Esta nota de aplicación describe cómo conectar el bus Dallas 1-Wire con la serie de microcontroladores Z8F1680 de Zilog como dispositivo maestro. Un compromiso entre los dispositivos Z8F0880, Z8F1680 y Z8F2480, la serie Z8F1680 de Zilog cuenta con múltiples pines de entrada/salida de uso general que se pueden configurar fácilmente para interactuar con dispositivos Maxim/Dallas Semiconductor 1-Wire. La falta de soporte de hardware para el protocolo 1-Wire permite que las MCU Z8F1680 se comuniquen a través del bus 1-Wore a través del control de software (es decir, golpes de bits). Esta aplicación utiliza el sensor de temperatura DS18S20 como demostración del protocolo de 1 cable con una configuración de esclavo único.
Descripción general del bus de 1 cable
Los productos de 1 cable ofrecen una combinación de funciones de memoria, señal mixta y autenticación segura a través de una interfaz serial de un solo contacto. Dado que tanto la alimentación como la comunicación se proporcionan a través de un protocolo en serie, los dispositivos de 1 cable son únicos en su capacidad para proporcionar una funcionalidad crítica en sistemas que requieren interconexiones mínimas.
Un bus de 1 cable utiliza una sola línea de cable/datos para enviar y recibir datos. Esa arquitectura requiere una resistencia pull-up para aumentar el voltaje en la línea de datos en el lado maestro. Esta resistencia pullup se utiliza para alimentar el dispositivo de 1 cable durante los tiempos de inactividad.
El bus de 1 cable también se comunica mediante transmisión semidúplex, lo que permite que maestros y esclavos envíen y reciban comandos uno a la vez. El maestro inicia y controla todas las operaciones de 1 cable. El bus de 1 cable opera en un escenario de transacción de 3 fases que incluye una secuencia de reinicio, una secuencia de comando de ROM de 8 bits y una secuencia de comando de función de 8 bits. Además, el bus de 1 cable utiliza lógica CMOS/TTL convencional y funciona de 2,8 V a 6,0 V.
Principio de operación
El protocolo de bus de 1 cable se denomina 1 cable porque utiliza solo una línea de datos para enviar y recibir datos de dispositivos de 1 cable. La comunicación entre la MCU Z8F1680 y el dispositivo de 1 cable se configura con una interfaz maestro/esclavo.
Conexión de bus de 1 cable a MCU de la serie Z8F1680
¡Todo el bis del Z8! La familia de microcontroladores XP se puede interconectar como maestros utilizando la interfaz de bus de 1 cable. Un dispositivo de 1 cable se puede conectar a uno de los Encores Z8 de E/S de uso general. Pin XP MCU. El sensor de temperatura DS1820 puede recibir alimentación de una fuente de alimentación externa en el pin VCC o puede funcionar con energía parásita. Esto permite que el DS1820 funcione sin una fuente de alimentación externa. Sin embargo, no se recomienda el uso de energía parásita a temperaturas extremadamente altas, ya que las altas corrientes de fuga que pueden ocurrir pueden desestabilizar las comunicaciones.
La ventaja de los esquemas de energía convencionales sobre los esquemas de energía parásitos es que no se requieren pull-ups de MOSFET externos. Como resultado, el bus de 1 cable se libera de la sobrecarga de transacciones asociada con el uso de energía parásita. La figura 1 muestra un esquema de un bus de 1 cable con resistencias pull-up externas que se utilizan para llevar las líneas de datos a un nivel lógico alto mediante una fuente de alimentación externa.
El bus de 1 cable consta de cuatro operaciones básicas: restablecer, escribir 0 bit, escribir 1 bit y leer bit. Esta sección describe estas cuatro operaciones que causan la actividad del protocolo 1-Wire.
reiniciar

Cuando se emite un comando de reinicio a través del bus de 1 cable, ocurren los siguientes eventos (consulte la Figura 2).
- Una resistencia pull-up siempre eleva la línea de datos.
- El maestro de 1 cable inicia la línea de datos baja y configura la línea de datos para drenaje abierto o alta impedancia durante al menos 480 µs y no más de 640 µs durante su secuencia de reinicio.
- Un esclavo de 1 cable establece un pulso de presencia activando la línea de datos baja de 15 a 60 µs después de que el maestro establece el drenaje abierto de la línea de datos.
- El maestro verifica la línea de datos para este pulso de presencia aproximadamente 60-240 μs después de que la línea de datos se establece en drenaje abierto.
- Los esclavos de 1 cable pasan por un período de recuperación de al menos 1 µs