【FPGA的基础快速入门15------DS18B20数字温度传感器】
FPGA的基础学习------DS18B20数字温度传感器
- DS18B20简介
- 命令
- 数据格式
- 数据时序
- 写操作
- 读操作
DS18B20简介
DS18B20是常用的数字温度传感器，其输出数字信号来表示温度，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。
由于封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域，也可应用于锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种场合。
DS18B20测量温度范围为-55~+125℃，精度为±0.5℃，最大转换时间为750ms。
命令
DS18B20的命令分为两类，分别是ROM功能命令和RAM功能命令。
ROM功能命令是对64位ROM进行操作：
33H：读ROM
55H：匹配ROM
CCH：跳过ROM
FOH：搜索ROM
ECH：报警搜索命令
如果主机只对一个DS18B20进行操作，就不需要读取ROM编码以及匹配ROM编码，只要用跳过ROM（CCH命令），就可以进行下一步对高速缓存器的操作。
主机发出对ROM的操作命令之后，就进一步发出对RAM的命令。
1） 44H：温度转换
2）BEH：读RAM
3）4EH:写暂存器
4）48H：复制RAM
5）B8H:重调E2PROM
6）B4H：读供电方式
如果使用寄生电源，总线控制器必须在发出温度转换后立即启动强上拉，并保持500ms。
数据格式
DS18B20在出厂时默认配置温度数据为12位（补码），其中最高位为符号位。即温度值共11位，最低四位为小数位：
低11位的二进制数转化为十进制数后再乘以0.0625得到所测的实际温度值。
BYTE1前5位同时变化，前5位均为1时，读取的温度为负值。
数据时序
主机和从机（DS18B20）间的任何通讯都需要以初始化序列开始：
写操作
每次写操作至少要60us，在两次写操作之间至少需要1us的恢复时间；写操作起始于主机拉低数据总线：
写0：在主机拉低数据线后，保持低电平即可（至少60us）
写1：主机拉低总线（至少1us)后，接着必须在15us之内释放总线；
在写操作开始后15us~60us期间，单总线器件采样总电平状态。如果在此期间采样值为高电平，则逻辑1写入器件；如果为0，写入逻辑0。
读操作
每次读操作至少要60us，在两次读操作之间至少需要1us的恢复时间；读操作由主机发起，至少拉低总线1us。
在主机发起读操作之后，单总线器件才开始在总线上发送0或者1.
若从机发送1，则保持总线为高电平；若发出0，则拉低总线。
从机发出的数据在起始时隙之后，保持有效时间15us，因此主机在读时隙期间必须释放总线，并且在时隙起始后的15us之内采样总线状态。
DS１８B２０的典型温度读取过程：
初始化 -->发跳过ROM命令（CCH） -->发温度转换命令（４４H） -->延时 -->初始化 -->发跳过ROM命令（CCH） -->发读存储器命令（BEH） -->连续读出两个字节温度数据 -->结束或开始下一循环。
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