【正文】 介芯片的常見(jiàn)封裝為，也就是普通直插三極管的樣子。封裝后的可用于電纜溝測(cè)溫，高爐水循環(huán)測(cè)溫，鍋爐測(cè)溫，機(jī)房測(cè)溫，農(nóng)業(yè)大棚測(cè)溫，潔凈室測(cè)溫，彈藥庫(kù)測(cè)溫等各種非極限溫度場(chǎng)合。其中數(shù)字溫度傳感器接線(xiàn)方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場(chǎng)合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式等。 單總線(xiàn)技術(shù)的器件為了區(qū)分不同的單總線(xiàn)器件，廠(chǎng)家在生產(chǎn)單總線(xiàn)器件時(shí)要刻錄一個(gè)位的二進(jìn)制代碼，用于標(biāo)明單總線(xiàn)器件的號(hào)。在主機(jī)發(fā)出讀時(shí)序之后，單總線(xiàn)器件才開(kāi)始在總線(xiàn)上發(fā)送或，若單總線(xiàn)器件發(fā)送，則保持總線(xiàn)高電平；若發(fā)送，則拉低總線(xiàn)。在寫(xiě)時(shí)序中，主機(jī)拉低總線(xiàn)后保持至少的低電平則向單總線(xiàn)器件寫(xiě)。所有的讀寫(xiě)時(shí)序至少需要，且每?jī)蓚€(gè)獨(dú)立的時(shí)序之間至少需要的恢復(fù)時(shí)間。當(dāng)主機(jī)接收到從機(jī)應(yīng)答脈沖后，說(shuō)明此時(shí)有單總線(xiàn)器件在線(xiàn)，然后主機(jī)就開(kāi)始對(duì)從機(jī)進(jìn)行命令和功能命令的操作。初始化時(shí)序包括主機(jī)發(fā)送的復(fù)位脈沖和從機(jī)發(fā)出的應(yīng)答脈沖，主機(jī)通過(guò)拉低單總線(xiàn)以上，產(chǎn)生復(fù)位脈沖，然后主機(jī)釋放總線(xiàn)，并進(jìn)入接收模式。所有的單總線(xiàn)命令序列（初始化、命令、功能命令）都是由這些基本的信號(hào)類(lèi)型組成。 單總線(xiàn)技術(shù)的信號(hào)方式所有單總線(xiàn)器件要求遵循嚴(yán)格的通信協(xié)議，以保證數(shù)據(jù)的完整性。如果總線(xiàn)保持低電平超過(guò)則將總線(xiàn)上的所有器件將復(fù)位。如果傳輸過(guò)程需要暫時(shí)掛起，且要求傳輸過(guò)程還能夠繼續(xù)的話(huà)，總線(xiàn)必須處于空閑狀態(tài)。根據(jù)以上原理，可以畫(huà)出單總線(xiàn)硬件接口原理圖。由于二者是主從結(jié)構(gòu)，只有主機(jī)呼叫從機(jī)時(shí)，從機(jī)才能答應(yīng)，因此主機(jī)訪(fǎng)問(wèn)器件必須嚴(yán)格遵循單總線(xiàn)命令序列：初始化、命令、功能命令。 單總線(xiàn)硬件接口示意圖單總線(xiàn)要外接一個(gè)約的上拉電阻，這樣當(dāng)總線(xiàn)閑置時(shí)，狀態(tài)為高電平。 單總線(xiàn)技術(shù)的原理與硬件結(jié)構(gòu)單總線(xiàn)只有一根數(shù)據(jù)線(xiàn)，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換、控制都在這根線(xiàn)上完成。主機(jī)可以是微控制器，從機(jī)可以是單總線(xiàn)器件，它們之間的數(shù)據(jù)交換只通過(guò)一條信號(hào)線(xiàn)。由于這種單總線(xiàn)技術(shù)線(xiàn)路簡(jiǎn)單，硬件開(kāi)銷(xiāo)少，所以其具有成本低廉，便于總線(xiàn)擴(kuò)展和易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。第1章 單總線(xiàn)技術(shù) 單總線(xiàn)技術(shù)簡(jiǎn)介單總線(xiàn)技術(shù)是達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司推出的一項(xiàng)特有技術(shù)。本文以數(shù)字溫度傳感器為例，設(shè)計(jì)一個(gè)基于的單總線(xiàn)控制器，并對(duì)通信程序進(jìn)行了仿真測(cè)試。本文介紹了的基本原理和通信時(shí)序，并用軟件模擬單總線(xiàn)時(shí)序，實(shí)現(xiàn)與的通信。設(shè)計(jì)基于VHDL的單總線(xiàn)從機(jī)讀寫(xiě)控制器目 錄前 言 1第1章 單總線(xiàn)技術(shù) 2 單總線(xiàn)技術(shù)簡(jiǎn)介 2 單總線(xiàn)技術(shù)的原理與硬件結(jié)構(gòu) 2 單總線(xiàn)技術(shù)的信號(hào)方式 3 單總線(xiàn)技術(shù)的器件 4第2章DS18B20簡(jiǎn)介 5 5 5 8第3章 控制器設(shè)計(jì) 11 控制器結(jié)構(gòu) 11 讀寫(xiě)時(shí)序的實(shí)現(xiàn) 11第4章 仿真與結(jié)論 19課堂感悟與致謝 20前 言是美國(guó)達(dá)拉斯公司生產(chǎn)的一種單總線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器，采用總線(xiàn)通信協(xié)議。具有獨(dú)特的單總線(xiàn)通信方式以及較高的測(cè)量精度，目前在實(shí)際生活中獲得了廣泛應(yīng)用。作為電子硬件設(shè)計(jì)的主流描述語(yǔ)言，采用層次化的設(shè)計(jì)方式，具有電路行為描述能力強(qiáng)、靈活、通用及運(yùn)算仿真速度快等特點(diǎn)，能夠較容易地實(shí)現(xiàn)時(shí)序邏輯控制。本文介紹的單總線(xiàn)控制器，有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，可以連接多種單總線(xiàn)器件，且微處理器可以不用被迫關(guān)閉中斷，滿(mǎn)足各類(lèi)對(duì)實(shí)時(shí)性具有嚴(yán)格要求的應(yīng)用。它采用單根信號(hào)線(xiàn)，既可傳輸時(shí)鐘，又能傳輸數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)可以雙向傳輸。單總線(xiàn)適用于單主機(jī)系統(tǒng)，能夠控制一個(gè)或多個(gè)從機(jī)設(shè)備。當(dāng)只有一個(gè)從機(jī)設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)可按單節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)操作；當(dāng)有多個(gè)從機(jī)設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)則按多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)操作。設(shè)備（主機(jī)或從機(jī)）通過(guò)一個(gè)漏極開(kāi)路或三態(tài)端口連至該數(shù)據(jù)線(xiàn)，這樣便可允許設(shè)備在不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)釋放總線(xiàn)，以便其他設(shè)備使用總線(xiàn)。主機(jī)和從機(jī)之間的通信通過(guò)以下三個(gè)步驟完成：初始化器件，識(shí)別器件，交換數(shù)據(jù)。如果出現(xiàn)序列混亂，器件則不會(huì)響應(yīng)主機(jī)（搜索命令，報(bào)警搜索命令除外）。 單總線(xiàn)硬件接口原理圖單總線(xiàn)端口為漏極開(kāi)路，在本文中令單總線(xiàn)外接一個(gè)約的上拉電阻，這樣，不管什么原因單總線(xiàn)的閑置狀態(tài)為高電平。位傳輸之間的恢復(fù)時(shí)間沒(méi)有限制，只要總線(xiàn)在恢復(fù)期間處于空閑狀態(tài)（即高電平）即可。此外，在使用寄生方式供電時(shí)，為了保證單總線(xiàn)器件在某些工作狀態(tài)下（如溫度轉(zhuǎn)換期間、寫(xiě)入等）具有足夠的電源電流，必須在總線(xiàn)上提供強(qiáng)上拉源。協(xié)議定義了幾種信號(hào)類(lèi)型：復(fù)位脈沖、答應(yīng)脈沖、寫(xiě)、寫(xiě)、讀和讀時(shí)序。這些信號(hào)，除了應(yīng)答脈沖外都是由主機(jī)發(fā)出同步信號(hào)，并且發(fā)出的所有命令和數(shù)據(jù)都是字節(jié)的低位在前。當(dāng)主機(jī)釋放總線(xiàn)時(shí)，總線(xiàn)由低電平跳變?yōu)楦唠娖綍r(shí)產(chǎn)生一上升沿，單總線(xiàn)器件檢測(cè)到這上升沿后，延時(shí)，接著單總線(xiàn)器件通過(guò)拉低總線(xiàn)產(chǎn)生應(yīng)答脈沖。在每一個(gè)寫(xiě)、寫(xiě)或讀時(shí)序中，總線(xiàn)只能傳輸一位數(shù)據(jù)。讀寫(xiě)時(shí)序均起始于主機(jī)拉低總線(xiàn)。單總線(xiàn)器件在主機(jī)發(fā)出讀時(shí)序時(shí)才向主機(jī)傳送數(shù)據(jù)，所以當(dāng)主機(jī)向單總線(xiàn)器件發(fā)出數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時(shí)序，以便單總線(xiàn)能傳輸數(shù)據(jù)。單總線(xiàn)器件發(fā)送數(shù)據(jù)之后，需保持有效的時(shí)間，因而，主機(jī)在讀時(shí)序期間必須釋放總線(xiàn)，并且必須在之內(nèi)對(duì)總線(xiàn)狀態(tài)進(jìn)行采樣，接收從機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)。目前，單總線(xiàn)器件的主要有