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標題: 開發日志-DS18B20相關總結 [打印本頁]
作者: 51黑fan    時間: 2016-1-30 04:22
標題: 開發日志-DS18B20相關總結

    ROM只讀存儲器，用于存放 DS18B20ID 編碼，其前 8 位是單線系列編碼（DS18B20 的編碼是 19H） ，后面48 位是芯片唯一的序列號，最后 8位是以上 56的位的 CRC碼（冗余校驗）。數據在出產時設置不由用戶更改。DS18B20 共 64 位 ROM。
   
    RAM 數據暫存器，用于內部計算和數據存取，數據在掉電后丟失，DS18B20 共9 個字節 RAM，每個字節為 8 位。第1、2 個字節是溫度轉換后的數據值信息，第 3、4 個字節是用戶 EEPROM（常用于溫度報警值儲存）的鏡像。在上電復位時其值將被刷新。第 5 個字節則是用戶第 3 個 EEPROM的鏡像。第 6、7、8 個字節為計數寄存器，是為了讓用戶得到更高的溫度分辨率而設計的，同樣也是內部溫度轉換、計算的暫存單元。第 9 個字節為前 8個字節的 CRC碼。EEPROM 非易失性記憶體，用于存放長期需要保存的數據，上下限溫度報警值和校驗數據。

    DS18B20共3位EEPROM，并在 RAM 都存在鏡像，以方便用戶操作。



控制器對 18B20 操作流程：

1，  復位：首先我們必須對 DS18B20 芯片進行復位，復位就是由控制器（單片機）給 DS18B20單總線至少 480uS 的低電平信號。當 18B20 接到此復位信號后則會在 15~60uS 后回發一個芯片的存在脈沖。

2，  存在脈沖：在復位電平結束之后，控制器應該將數據單總線拉高，以便于在 15~60uS 后接收存在脈沖，存在脈沖為一個 60~240uS 的低電平信號。至此，通信雙方已經達成了基本的協議，接下來將會是控制器與 18B20 間的數據通信。如果復位低電平的時間不足或是單總線的電路斷路都不會接到存在脈沖，在設計時要注意意外情況的處理。

3，  控制器發送 ROM 指令：雙方打完了招呼之后最要將進行交流了，ROM 指令共有 5條，每一個工作周期只能發一條，ROM指令分別是讀 ROM 數據、指定匹配芯片、跳躍 ROM、芯片搜索、報警芯片搜索。ROM 指令為 8 位長度，功能是對片內的 64位光刻 ROM進行操作。其主要目的是為了分辨一條總線上掛接的多個器件并作處理。誠然，單總線上可以同時掛接多個器件，并通過每個器件上所獨有的 ID號來區別，一般只掛接單個 18B20芯片時可以跳過 ROM 指令（注意：此處指的跳過 ROM指令并非不發送 ROM 指令，而是用特有的一條“跳過指令” ）

4，  控制器發送存儲器操作指令：在 ROM 指令發送給 18B20 之后，緊接著（不間斷）就是發送存儲器操作指令了。操作指令同樣為 8 位，共 6 條，存儲器操作指令分別是寫 RAM 數據、讀RAM 數據、將 RAM 數據復制到 EEPROM、溫度轉換、將 EEPROM中的報警值復制到 RAM、工作方式切換。存儲器操作指令的功能是命令 18B20 作什么樣的工作，是芯片控制的關鍵。

5，  執行或數據讀寫：一個存儲器操作指令結束后則將進行指令執行或數據的讀寫，這個操作要視存儲器操作指令而定。如執行溫度轉換指令則控制器（單片機）必須等待 18B20 執行其指令，一般轉換時間為 500uS。如執行數據讀寫指令則需要嚴格遵循 18B20 的讀寫時序來操作。數據的讀寫方法將有下文有詳細介紹。

    若要讀出當前的溫度數據我們需要執行兩次工作周期，第一個周期為復位、跳過 ROM 指令、執行溫度轉換存儲器操作指令、等待 500uS 溫度轉換時間。緊接著執行第二個周期為復位、跳過 ROM指令、執行讀 RAM 的存儲器操作指令、讀數據（最多為 9 個字節，中途可停止，只讀簡單溫度值則讀前 2 個字節即可）。其它的操作流程也大同小異，在此不多介紹。


DS28B20 芯片 ROM 指令表：

Read  ROM（讀 ROM）[33H]   （方括號中的為16進制的命令字） 這個命令允許總線控制器讀到 DS18B20 的 64位 ROM。只有當總線上只存在一個 DS18B20 的時候才可以使用此指令，如果掛接不只一個，當通信時將會發生數據沖突。

Match  ROM（指定匹配芯片）[55H]
這個指令后面緊跟著由控制器發出了 64 位序列號，當總線上有多只 DS18B20 時，只有與控制發出的序列號相同的芯片才可以做出反應，其它芯片將等待下一次復位。這條指令適應單芯片和多芯片掛接。

Skip  ROM（跳躍 ROM 指令）[CCH]
這條指令使芯片不對 ROM 編碼做出反應，在單總線的情況之下，為了節省時間則可以選用此指令。如果在多芯片掛接時使用此指令將會出現數據沖突，導致錯誤出現。

Search  ROM（搜索芯片）[F0H]
在芯片初始化后，搜索指令允許總線上掛接多芯片時用排除法識別所有器件的 64位 ROM。

Alarm  Search（報警芯片搜索）[ECH]
在多芯片掛接的情況下，報警芯片搜索指令只對附合溫度高于 TH 或小于 TL報警條件的芯片做出反應。只要芯片不掉電，報警狀態將被保持，直到再一次測得溫度什達不到報警條件為止。


DS28B20 芯片存儲器操作指令表：

Write Scratchpad  （向 RAM中寫數據）[4EH]
這是向 RAM 中寫入數據的指令，隨后寫入的兩個字節的數據將會被存到地址 2 （報警RAM 之 TH）和地址 3（報警 RAM 之 TL）。寫入過程中可以用復位信號中止寫入。

Read  Scratchpad  （從RAM 中讀數據）[BEH]
此指令將從 RAM 中讀數據，讀地址從地址 0 開始，一直可以讀到地址 9，完成整個 RAM 數據的讀出。芯片允許在讀過程中用復位信號中止讀取，即可以不讀后面不需要的字節以減少讀取時間。  

Copy  Scratchpad  （將 RAM 數據復制到 EEPROM中）[48H]
此指令將 RAM 中的數據存入 EEPROM中，以使數據掉電不丟失。此后由于芯片忙于 EEPROM儲存處理，當控制器發一個讀時間隙時，總線上輸出“0”，當儲存工作完成時，總線將輸出“1”。在寄生工作方式時必須在發出此指令后立刻超用強上拉并至少保持 10MS，來維持芯片工作。

Convert  T（溫度轉換）[44H]
收到此指令后芯片將進行一次溫度轉換，將轉換的溫度值放入 RAM 的第 1、2 地址。此后由于芯片忙于溫度轉換處理，當控制器發一個讀時間隙時，總線上輸出“0”，當儲存工作完成時，總線將輸出“1”。在寄生工作方式時必須在發出此指令后立刻超用強上拉并至少保持 500MS，來維持芯片工作。

Recall  EEPROM（將 EEPROM中的報警值復制到 RAM）[B8H]
此指令將 EEPROM中的報警值復制到 RAM 中的第 3、4 個字節里。由于芯片忙于復制處理，當控制器發一個讀時間隙時，總線上輸出“0”，當儲存工作完成時，總線將輸出“1”。另外，此指令將在芯片上電復位時將被自動執行。這樣 RAM 中的兩個報警字節位將始終為 EEPROM中數據的鏡像。

Read  Power  Supply（工作方式切換）[B4H]
此指令發出后發出讀時間隙，芯片會返回它的電源狀態字，“0”為寄生電源狀態，“1”為外部電源狀態。








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