為嵌入式應(yīng)用選擇合適的1-Wire®主機(jī)

圖7. USB接口1-Wire主機(jī)，該圖為簡(jiǎn)化電路，詳細(xì)電路參見(jiàn)DS2490數(shù)據(jù)資料

可接PC的適配器方案

由于它們不需要由用戶開(kāi)發(fā)軟件，因此作為1-Wire主機(jī)的PC機(jī)附件非常便于作為原型*估1-Wire器件。除了適配器、待檢測(cè)1-Wire器件和現(xiàn)成的電纜，用戶需要的就是*估軟件，如基于Java的可免費(fèi)下載的OneWireViewer。PC機(jī)適配器1-Wire端口即適合連接iButton?也適合母RJ-11連接器。具體情況如表1所列。

用OneWireViewer*估1-Wire器件時(shí)，識(shí)別芯片存在與否沒(méi)有差別。然而，當(dāng)對(duì)具有1個(gè)從器件的應(yīng)用進(jìn)行建模時(shí)，識(shí)別芯片需要執(zhí)行Search ROM命令，而不是Read ROM命令。這使得建立軟件原型較為復(fù)雜。

表1. 適合PC的1-Wire適配器

哪款1-Wire主機(jī)適合我的應(yīng)用?

為更好的回答這一問(wèn)題，先確定以下事情：

確定應(yīng)用是否需要強(qiáng)上拉。參見(jiàn)“1-Wire術(shù)語(yǔ)”部分。

確定應(yīng)用中的1-Wire工作電壓。參見(jiàn)“1-Wire術(shù)語(yǔ)”部分。

在決策表(表2)中，刪去無(wú)法提供的前提條件的方案(列)。

在決策表中，刪去實(shí)際應(yīng)用不支持的工作電壓的方案(列)。

如果應(yīng)用需要強(qiáng)上拉，在第5行填YES，否則填NO。

刪減后剩下的方案，執(zhí)行以下步驟：

估算附加硬件的成本(根據(jù)第3行項(xiàng)目;如果第5行中有YES，則還包括第4行項(xiàng)目)并填寫(xiě)到第6行。除非需要升級(jí)到較大的微控制器或FPGA/ASIC，否則假定增加端口完全免費(fèi)。升級(jí)時(shí)，微控制器或FPGA/ASIC增加了邊際成本。

估算軟件開(kāi)發(fā)成本并按照構(gòu)建單元數(shù)平分。將數(shù)據(jù)填入第7行。如果無(wú)法估算軟件開(kāi)發(fā)成本，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)0或留白。

把第6行和第7行的數(shù)字相加，結(jié)果寫(xiě)到第8行。

第8行中成本最低的就是最佳選擇。

表2. 決策表 Row # Title Schematic/Figure Number

結(jié)束語(yǔ)

適合嵌入式應(yīng)用的1-Wire主機(jī)應(yīng)該在附加成本盡可能低的前提下符合1-Wire器件電氣要求(即工作電壓，若有必要還應(yīng)帶強(qiáng)上拉)。最終選擇取決于應(yīng)用中空閑的(未用)資源，包括端口引腳、UART、I?C總線甚至USB端口，以及程序存儲(chǔ)器空間。如果空閑資源不足，有必要升級(jí)為帶有更多端口和/或程序存儲(chǔ)器的微控制器或FPGA。

在串行接口協(xié)議轉(zhuǎn)換類型方面，DS2482-100是最具性價(jià)比的選擇。對(duì)于從器件數(shù)目比較多的應(yīng)用， DS2482-800每1-Wire通道成本更低。雖然微處理器端口引腳附件電路的成本大大低于DS2482-100，但在軟件開(kāi)發(fā)方面投入的額外精力(尤其是當(dāng)需要寫(xiě)“位拆裂”的低級(jí)驅(qū)動(dòng)器時(shí))只能通過(guò)構(gòu)建的單元數(shù)目分擔(dān)。對(duì)于基于FPGA的應(yīng)用，合成1-Wire總線主機(jī)是一個(gè)值得關(guān)注的解決方案。如果DS80C4XX微控制器的其他功能可以很好的滿足應(yīng)用要求，則利用內(nèi)置1-Wire主機(jī)所需的額外組件成本只有幾美分。采用DS80C400時(shí)，1-Wire時(shí)序由硬件產(chǎn)生，所以軟件開(kāi)發(fā)成本微乎其微。雖然DS2480B和DS2490適合嵌入式應(yīng)用，但它們通常應(yīng)用在PC機(jī)端口適配器中。