如何将1-Wire主机复用到多个通道

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如何将1-Wire主机复用到多个通道

2023-08-11 20:20:37 来源：电子工程网

【资料图】

作者：Stewart Merkel，ADI应用工程师

摘要
具有许多1-Wire节点的1-Wire网络可能需要专用1-Wire通道。本文讨论了一种在网络中只使用一个1-Wire主机而拥有多个1-Wire通道的方法。

简介
1-Wire网络最初设计用于与单条1-Wire总线上的单个1-Wire主机和多个1-Wire节点进行通信。对于1-Wire网络，理想的拓扑是包含不重要分支线的线性拓扑。然而，包含长分支线的星形拓扑常常是不可避免的，导致确定有效限制的难度加大。解决这些难题的一种方法是利用模拟多路复用器(mux)将星形拓扑分解成许多通道。使用多个通道的优点包括：加快各个1-Wire节点的接入时间，提高网络的鲁棒性，以及在不同通道上混用仅过驱节点和标准/过驱节点。获得这些优点的同时，仍然只使用了一个1-Wire主机。

布置
将1-Wire网络配置为具有多个通道时，通常采用的办法是将ADI公司的1-Wire主机连接到模拟多路复用器的公共信号。多路复用器具有数字通道选择信号，可将1-Wire公共信号连接到所需的I/O，后者包含1-Wire节点器件的一个通道。这种布置可以超越单条1-Wire总线的限制，让更多1-Wire节点联网。这是因为它消除了分支线，并且减少了由1-Wire主机驱动的每通道1-Wire节点数。

检验
图1所示为3.3 V系统，其使用DS2485 1-Wire主机。微控制器同时控制DS2485和要选择的多路复用器通道。在一个1-Wire网络中，所用多路复用器能够处理轨到轨模拟信号至关重要，否则可能发生信号失真，并违反1-Wire节点的VPUP参数要求。多路复用器RON参数也必须尽可能小，以避免改变DS2485有源上拉阻抗(RAPU)。如果不考虑这一点，则在强上拉事件期间，1-Wire节点可能无法接收到工作所需的电流。

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图1.典型应用电路。

多路复用器(U2)可以具有外部后置上拉电阻（RP4和RP5），以便在开关断开时为空闲的1-Wire节点供电。如果不这样做，则每次通道开关接通时，微控制器必须等待该通道上所连节点的最大唤醒时间（通常为2 ms），然后才能开始通信。然而，当在每个通道上使用外部上拉电阻时，在1-Wire主机引起的下拉事件期间，考虑多路复用器的RON参数的影响很重要。通过选择较小RON从而避免违反1-Wire节点的最高1-Wire输入低电平(VIL)参数要求，任何影响都可忽略不计。因此，对于给定的多路复用器后置上拉电阻RP和给定的多路复用器电阻RON，多路复用器后置输出低电压表示如下：

表1.适用于1-Wire器件的模拟多路复用器选型指南

产品型号

通道

电源电压（最小值）(V)

电源电压（最大值）

RON（最大值）(Ω)

微控制器-

封装

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