確定多從機1-Wire網(wǎng)絡的恢復時間

設計1-Wire網(wǎng)絡時，通常需要考慮的一個問題就是確定適當?shù)幕謴蜁r間，以確保為寄生供電的1-Wire從器件提供足夠的電能。本文分析了確定對供電有嚴格要求事件所需的1-Wire協(xié)議，并提供了不同1-Wire從機數(shù)、不同工作電壓以及溫度條件下的恢復時間計算方法。

引言

本應用筆記適用于典型的1-Wire網(wǎng)絡，該1-Wire網(wǎng)絡由帶上拉電阻的1-Wire驅(qū)動器(主控制器)和1個或多個1-Wire從機器件組成，如圖1所示。大多數(shù)1-Wire器件都是寄生供電，這就意味著1-Wire總線同時作為電源線和雙向數(shù)據(jù)線。1-Wire協(xié)議規(guī)定無通信時進入空閑狀況，1-Wire從器件恰好能從總線獲取電源。限制1-Wire從器件可用電源數(shù)目的臨界參數(shù)是恢復時間tREC。產(chǎn)品數(shù)據(jù)資料中規(guī)定了tREC的大小，并給出了只在單從機1-Wire網(wǎng)絡中有效的讀/寫波形。

圖1. 1-Wire網(wǎng)絡典型框圖

圖2. 啟動過程的時序圖：復位和應答脈沖

影響參數(shù)
在分析供電時的恢復時間時，需考慮幾個主要參數(shù)和次要參數(shù)。這些參數(shù)如下：

主要參數(shù)

我們先從數(shù)據(jù)資料給出的條件開始分析：一個帶2.2k上拉電阻器(上拉至2.8V)的驅(qū)動器、最壞情況下的溫度，總線上有單個1-Wire從機器件，以及可忽略的電纜電容。本文以1-Wire從機器件的個數(shù)為主要參數(shù)，并提供不同工作電壓、速率以及溫度下恢復時間的值。如果1-Wire驅(qū)動器和從機之間的電纜非常重要，那么在計算中每15米長的電纜就可等效成一個附加的從機器件。

這里得出的結果適合典型的1-Wire從機器件，可以實現(xiàn)ROM功能、通用寄存器讀功能以及SRAM寫功能。寫EEPROM、溫度轉(zhuǎn)換以及SHA-1計算有特定的供電要求(如強上拉)，具體依器件而定，這不影響該計算方法的有效性。就ROM功能和存儲器讀操作而言，1-Wire EPROM器件也被視為典型器件；為了實現(xiàn)編程目的，只允許在網(wǎng)絡上掛接單個EPROM器件。

結果矩陣

用線性公式：tREC = a * N + b，計算恢復時間的大小。假設所有從機器件并聯(lián)在1-Wire線路和接地基準之間，則N表示網(wǎng)絡中寄生供電的從機器件數(shù)。由VCC引腳供電的1-Wire從機器件不會明顯給1-Wire總線加載；它們應計為器件的1/10。斜率'a'隨溫度、工作(上拉)電壓以及1-Wire速率變化而變化。本文中讓失調(diào)量'b'僅隨速率變化就足夠了。表1所列是含有斜率和失調(diào)量的公式。通過手動曲線擬合產(chǎn)生數(shù)字值；則結果近似與基于科學模型通過迭代法得到的結果吻合。N = 1時，該結果矩陣不能產(chǎn)生與器件數(shù)據(jù)資料中一樣的數(shù)據(jù)。這一數(shù)值差異是曲線擬合的偏差，不應被視為與規(guī)范要求沖突。