【導讀】具有許多1-Wire節點的1-Wire®網絡可能需要專用1-Wire通道。本文討論了一種在網絡中隻使用一個1-Wire主機而擁有多個1-Wire通道的方法。

簡介

1-Wire網絡最初設計用於與單條1-Wire總線上的單個1-Wire主機和多個1-Wire節點進行通信。對於1-Wirewangluo
，lixiangdetuopushibaohanbuzhongyaofenzhixiandexianxingtuopu。raner
，baohanchangfenzhixiandexingxingtuopuchangchangshibukebimiande
，daozhiquedingyouxiaoxianzhidenandujiada。jiejuezhexienantideyizhongfangfashiliyongmoniduolufuyongqi(mux)將星形拓撲分解成許多通道。使用多個通道的優點包括：加快各個1-Wire節點的接入時間，提高網絡的魯棒性
，以及在不同通道上混用僅過驅節點和標準/過驅節點。獲得這些優點的同時
，仍然隻使用了一個1-Wire主機。

布置

將1-Wire網絡配置為具有多個通道時，通常采用的辦法是將ADI公司的1-Wire主機連接到模擬多路複用器的公共信號。多路複用器具有數字通道選擇信號，可將1-Wire公共信號連接到所需的I/O，後者包含1-Wire節點器件的一個通道。這種布置可以超越單條1-Wire總線的限製，讓更多1-Wire節點聯網。這是因為它消除了分支線，並且減少了由1-Wire主機驅動的每通道1-Wire節點數。

檢驗

圖1所示為3.3 V係統，其使用DS2485 1-Wire主機。微控製器同時控製DS2485和要選擇的多路複用器通道。在一個1-Wire網絡中，所用多路複用器能夠處理軌到軌模擬信號至關重要，否則可能發生信號失真，並違反1-Wire節點的VPUP參數要求。多路複用器RON參數也必須盡可能小
，以避免改變DS2485有源上拉阻抗(RAPU)。如果不考慮這一點
，則在強上拉事件期間，1-Wire節點可能無法接收到工作所需的電流。

圖1.典型應用電路。

多路複用器(U2)可以具有外部後置上拉電阻（RP4和RP5）
，以便在開關斷開時為空閑的1-Wire節點供電。如果不這樣做
，則每次通道開關接通時，微控製器必須等待該通道上所連節點的最大喚醒時間（通常為2 ms）
，然後才能開始通信。然而，當在每個通道上使用外部上拉電阻時，在1-Wire主機引起的下拉事件期間，考慮多路複用器的RON參數的影響很重要。通過選擇較小RON從而避免違反1-Wire節點的最高1-Wire輸入低電平(VIL)參數要求
，任何影響都可忽略不計。因此，對於給定的多路複用器後置上拉電阻RP和給定的多路複用器電阻RON
，多路複用器後置輸出低電壓表示如下：

表1.適用於1-Wire器件的模擬多路複用器選型指南

*AB_和COM_引腳提供+10 kV ESD保護(HBM)。任意16個AB_引腳可以連接到任一COM_引腳。

此外，考慮所用1-Wire主機的靈活性也很重要。ADI公司建議任何3.3V係統都可以使用DS2485 1-Wire主機，因為DS2485的時序、輸入觸發電平和內部上拉電阻都是高度可調的。DS2485還可以設置為高阻抗模式，這在使用外部電阻選項時可能很有幫助。但是，如果係統需要5 V，那麼次優選擇是使用DS2484。

最後，在本次檢驗中，一些係統需要混用僅過驅和標準/過驅1-Wire節點器件。如果僅過驅器件和標準/過驅器件位於同一1-Wire總線上，則會出現通信故障。一個簡單解決方案是使用多路複用器，將僅過驅器件放置在與過驅/標準器件不同的通道上。這樣
，DS2485在通道選擇之間輕鬆的切換到過驅動模式或標準模式
，以實現正確的通信。

模擬多路複用器選擇

設計人員在選擇模擬多路複用器時會考慮許多要求。這些要求可以是通道數量、接口類型、成本、封裝類型和性能。表1列出了針對1-Wire應用的推薦模擬多路複用器。所有推薦的模擬多路複用器都能處理軌到軌模擬信號，具有小RON，並提供多種封裝類型。控製所選通道的微控製器必須具有備用GPIO引腳。如果微控製器沒有任何備用GPIO引腳，可以使用MAX14661或類似器件，並將其連接到DS2485所用的同一I2C總線。

結論

本文介紹了一種利用推薦列表中的模擬多路複用器來分解星形拓撲1-Wire網絡的方法。與任何電子元件的選擇一樣，支持係統應在所有使用條件下仔細檢查所有器件規格，以確保可靠運行。

相關器件

關於ADI公司

Analog Devices, Inc. (NASDAQ: ADI)是全球領先的半導體公司，致力於在現實世界與數字世界之間架起橋梁
，以實現智能邊緣領域的突破性創新。ADI提供結合模擬、數字和軟件技術的解決方案，推動數字化工廠
、汽車和數字醫療等領域的持續發展
，應對氣候變化挑戰
，並建立人與世界萬物的可靠互聯。ADI公司2022財年收入超過120億美元
，全球員工2.4萬餘人。攜手全球12.5萬家客戶，ADI助力創新者不斷超越一切可能。更多信息，請訪問www.analog.com/cn。

關於作者

Stewart擔任應用工程師已逾10年。加入ADI公司之前，Stewart在Maxim Integrated工作
，專注於嵌入式安全、1-Wire®器件和安全/不安全電信設備。他擁有美國紐約賓厄姆頓大學電氣工程學士學位。

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