OneWireViewer使用技巧

摘要：本文深入介紹OneWireViewer軟件的操作、故障顯示方式，以及特定功能Viewer。文中還給出了關(guān)于如何測試iButton電池及如何驗證任務(wù)是否成功啟動的建議。文章第二部分介紹軟件安裝、端口配置、適配器檢測以及更改適配器類型和端口。本文和應(yīng)用筆記4373:“OneWireViewer和iButton?快速使用指南”、應(yīng)用筆記3358:“ OneWireViewer用戶指南”一起，整合了1-Wire和iButton器件用戶可能遇到的所有典型應(yīng)用。

引言

最初編寫OneWireViewer軟件的目的是演示1-Wire?應(yīng)用程序接口(API)(適用于Java?)的作用和有效性。該軟件可通過USB和串口(COM)演示大多數(shù)iButton?和1-Wire器件。軟件可用于32位和64位Windows? 7、Windows Server 2008、Windows Vista?和Windows XP? (SP2及更新)。

得益于記錄器iButton，OneWireViewer不斷受到研究者的青睞。演示各種iButton和1-Wire器件的用戶界面對于專注于設(shè)置記錄器并在數(shù)周或數(shù)月后取回數(shù)據(jù)的用戶不是太直觀。當(dāng)OneWireViewer遇到異常情況時，例如記錄器生命周期結(jié)束，找到并解釋故障消息很具有挑戰(zhàn)性。本文介紹如何分析并理解這些故障消息，以及如何區(qū)分設(shè)備故障(例如電池耗盡引起的故障)和操作錯誤(例如，未設(shè)置軟件密碼)。文章還介紹了如何在啟動任務(wù)之前測試壞電池，以及驗證任務(wù)是否成功啟動，并跟蹤記錄器的電量。本文第二部分著重于軟件方面，包括確定OneWireViewer和底層1-Wire驅(qū)動的版本、啟動軟件安裝、軟件升級和卸載，以及更改通信端口和1-Wire適配器。

iButton和1-Wire器件的類型

有三種類型的1-Wire產(chǎn)品：帶電池的iButton器件(記錄器、NV SRAM存儲器和實時時鐘(RTC))、無電池iButton器件(傳感器、EPROM和EEPROM)，以及1-Wire芯片(各種功能且?guī)Щ虿粠Т鎯ζ?。所有1-Wire器件都有64位ROM ID，內(nèi)置8位循環(huán)冗余校驗(CRC)。存儲器和/或控制功能(除ROM功能命令之外的所有功能)能夠(但不需要)采用保護(hù)數(shù)據(jù)安全的機制防止通信錯誤。如表1所示，絕大部分1-Wire器件具有內(nèi)置CRC支持。有或無安全保護(hù)，例如CRC，影響OneWireViewer檢測和處理與1-Wire器件通信時的異常情況的能力。

表1. OneWireViewer支持的1-Wire器件

故障機制

盡管iButton器件外形結(jié)實，但本質(zhì)上并不是密封的。尤其是iButton記錄器，往往會意外暴露于潮濕環(huán)境，例如空氣中的水分、器件處于地下時的雨水，或者器件淹沒在水中時。當(dāng)溫度循環(huán)時，iButton產(chǎn)品實際上能“排出”潮氣。

iButton內(nèi)部一旦進(jìn)水，就會產(chǎn)生傳導(dǎo)性通路，隨著時間推移，造成電池漏電。水和iButton電路板上金屬之間的化學(xué)反應(yīng)會造成腐蝕。這會造成數(shù)據(jù)線和GND之間短路，或者斷開數(shù)據(jù)線和芯片的通路并連接至GND。

如果連接至1-Wire總線：

?通信通路斷開的器件不會造成任何錯誤。僅僅是OneWireViewer找不到該器件。
?內(nèi)部短路的器件也不會產(chǎn)生錯誤。它會造成其它全部器件從OneWireViewer的器件列表中消失。
?電池耗盡但數(shù)據(jù)線和GND未短路的iButton將在OneWireViewer中引起各種各樣的錯誤。錯誤消息與是否支持CRC有很大關(guān)系。

如何顯示錯誤

OneWireViewer有兩種方式向用戶通告錯誤。最明顯的位置是OneWireViewer主窗口底部(圖1)。不太明顯的位置是錯誤記錄窗口(圖2)。

圖1. 顯示錯誤消息最明顯位置是主窗口底部。

圖2. 錯誤記錄文件中的相同錯誤說明。

為了打開錯誤記錄窗口，點擊View菜單，然后選擇Show Message Log，如圖1所示。然后在消息記錄窗口中點擊Level檢查確認(rèn)Information已選中。

典型錯誤消息

訪問不支持CRC的器件時，OneWireViewer通過寫入后再讀回檢查寫操作是否成功。如果讀回的數(shù)據(jù)與寫入的數(shù)據(jù)不一致，典型的錯誤消息以Read back of scratchpad had incorrect data或Read back verify had incorrect data結(jié)束。消息的開始說明錯誤發(fā)生的時間(也稱為“異?！?。

有兩類器件支持CRC：帶密碼保護(hù)(記錄器iButtons DS1922系列、DS1923和DS1977)和無密碼保護(hù)(記錄器iButtons DS1921系列、不帶電池的其它iButtons和1-Wire芯片)的器件。無論哪種，OneWireViewer均通過讀取1-Wire器件在存儲器/控制功能命令流期間產(chǎn)生的CRC確定讀或?qū)懖僮魇欠癯晒Α?/P>

對于無密碼保護(hù)的器件，錯誤消息以Invalid CRC16 read from device結(jié)束。消息的開始通常(并不總是)說明錯誤或異常發(fā)生的時間。對于帶密碼保護(hù)的器件，錯誤信令則更復(fù)雜。錯誤末尾可能為Invalid CRC16 read from device (訪問無保護(hù)的中間結(jié)果暫存器時)或Invalid CRC16 read from device. Password may be incorrect (訪問其它存儲器區(qū)域時)或Invalid CRC16 read from device. Password may be incorrect or a sample may be in progress (訪問記錄器iButton DS1922系列或DS1923的數(shù)據(jù)記錄存儲器時)。

特定功能Viewer錯誤行為

OneWireViewer包括幾個特定功能Viewer：Thermochron、Mission、Temperature、Humidity、A to D、Switch、Clock、Memory和File。除Switch外，全部適用于記錄器iButton器件，非常受非技術(shù)型用戶的青睞。表2中匯總了各種不同的功能Viewer如何處理錯誤情況。Thermochron和Mission Viewer僅僅在消息記錄中顯示錯誤，經(jīng)驗不足的用戶很容易忽略該位置。

用戶可能會對使用密碼保護(hù)感到迷惑。如果已啟用密碼，但沒有設(shè)置特定器件的軟件密碼，Viewer就不能讀取器件配置寄存器。這會造成顯示Real-Time Humidity和A to D Viewer。DS2422和DS1922或DS1923在電池耗盡時也出現(xiàn)這種情況。

表2. 特定功能Viewer行為

暫不論1-Wire適配器和iButton之間電氣接觸不良，產(chǎn)生無效CRC16的Viewer并不知道是記錄器的密碼還是記錄器電池耗盡造成的。目前的OneWireViewer(版本3.15.50及更早)不能區(qū)分這兩種情況。唯一無需密碼即可訪問的存儲器區(qū)域為記錄器的32字節(jié)中間結(jié)果暫存器。測試非常簡單：選擇有問題的記錄器，打開Memory 標(biāo)簽頁，然后選擇存儲器組Scratchpad with CRC and Password。如果電池良好，CRC16有效，中間結(jié)果暫存器內(nèi)容顯示在Viewer的主窗口中。如需要，可覆蓋一個或多個中間結(jié)果暫存器數(shù)據(jù)字節(jié)，然后點擊Commit Changes按鈕。如果電池良好，將能接收到新數(shù)據(jù)，可通過刷新檢驗。這是好消息。壞消息是需要找到正確的密碼。找到密碼后，需要通過Password標(biāo)簽頁上的Set Software Password功能輸入。該步驟之后，刷新Mission標(biāo)簽頁上的任務(wù)結(jié)果，就又能訪問記錄器iButton上的全部功能。注意，OneWireViewer不在文件中保存密碼，程序關(guān)閉時將丟失密碼。

與適配器的通信錯誤

至此討論的錯誤情形都與不同功能Viewer及潛在的iButton或1-Wire器件故障有關(guān)。假定1-Wire適配器和1-Wire器件之間的連接是可靠的。如上所述，間歇性接觸不良會造成CRC錯誤或回讀驗證錯誤。

如果計算機端口和1-Wire適配器時間的通路不可靠，就會發(fā)生另一種類型的錯誤。正常通信期間，這會產(chǎn)生以下錯誤消息：

ERROR: ThermochronViewer (ROM ID>) Setup Error:
com.dalsemi.onewire.OneWireException: 1-Wire Adapter communication exception

例如下載DS1921的數(shù)據(jù)記錄時?；蛘?/P>

ERROR: OneWireViewer (null) 1-Wire exception:
com.dalsemi.onewire.adapter.OneWireIOException: native TMEX error -12

掃描1-Wire總線查找新接入或斷開的器件時。如果出現(xiàn)此類錯誤，檢查計算機端口(COM或USB)之間的電纜，確保所有連接牢固可靠，重啟OneWireViewer，然后重復(fù)被適配器錯誤中斷的操作。

啟動任務(wù)之前測試壞電池

檢查器件是否仍然能夠正常工作是非常明智的，尤其是iButton記錄器之前被使用過。如表2所示，有多個功能Viewer可供選擇。如果按推薦條件保存記錄器，例如暫停實時時鐘，則首選為Clock Viewer。在OneWireViewer的Device List中選擇被測試記錄器，打開Clock標(biāo)簽頁，然后等待幾秒鐘。然后點擊Synchronize Clock to PC Time按鈕。如果電池良好，將不會出現(xiàn)錯誤消息，與PC的時間差為零或1秒。如果產(chǎn)生錯誤消息，檢查是否啟用了記錄器的密碼(見區(qū)分密碼不正確和電池耗盡部分)。

驗證并啟動任務(wù)

關(guān)于如何啟動任務(wù)的說明請參見應(yīng)用筆記3358：“OneWireViewer用戶指南”中的Thermochron和Mission部分。對于Thermochron Viewer，確保反轉(zhuǎn)設(shè)置、采樣率(采樣之間的分鐘數(shù))和任務(wù)啟動延遲(單位為分鐘)設(shè)置與要求一致。如果啟動任務(wù)之前已經(jīng)測試過時鐘，同步RTC沒有區(qū)別。設(shè)置溫度報警門限值可能有用，在任何情況下，完成任務(wù)后處理溫度記錄時可以識別報警情況(參見應(yīng)用筆記3809：“將DS192x的記錄數(shù)據(jù)從OneWireViewer中導(dǎo)入到Excel?)”。時鐘報警功能不影響任務(wù)結(jié)果，因此可忽略。

對于Mission Viewer，確保反轉(zhuǎn)設(shè)置、采樣率(采樣之間的秒數(shù))和任務(wù)啟動延遲(單位為分鐘)設(shè)置與要求一致。如果啟動任務(wù)之前已經(jīng)測試過時鐘，同步RTC沒有區(qū)別。對于要包含在記錄中的通道(溫度，DS1923還有濕度，如果需要的話)，選中Enable sampling，然后選擇分辨率。和之前一樣，可選擇設(shè)置報警門限值。

選擇了任務(wù)參數(shù)后，點擊OK，任務(wù)應(yīng)開始。如果啟動成功，Status標(biāo)簽頁的右下方(Thermochron和Mission Viewer)會填充以數(shù)據(jù)，與應(yīng)用筆記3358中的屏幕截圖類似。其它標(biāo)簽頁也是如此。如果這些區(qū)域仍為空白，說明任務(wù)未啟動。這種情況下，打開消息記錄，并滾動查看錯誤消息。