放总线，从机检测到由上拉电阻拉高的上升沿，等待15-60us之后，传输一个60-240us的复位脉冲。
黑色粗线由主机拉低，灰色粗线由DS18B20拉低，黑色细线由上拉电阻拉高。