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铁岭卫生职业学院官方网站建设,苏州出名的网站公司,怎么做视频还有网站吗,vr 网站怎么做的DS2431是一款1024位的1-Wire EEPROM芯片#xff0c;以每个256位的四个内存页面组织。数据被写入8字节的暂存区#xff0c;经过验证#xff0c;然后复制到EEPROM存储器中。作为一个特殊功能#xff0c;四个内存页面可以单独地被写保护#xff0c;或者被置于EPROM仿真模式以每个256位的四个内存页面组织。数据被写入8字节的暂存区经过验证然后复制到EEPROM存储器中。作为一个特殊功能四个内存页面可以单独地被写保护或者被置于EPROM仿真模式其中位只能从1更改为0。DS2431通过单导线1-Wire总线进行通信。通信遵循标准的1-Wire协议。每个设备都有自己不可更改的独特的64位ROM注册号这个号码在芯片上由工厂激光刻写。 优势与特点 ● 轻松为任何个体系统添加可追溯性和相关信息 1024位的EEPROM存储器分为四个256位的页面可以单独对每个内存页面进行永久写保护或置于EPROM仿真模式写为0切换点滞后和滤波以在噪声存在的情况下优化性能 ● 简约的1-Wire接口降低成本和接口复杂性 IEC 1000-4-2 Level 4 静电放电保护±8kV 接触±15kV 空气典型值在从 -40°C 到 85°C 的广泛电压范围内读写通过单一数字信号以15.4kbps或125kbps与主机通信 DS2431将1024位的EEPROM、一个带有最多7个用户读/写字节的8字节寄存器/控制页以及一个功能齐全的1-Wire接口融合在单个芯片中。每个DS2431都有自己的64位ROM注册号由工厂激光刻写到芯片中以提供绝对可追溯性的确保唯一身份。数据通过1-Wire协议进行串行传输仅需要一个数据引脚和一个地线返回。DS2431还有一个额外的内存区域称为暂存区用作在写入主存储器或寄存器页时的缓冲区。数据首先写入暂存区然后可以读取回来。在数据经过验证后复制暂存区命令将数据传输到其最终的存储位置。DS2431的应用包括附件/PCB识别、医疗传感器校准数据存储、模拟传感器校准包括IEEE P1451.4智能传感器墨盒和硒鼓打印机识别以及后市场耗材管理。 1-Wire协议的分层结构如图2所示。总线主机首先必须提供七种ROM功能命令之一读取ROM、匹配ROM、搜索ROM、跳过ROM、恢复、过载-跳过ROM或过载-匹配ROM。在以标准速度执行完成过载-跳过ROM或过载-匹配ROM命令字节后设备进入过载模式随后的所有通信都以更高的速度进行。这些ROM功能命令所需的协议在图9中描述。成功执行ROM功能命令后内存功能变得可访问主机可以提供其中任何一个四种内存功能命令之一。这些内存功能命令的协议在图7中描述。所有数据都是以最低有效位优先进行读取和写入。 64位激光刻写的ROM每个DS2431包含一个64位长的唯一ROM代码。前8位是1-Wire家族代码。接下来的48位是唯一的序列号。最后8位是前56位的循环冗余校验CRC。详细信息请参见图3。1-Wire CRC使用一个移位寄存器和异或门组成的多项式生成器生成如图4所示。多项式为X8 X5 X4 1。 移位寄存器位初始化为0。然后从家族代码的最低有效位开始一次将一个位进行移位。在输入完家族代码的第8位后输入序列号。在输入完序列号的最后一位后移位寄存器包含CRC值。将CRC的8位进行移位会将移位寄存器恢复为全部为0。 内存访问数据内存和寄存器位于线性地址空间中如图5所示。数据内存和寄存器具有无限制的读取访问权限。DS2431的EEPROM数组由18行每行8字节组成。 前16行平均分成四个内存页面每个32字节。这四个页面是主要的数据内存。每个页面可以通过在寄存器行中设置相关的保护字节单独设置为开放未受保护、写保护或EPROM模式。作为出厂默认设置整个数据内存是未受保护的其内容是未定义的。最后两行包含保护寄存器和保留字节。寄存器行包括4个保护控制字节、一个复制保护字节、一个工厂字节和2个用户字节/制造商ID字节。制造商ID可以是客户提供的标识代码有助于应用软件识别与DS2431相关的产品。 请与工厂联系以设置和注册自定义制造商ID。最后一行保留供将来使用。在读/写功能方面它是未定义的不应使用。 除了主EEPROM数组外还包括8字节的易失性暂存区。对EEPROM数组的写操作是一个两步过程。首先数据被写入暂存区然后复制到主数组中。这允许用户在复制到主数组之前先验证写入暂存区的数据。设备仅支持完整行8字节的复制操作。为了使暂存区中的数据对复制操作有效使用写暂存区命令提供的地址必须从行边界开始并且必须将8个完整字节写入暂存区。 保护控制寄存器确定在写暂存区命令中的传入数据如何加载到暂存区。保护设置为55h写保护会导致传入的数据被忽略目标地址主内存数据被加载到暂存区。保护设置为AAhEPROM模式会导致传入数据和目标地址主内存数据的逻辑与被加载到暂存区。任何其他保护控制寄存器设置会使相关内存页面开放可以无限制地进行写入访问。 注要使EPROM模式正常工作首先必须将受影响的整个内存页面编程为FFh。 保护控制字节设置为55h或AAh也会写保护保护控制字节。保护控制字节设置为55h不会阻止复制。这允许刷新即使用当前数据重新编程受写保护的数据。 复制保护字节用于更高级别的安全性只应在所有其他保护控制字节、用户字节和写保护页面设置为最终值后使用。如果复制保护字节设置为55h或AAh则会阻止对寄存器行和用户字节行的所有复制尝试。此外所有复制尝试写保护的主内存页面即刷新都会被阻止。 地址寄存器和传输状态DS2431使用三个地址寄存器TA1、TA2和E/S图6。这些寄存器对许多其他1-Wire设备是共用的但在DS2431中的操作稍有不同。寄存器TA1和TA2必须加载目标地址该地址是要写入数据的地址或要从中读取数据的地址。寄存器E/S是一个只读的传输状态寄存器用于通过写命令验证数据完整性。寄存器E/S的位E[2:0]在写暂存区命令上加载传入的T[2:0]并在每个后续数据字节上递增。这实际上是在8字节暂存区内的字节结束偏移计数器。寄存器E/S的第5位称为PF如果暂存区中的数据由于断电或主机发送的字节数不足以达到暂存区末端而无效它为逻辑1。对于对暂存区的有效写入T[2:0]必须为0且主机必须发送了8个数据字节。位3、4和6没有功能它们总是读取0。寄存器E/S的最高位称为授权接受AA作为一个标志指示已经将存储在暂存区中的数据复制到目标内存地址。将数据写入暂存区会清除此标志。 带验证的写入要将数据写入DS2431必须使用暂存区作为中间存储。首先主机发出写暂存区命令来指定所需的目标地址然后是要写入暂存区的数据。请注意复制暂存区命令必须在8字节边界上执行即目标地址的三个最低有效位T2、T1、T0必须等于000b。 如果T[2:0]的值为非零值则复制功能被阻止。在某些条件下请参阅写暂存区[0Fh]部分主机在写暂存区命令序列结束时会接收到命令、地址实际发送的地址和数据的反向CRC-16。在知道此CRC值的情况下主机可以将其与其计算的值进行比较以确定通信是否成功并继续执行复制暂存区命令。如果主机无法接收到CRC-16则应发送读暂存区命令以验证数据的完整性。在暂存区数据的前导码中DS2431会重复目标地址TA1和TA2并发送E/S寄存器的内容。如果PF标志被设置表示数据没有正确到达暂存区或者自上次写入暂存区的数据以来断电。主机无需继续读取可以开始新的尝试将数据写入暂存区。类似地将设置的AA标志与清除的PF标志一起表示设备未能识别写命令。 如果一切都进行得正确两个标志都会被清除。现在主机可以继续读取和验证每个数据字节。主机在验证了数据后可以发送复制暂存区命令例如。该命令必须紧随目标地址寄存器TA1、TA2和E/S的数据。主机应通过读取暂存区来获取这些寄存器的内容。 内存功能命令内存功能流程图图7描述了访问DS2431内存所需的协议。如何使用这些功能来写入和读取设备的示例在内存功能示例部分中。主机与DS2431之间的通信可以在标准速度默认OD 0或过载速度OD 1下进行。如果未显式设置为过载模式DS2431将假定标准速度。 写暂存区[0Fh]写暂存区命令适用于数据内存和寄存器页中的可写地址。 为使暂存区数据对复制到数组有效用户必须从有效的行边界开始执行8字节的写暂存区命令。写暂存区命令接受无效地址和部分行但后续的复制暂存区命令将被阻止。 发出写暂存区命令后主机必须首先提供2字节的目标地址然后是要写入暂存区的数据。数据从T[2:0]的字节偏移开始写入暂存区。 E/S位E[2:0]加载了起始字节偏移并随后的每个字节递增。实际上E[2:0]是写入暂存区的最后一个完整字节的字节偏移。只接受完整的数据字节。 在执行写暂存区命令时DS2431内部的CRC生成器图13会计算整个数据流的CRC从命令代码开始到由主机发送的最后一个数据字节结束。这个CRC是使用CRC-16多项式生成的首先清除CRC生成器然后将写暂存区命令的命令代码0Fh、目标地址TA1和TA2以及所有数据字节都移入。请注意CRC-16计算是使用主机实际发送的TA1、TA2和数据进行的。主机可以随时结束写暂存区命令。然而如果到达暂存区的末尾E[2:0] 111b主机可以发送16个读时间槽并接收由DS2431生成的CRC。 如果尝试将写暂存区命令写入受写保护的位置则暂存区会加载已经存在于内存中的数据而不是传输的数据。 同样如果目标地址页处于EPROM模式则暂存区会加载传输数据和已经存在于内存中的数据的位逻辑与。 读取暂存区命令[AAh]读取暂存区命令用于验证目标地址和暂存区数据的完整性。发出命令代码后主机开始读取。 前两个字节是目标地址。接下来的字节是结束偏移/数据状态字节E/S后面是暂存区数据可能与主机最初发送的数据不同。如果目标地址位于寄存器页内或处于写保护模式或EPROM模式的页面内这一点尤为重要。有关详细信息请参阅写暂存区[0Fh]部分。主机应该逐个读取整个暂存区E[2:0] - T[2:0] 1字节在读取完CRC后它将接收到由DS2431根据数据生成的反向CRC。如果主机在CRC之后继续读取所有数据将为逻辑1。 复制暂存区[55h]复制暂存区命令用于将数据从暂存区复制到可写的内存部分。发出复制暂存区命令后主机必须提供一个3字节的授权模式这应该是紧随其后的读暂存区命令获取的。这个3字节的模式必须与三个地址寄存器TA1、TA2、E/S按顺序排列中的数据完全匹配。如果模式匹配目标地址有效PF标志未设置目标内存未被复制保护则设置AA标志并开始复制。所有8个字节的暂存区内容都会复制到目标内存位置。设备内部数据传输的持续时间为tPROG在此期间1-Wire总线上的电压不能低于2.8V。在数据复制完成后将传输0和1交替的模式直到主机发出复位脉冲。如果设置了PF标志或目标内存被复制保护复制将不会开始AA标志也不会被设置。 读取内存[F0h]读取内存命令是从DS2431读取数据的一般功能。发出命令后主机必须提供2字节的目标地址。在这两个字节之后主机从目标地址开始读取数据可以一直读取到地址008Fh。如果主机继续读取结果将是逻辑1。设备的内部TA1、TA2、E/S和暂存区内容不会受到读取内存命令的影响。 1-Wire总线系统1-Wire总线是一个系统有一个总线主机和一个或多个从设备。在所有情况下DS2431都是从设备。总线主机通常是微控制器。关于这个总线系统的讨论分为三个主题硬件配置、事务序列和1-Wire信号信号类型和时序。 硬件配置1-Wire总线仅有一根线根据定义每个总线上的设备在适当的时间必须能够驱动它。为了实现这一点连接到1-Wire总线的每个设备必须具有开漏或三态输出。DS2431的1-Wire端口是开漏的内部电路与图8中所示的等效。 多点总线由一个1-Wire总线和多个附加的从设备组成。DS2431支持标准通信速度和过载通信速度分别为15.4kbps最大和125kbps最大。请注意传统的1-Wire产品支持标准通信速度为16.3kbps和过载速度为142kbps。DS2431的略微降低的速率是由于额外的恢复时间导致的而这又是由于1 -Wire物理接口增强以提高抗干扰能力。上拉电阻的值主要取决于网络大小和负载条件。DS2431在任何速度下都需要一个2.2kΩ最大的上拉电阻。 1-Wire总线的空闲状态是高电平。如果由于任何原因需要暂停事务如果事务要恢复则总线必须保持在空闲状态。如果这不发生总线在过载速度下保持低电平超过16μs或在标准速度下保持低电平超过120μs可能会重置总线上的一个或多个设备。 事务序列通过1-Wire端口访问DS2431的协议如下 ● 初始化 ● ROM功能命令 ● 内存功能命令 ● 事务/数据 初始化1-Wire总线上的所有事务都以初始化序列开始。初始化序列由总线主机发送的复位脉冲和从设备发送的存在脉冲组成。存在脉冲让总线主机知道DS2431位于总线上并且已准备好操作。有关更多详细信息请参阅1-Wire信号部分。 1-Wire ROM功能命令一旦总线主机检测到存在它可以发出DS2431支持的七个ROM功能命令之一。所有ROM功能命令的长度为8位。以下是这些命令的列表参见图9中的流程图。 读取ROM [33h]读取ROM命令允许总线主机读取DS2431的8位家族代码、独特的48位序列号和8位CRC。仅当总线上有一个从设备时才能使用此命令。如果总线上存在多个从设备当所有从设备尝试同时传输时开漏输出产生有线AND结果会发生数据碰撞。由此产生的家族代码和48位序列号导致CRC不匹配。 匹配ROM [55h]匹配ROM命令后跟一个64位ROM序列允许总线主机在多点总线上寻址特定的DS2431。只有与64位ROM序列完全匹配的DS2431才会响应后续的内存功能命令。所有其他从设备等待复位脉冲。此命令可用于单个设备或总线上的多个设备。 搜索ROM [F0h]当系统首次启动时总线主机可能不知道1-Wire总线上的设备数量或其注册号。通过利用总线的有线AND特性主机可以使用排除法来识别所有从设备的注册号。对于每个注册号位从最低有效位开始总线主机发出一组三个时间槽。在第一个时间槽上参与搜索的每个从设备输出其注册号位的真值。在第二个时间槽上参与搜索的每个从设备输出其注册号位的补码值。在第三个时间槽上主机将要选择的位的真值写入。所有与主机写入的位不匹配的从设备停止参与搜索。 如果两个读取的位都为零主机就知道存在具有位的两种状态的从设备。通过选择要写入的状态总线主机在ROM代码树中进行分支。经过一次完整的传递总线主机就知道了单个设备的注册号。进一步的传递可以识别出其余设备的注册号。有关详细讨论请参阅应用笔记1871-Wire搜索算法包括一个示例。 跳过ROM [CCh]在单点总线系统中此命令可以通过允许总线主机在不提供64位ROM代码的情况下访问内存功能来节省时间。如果总线上存在多个从设备例如在跳过ROM命令后发出读取命令多个从设备同时传输时会在总线上发生数据碰撞开漏下拉产生有线AND结果。 恢复 [A5h]为了在多点环境中最大化数据吞吐量提供了恢复命令。此命令检查RC位的状态如果设置了RC位则直接将控制传递给内存功能命令类似于跳过ROM命令。设置RC位的唯一方式是通过成功执行匹配ROM、搜索ROM或超速匹配ROM命令。一旦设置了RC位可以通过恢复命令重复访问设备。在总线上访问另一个设备会清除RC位防止两个或多个设备同时响应恢复命令。 超速跳过ROM [3Ch]在单点总线上此命令可以节省时间允许总线主机在不提供64位ROM代码的情况下访问内存功能。与正常的跳过ROM命令不同超速跳过ROM命令将DS2431设置为超速模式OD 1。此命令之后的所有通信都必须以超速速度进行直到最短480μs的复位脉冲将总线上的所有设备重置为标准速度OD 0为止。 在多点总线上发出此命令会将所有支持超速的设备设置为超速模式。要随后寻址特定的支持超速的设备必须发出超速速度的复位脉冲然后是匹配ROM或搜索ROM命令序列。这加快了搜索过程的时间。如果总线上存在支持超速的多个从设备并且超速跳过ROM命令之后是读取命令多个从设备同时传输时会在总线上发生数据碰撞开漏下拉产生有线AND结果。 超速匹配ROM [69h]超速匹配ROM命令后跟一个以超速速度传输的64位ROM序列允许总线主机在多点总线上寻址特定的DS2431并同时将其设置为超速模式。 只有与64位ROM序列完全匹配的DS2431才会响应后续的内存功能命令。已经在先前的超速跳过ROM或成功的超速匹配ROM命令中处于超速模式的从设备将保持超速模式。所有支持超速的从设备在下一个最短480μs的复位脉冲时返回标准速度。超速匹配ROM命令可以用于单个设备或总线上的多个设备。 1-Wire Signaling DS2431需要严格的协议以确保数据完整性。协议在一条线上包含四种类型的信号带有复位脉冲和存在脉冲的复位序列写零写一和读数据。除了存在脉冲外总线主机引发所有下降沿。 DS2431可以以两种不同的速度进行通信标准速度和超速速度。如果没有明确设置为超速模式DS2431将以标准速度进行通信。在超速模式下快速时序适用于所有波形。 要从空闲到活动1-Wire线上的电压需要从VPUP下降到阈值VTL以下。要从活动返回到空闲电压需要从VILMAX上升超过阈值VTH。电压完成这次上升所需的时间在图10中表示为ε并且其持续时间取决于使用的上拉电阻RPUP和连接的1-Wire网络的电容。电压VILMAX在确定逻辑电平时与DS2431相关而不会触发任何事件。 图10显示了与DS2431开始任何通信所需的初始化序列。复位脉冲后跟存在脉冲表明DS2431已准备好接收数据前提是给出了正确的ROM和存储器功能命令。如果总线主机在下降沿上使用斜率控制则必须在tRSTL tF内将线拉低以补偿边缘。持续时间为480微秒或更长的tRSTL会退出超速模式将设备恢复到标准速度。如果DS2431处于超速模式并且tRSTL不超过80微秒则设备仍然处于超速模式。如果设备处于超速模式并且tRSTL在80微秒和480微秒之间则设备会复位但通信速度无法确定。 总线主机释放线路后它进入接收模式。现在通过上拉电阻将1-Wire总线拉到VPUP或者在DS2482-x00或DS2480B驱动程序的情况下通过主动电路。当越过阈值VTH时DS2431会等待tPDH然后通过将线路拉低tPDL来发送存在脉冲。为了检测存在脉冲主机必须在tMSP时测试1-Wire线路的逻辑状态。 tRSTH窗口的持续时间必须至少为tPDHMAXtPDLMAX和tRECMIN的总和。在tRSTH过期后DS2431已准备好进行数据通信。在混合种群网络中tRSTH应在标准速度下至少延长到480微秒在超速速度下至少延长到48微秒以适应其他1-Wire设备。 读/写时间槽 与DS2431的数据通信在时间槽中进行每个时间槽携带一个位。写时间槽将数据从总线主机传输到从属设备。读时间槽将数据从从属设备传输到主机。图11说明了写和读时间槽的定义。 所有通信始于主机将数据线拉低。当1-Wire线上的电压降至阈值VTL以下时DS2431启动其内部计时发生器该发生器确定在写时间槽期间何时对数据线进行采样以及在读时间槽期间数据有效的持续时间。 主机到从属设备对于写一时间槽数据线上的电压必须在写一低电平时间tW1LMAX过期之前越过VTH阈值。对于写零时间槽数据线上的电压必须在写零低电平时间tW0LMIN过期之前保持低于VTH阈值。 为了实现最可靠的通信在整个tW0L或tW1L窗口期间数据线上的电压不应超过VILMAX。在越过VTH阈值后DS2431需要恢复时间tREC然后才能准备好进行下一个时间槽。 从属设备到主机读取数据时间槽开始时类似于写一时间槽。 在读取低电平时间tRL过期之前数据线上的电压必须保持低于VTL。在tRL窗口期间当以0回应时DS2431开始将数据线拉低其内部计时发生器确定何时结束这次拉低并且电压开始上升。当以1回应时DS2431根本不保持数据线低电平电压会在tRL结束后立即开始上升。 tRL δ上升时间与DS2431的内部计时发生器的和定义了主机采样窗口从tMSRMIN到tMSRMAX在该窗口中主机必须从数据线上进行读取。 为了实现最可靠的通信tRL应尽可能短主机应在tMSRMAX之前但不迟于tMSRMAX时进行读取。从数据线读取后主机必须等待tSLOT过期。这保证了DS2431有足够的恢复时间tREC来准备好下一个时间槽。请注意此处指定的tREC仅适用于连接到1-Wire线的单个DS2431。对于多设备配置必须延长tREC以适应额外的1-Wire设备输入电容。或者可以使用在1-Wire恢复时间内执行主动上拉的接口例如DS2482-x00或DS2480B 1-Wire线驱动程序。 Improved Network Behavior (Switchpoint Hysteresis) 在1-Wire环境中线路终端仅在总线主机1-Wire驱动程序控制的瞬态期间才可能出现。因此1-Wire网络容易受到来自不同来源的噪声影响。根据网络的物理尺寸和拓扑结构来自端点和分支点的反射可能在一定程度上累积或抵消。这种反射在1-Wire通信线上会表现为故障或振铃。从外部源耦合到1-Wire线上的噪声也可能导致信号故障。在时间槽上升沿期间出现故障可能导致从属设备失去与主机的同步从而导致搜索ROM命令陷入死胡同或导致特定于设备的功能命令中止。为了在网络应用中获得更好的性能DS2431使用了新的1-Wire前端使其对噪声的敏感性降低。 DS2431的1-Wire前端与传统的从属设备有三个特点不同。 电路中检测时间槽开始时下降沿的部分增加了低通滤波。 这减少了对高频噪声的敏感性。 这种额外的滤波不适用于超速速度。 在低至高切换阈值VTH处存在滞后。如果负的故障越过VTH但不低于VTH - VHY它不会被识别图12情况A。这种滞后在任何1-Wire速度下都有效。 在上升沿保持时间tREH内存在一个时间窗口在此窗口内忽略故障即使它们在VTH - VHY阈值以下延伸图12情况BtGL tREH。在越过VTH阈值后出现的深电压降或故障并且超出tREH窗口无法被滤除并被视为新时间槽的开始图12情况CtGL ≥ tREH。
具有在其电气特性中指定的参数VHY和tREH的设备使用了改进的1-Wire前端。 CRC生成DS2431使用两种不同类型的CRC。其中一个CRC是8位类型存储在64位ROM的最高有效字节中。总线主机可以根据64位ROM的前56位计算CRC值并将其与DS2431内部存储的值进行比较以确定ROM数据是否已无误接收。这个CRC的等效多项式函数是X8 X5 X4 1。此8位CRC以真非反转形式接收。它在工厂中计算并刻入ROM。 另一个CRC是16位类型根据标准化的CRC-16多项式函数X16 X15 X2 1生成。在写入或从临时存储器读取时此CRC用于快速验证数据传输。与8位CRC不同16位CRC始终以反转形式传输。DS2431芯片内部的CRC生成器图13根据命令流程图图7计算一个新的16位CRC。总线主机将从设备读取的CRC值与从数据计算的CRC值进行比较并决定是否继续操作或重新读取带有CRC错误的数据部分。 通过写入临时存储器命令CRC是通过首先清除CRC生成器然后按命令代码、目标地址TA1和TA2以及总线主机发送的所有数据字节进行移位来生成的。只有在E[2:0] 111b时DS2431才会传输此CRC。 通过读取临时存储器命令CRC是通过首先清除CRC生成器然后按命令代码、目标地址TA1和TA2E/S字节以及DS2431发送的临时存储器数据进行移位来生成的。只有在读取继续到临时存储器末尾时DS2431才会传输此CRC。 有关生成CRC值的更多信息请参阅应用笔记27。