【正文】 數(shù)據(jù)傳到非易性（ 2E ） RAM 中。這一過程確保更改存儲器時(shí)數(shù)據(jù)的完整性。 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 9 暫存器的結(jié)構(gòu)為 8 個(gè)字節(jié)的存儲器。頭兩個(gè)字節(jié)包含測得的溫度信息。第三和第四字節(jié)是 TH 和 TL 的拷貝，是易失性的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。下面兩個(gè)字節(jié)沒有使用，但是在讀回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，它們?nèi)勘憩F(xiàn)為邏輯 1。第七和第八字節(jié)是計(jì)數(shù)寄存器，它們可以被用來獲得更高的溫度分辨力（見 “ 測溫操作 ” 一節(jié)）。還有一個(gè)第九字節(jié)，可以用讀暫存器命令讀出。這個(gè)字節(jié)是以上八個(gè)字節(jié)的 CRC 碼。 CRC 的執(zhí)行方式如第二個(gè)標(biāo)題“C RC 發(fā)生器 ” 所述。 單線總線系統(tǒng) 單線總線系統(tǒng)包括一個(gè)總線控制器和一個(gè)或多個(gè)從機(jī)。 DS18B20 是從機(jī)。關(guān)于這種總線分三個(gè)題目討論：硬件結(jié)構(gòu)、執(zhí)行序列和單線信號（信號類型和時(shí)序）。 單線總線只有一條定義的信號線；重要的是每一個(gè)掛在總線上的器件都能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間驅(qū)動(dòng)它。為此每一個(gè)總線上的器件都必須是漏極開路或三態(tài)輸出。 DS18B20 的單總線端口（ I/O 引腳）是漏極開路式的，內(nèi)部等效電路見圖 9。一個(gè)多點(diǎn)總線由一個(gè)單線總線和多個(gè)掛于其上的從機(jī)構(gòu)成。單線總線需要一個(gè)約 5KΩ 的上拉電阻。 單線總線的空閑狀態(tài)是高電平。無論任何理由需要暫停某一執(zhí)行過程時(shí)，如果還想恢復(fù)執(zhí)行的話，總線必必須停留在空閑狀態(tài)。在恢復(fù)期間，如果單線總線處于非活動(dòng)（高電平）狀態(tài)，位與位間的恢復(fù)時(shí)間可以無限長。如果總線停留在低電平超過 480μs ，總線上的所有器件都將被復(fù)位。 通過單線總線端口訪問 DS1820 的協(xié)議如下： ? 初始化 ? ROM 操作命令 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 10 ? 存儲器操作命令 ? 執(zhí)行 /數(shù)據(jù) 初始化 通過單線總線的所有執(zhí)行（處理）都從一個(gè)初始化序列開始。初始化序列包括一個(gè)由總線控制器發(fā)出的復(fù)位脈沖和跟有其后由 從機(jī)發(fā)出的存在脈沖。存在脈沖讓總線控制器知道 DS1820 在總線上且已準(zhǔn)備好操作。 ROM 操作命令 一旦總線控制器探測到一個(gè)存在脈沖，它就可以發(fā)出 5個(gè) ROM 命令中的任一個(gè)。所有 ROM操作命令都 8位長度。 Read ROM [33h] 這個(gè)命令允許總線控制器讀到 DS18B20 的 8 位系列編碼、唯一的序列號和 8 位 CRC碼。只有在總線上存在單只 DS1B820 的時(shí)候才能使用這個(gè)命令。如果總 線 上有不止一個(gè)從機(jī)，當(dāng)所有從機(jī)試圖同時(shí)傳送信號時(shí)就會發(fā)生數(shù)據(jù)沖突（漏極開路連在一起開成相與的效果）。 Match ROM [55h] 匹配 ROM 命令，后跟 64 位 ROM 序列，讓總線控制器在多點(diǎn)總線上定位一只特定的 DS18B20。只有和 64位 ROM 序列完全匹配的 DS1820 才能響應(yīng)隨后的存儲器操作命令。所有和 64 位 ROM 序列不匹配的從機(jī)都將等待復(fù)位脈沖。這條命令在總線上有單個(gè)或多個(gè)器件時(shí)都可以使用。 Skip ROM [CCh] 這條命令允許總線控制器不用提供 64 位 ROM 編碼就使用存儲器操作命令，在單點(diǎn)總線情況下 又 節(jié)省時(shí)間。如果總線上不止一個(gè)從機(jī)，在 Skip ROM 命令之后跟著發(fā)一條讀命令，由于多個(gè)從機(jī)同時(shí)傳送信號，總線上就 會發(fā)生數(shù)據(jù)沖突（漏極開路下拉效果相當(dāng)于相與）。 Search ROM [F0h] 當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)初次啟動(dòng)時(shí)，總線控制器可能并不知道單線總線上有多少器件或它們的64 位 ROM 編碼。搜索 ROM命令允許總線控制器用排除法識別總線上的所有從機(jī)的 64 位編碼。 Alarm Search [ECh] 這條命令的流程圖和 Search ROM 相同。然而，只有在最近一次測溫后遇到符合報(bào)警條件的情況， DS18B20才會響應(yīng)這條命令。報(bào)警條件定義為溫度高于 TH 或低于 TL。只要 DS18B20 不掉電，報(bào)警狀態(tài)將一直保持，直到再一次測 得的溫度值達(dá)不到報(bào)警條件。 I/O 信號 DS18B20 需要嚴(yán)格的協(xié)議以確保數(shù)據(jù)的完整性。協(xié)議包括幾種單線信號類型：復(fù)位脈沖、存在脈沖、寫 0、寫 讀 0 和讀 1。所有這些信號，除存在脈沖外，都是由總線控制器發(fā)出的。和 DS18B20 間的任何通訊都需要以初始化序列開始，初始化序列見圖 11。一個(gè)復(fù)位脈沖跟著一個(gè)存在脈沖表明 DS18B20 已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送和接收數(shù)據(jù)（適當(dāng)?shù)?ROM命令和存儲器操作命令）。 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 11 存儲器操作命令 Write Scratchpad [4E] 這個(gè)命令向 DS18B20 的暫存器中寫入數(shù)據(jù)，開始位置在地址 2。接下來寫入的兩個(gè)字節(jié)將被存到暫存器中的地址位置 2和 3。可以在任何時(shí)刻發(fā)出復(fù)位命令來中止寫入。 Read Scratchpad [BEh] 這個(gè)命令讀取暫存器的內(nèi)容。讀取將從字節(jié) 0開始，一直進(jìn)行下去，直到第 9（字節(jié) 8， CRC）字節(jié)讀完。如 果不想讀完所有字節(jié)，控制器可以在任何時(shí)間發(fā)出復(fù)位命令來中止讀取 . Copy Scratchpad [48h] 這條命令把暫存器的內(nèi)容拷貝到 DS18B20 的 2E 存儲器里，即把溫度 報(bào)警觸發(fā)字節(jié)存入非易失性存儲器里。如果總線控制器在這條命令之后跟著發(fā)出讀時(shí)間隙，而 DS1820又正在忙于把暫存器拷貝到 2E 存儲器， DS1820 就會輸出一個(gè) “0” ，如果拷貝結(jié)束的話，DS18B20 則輸出 “1” 。如果使用寄生電源，總線控制器必須在這條命令發(fā)出后立即起動(dòng)強(qiáng)上拉并最少保持 10ms。 Convert T [44h] 這條命令啟動(dòng)一次溫度轉(zhuǎn)換而無需其他數(shù)據(jù)。溫度轉(zhuǎn)換命令被執(zhí)行，而后 DS18B20 保持等待狀態(tài)。如果總線控制器在這條命令之后跟著發(fā)出讀 時(shí)間隙，而 DS18B20 又忙于做時(shí)間轉(zhuǎn)換的話， DS18B20 將在總線上輸出 “0” ，若溫度轉(zhuǎn)換完成，則輸出 “1” 。如果使用寄生電源，總線控制器必須在發(fā)出這條命令后立即起動(dòng)強(qiáng)上拉，并保持 500ms。 Recall 2E [B8h] 這條命令把報(bào)警觸發(fā)器里的值拷回暫存器。這種拷回操作在 DS18B20 上電時(shí)自動(dòng)執(zhí)行，這樣器件一上電暫存器里馬上就存在有效的數(shù)據(jù)了。若在這條命令發(fā)出之后發(fā)出讀時(shí)間隙，器件會輸出溫度轉(zhuǎn)換忙的標(biāo)識： “0”= 忙， “1”= 完成。 Read Power Supply [B4h] 若把這條命令發(fā)給 DS18B20 后發(fā)出讀時(shí)間隙，器件會返回它的電源模式： “0”=寄生電源， “1” = 外部電源。 讀 /寫時(shí)間隙 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 12 DS1820 的數(shù)據(jù)讀寫是通過時(shí)間隙處理位和命令字來確認(rèn)信息交換。 寫時(shí)間隙 當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉到邏輯低電平的時(shí)候，寫時(shí)間隙開始。有兩種寫時(shí)間隙：寫 1時(shí)間隙和寫 0時(shí)間隙。所有寫時(shí)間隙必須最少持續(xù) 60μs ，包括兩個(gè)寫周期間至少 1μs 的恢復(fù)時(shí)間。 I/O 線電平變低后， DS18B20 在一個(gè) 15μs 到 60μs 的窗口內(nèi)對I/O 線采樣。如果線上是高電 平，就是寫 1，如果線上是低電平，就是寫 0（見圖 12） 時(shí) 序 主機(jī)使用時(shí)間隙 (time slots)來讀寫 DSl8B20 的數(shù)據(jù)位和寫命令字的位 (1)初始化 主機(jī)總線 t0 時(shí)刻發(fā)送一復(fù)位脈沖 (最短為 480us 的低電平信號 )接著在 t1 時(shí)刻釋放總線并進(jìn)入接收狀態(tài) DSl8B20 在檢測到總線的上升沿之后等待 1560us 接著 DS18B20 在 t2時(shí)刻發(fā)出存在脈沖 (低電平持續(xù) 60240us)。 RESET PUSH B 。保存 B 寄存器 PUSH A 。保存 A 寄存器 MOV A,4 。設(shè)置循環(huán)次數(shù) CLR 。發(fā)出復(fù)位脈沖 MOV B,250 。計(jì)數(shù) 250 次 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 13 DJNZ B,$ 。保持低電平 500us SETB 。釋放總線 MOV B,6 。設(shè)置時(shí)間常數(shù) CLR C 。清存在信號標(biāo)志 WAITL: JB ,WH 。若總線釋放 跳出循環(huán) DJNZ B,WAITL ?？偩€低 等待 DJNZ ACC,WAITL 。釋放總線等待一段時(shí)間 SJMP SHORT WH : MOV B,111 WH1 : ORL C, DJNZ B,WH1 。存在時(shí)間等待 SHORT : POP A POP B RET (2)寫時(shí)間隙 當(dāng)主機(jī)總線 t0 時(shí)刻從高拉至低電平時(shí)就產(chǎn)生寫時(shí)間隙從 t0 時(shí)刻開始 15us 之內(nèi)應(yīng)將所需寫的位送到總線上 DSl820在 t0后 1560us間對總線采樣 .若低電平寫入的位是 0,若高電平寫入的位是 2 位間的間隙應(yīng)大于 1us。 寫位子程序 (待寫位的內(nèi)容在 C 中 ) WRBIT: PUSH B 。保存 B MOV B,28 。設(shè)置時(shí)間常數(shù) CLR 。寫開始 NOP 。1us NOP 。1us NOP 。1us NOP 。1us NOP 。1us MOV ,C 。C 內(nèi)容到總線 WDLT: DJNZ B,WDLT 。等待 56Us POP B SETB 。釋放總線 RET 。返回 寫字節(jié)子程序 (待寫內(nèi)容在 A 中 ): WRBYTB: PUSH B 。保存 B MOV B,08H 。設(shè)置寫位個(gè)數(shù) WLOP: RRC A 。把寫的位放到 C 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 14 ACALL WRBIT 。調(diào)寫 1位子程序 DJNZ B WLOP 。8 位全寫完 ? POP B RET (3)讀時(shí)間隙 讀位子程序 (讀得的位到 C 中 ) RDBIT: PUSH B 。保存 B PUSH A 。保存 A MOV B,23 。設(shè)置時(shí)間常數(shù) CLR 。讀開始 NOP 。1us NOP 。1us NOP 。1us NOP 。1us SETB 。釋放總線 MOV A,P1 。P1 口讀到 A MOV C,EOH 。 內(nèi)容 C NOP 。1us NOP 。1us NOP 。1us NOP 。1us RDDLT:DJNZ B,RDDLT 。等待 46us SETB POP A POP B RET 讀字節(jié)子程序 (讀到內(nèi)容放到 A 中 ) RDBYTE: PUSH B 。保存 B RLOP: MOV B,08H 。設(shè)置讀位數(shù) ACALL RDBIT 。調(diào)讀 1 位子程序 RRC A 。把讀到位在 C 中并依次送給 A DJNZ B,RLOP 。8 位讀完 ? POP B ?；謴?fù) B RET 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 15 二、 89C51 89C51 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能 名稱 類型 名稱和功能 Vss I 地 Vcc I 電源：提供掉電、空閑、正常工作電壓 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 16 I/O P0 口是開漏雙向口 ，可以寫為 1 使其狀態(tài)為懸浮 用作高阻輸入 。 P0 也可以