有关1-wire线的外文翻译.doc

密 级分类号编 号成 绩本科生毕业设计 (论文)外 文 翻 译原 文 标 题Evluation of Alternative Field Buses for lighting Control Applications Evaluation of Alternative Field Buses for Lighting Control Applications Evaluation of Alternative Field Buses for Lighting Control Applications Evaluation of Alternative Field Buses for Lighting Control Applications Evaluation of Alternative Field Buses for Lighting Control Applications ETHERNET/IP译 文 标 题关于菲尔德布什照明系统的性能评估作者所在系别电子工程系作者所在专业通信工程作者所在班级B08231作 者 姓 名董晓琳作 者 学 号20084023101指导教师姓名武壮指导教师职称副教授完 成 时 间2011年11月北华航天工业学院教务处制译文标题Evluation of Alternative Field Buses for lighting Control Applications原文标题关于菲尔德布什照明系统的性能评估作 者Ed Koch Akua译 名艾德科克 阿库阿金耶国 籍美国原文出处鲁宾斯坦 弗朗西斯劳伦斯伯克国家实验室关于菲尔德布什照明系统的性能评估艾德科克 阿库阿金耶， 美国摘 要 近年来，美国的达拉斯半导体公司（DALLAS SEMICONDUCTOR）推出了一项特有的单总线（1-Wire Bus）技术。该技术与上述总线不同，它采用单根信号线，既可传输时钟，又能传输数据，而且数据传输是双向的，因而这种单总线技术具有线路简单，硬件开销少，成本低廉，便于总线扩展和维护等优点。本文是有关单总线网络在照明系统上应用的性能评估。 1、背景介绍最初的1 - Wire网络是Dallas半导体公司（(现在的马克西姆）作为建设简单，成本低的总线设备，可以与PC或微控制器进行通信。它有时以MicroLAN名称销售。顾名思义，其所有的通信都通过单导线（虽然在现实中的双绞线其中一根电缆用来反馈或接地线）。Maxim销售的芯片套件，允许建立各种节点类型，这取决于他们所用节点的要求。这些芯片的成本低，并允许特定类型的节点设计。一些机构如伯克利实验室已经接受了1 - Wire技术并且将其纳入自己的架构中如IBECS.1，下面是IBECS网络利用1 - Wire技术的示意图。 图1.1 使用1 - Wire技术的IBECS网络示意图 IBECS网络的重要特征之一就是可以与支持工作站运行各种应用程序的各种网络技术进行融合。目前1 - Wire网络可以与低成本的传感器和执行器节点建立连接。2. 技术规格一个以1 - Wire网络为基础的系统包括三个主要内容：与控制软件连接的总线，相关连接器的布线和1- Wire从器件的总线主控。1 - Wire网络具有严格的通信顺序控制，主机要求从机发言时从机才被允许发言，并且除非通过主机否则从站之间不允许通信。1 - Wire网络是一个定义为开漏（有线）的主/从多点架构，使用上拉至标称5V电源的外接电阻。1- Wire协议使用传统的操作电源电压范围超过2.8V至6V的CMOS/ TTL逻辑电平。主机和从机都被配置为允许位顺序数据流在两个方向上的收发器，但一次只有一个方向的最低有效位（LSB）数据首先被读取和写入。1 - Wire网络上的数据是按时隙传输的。例如向从机写入一个逻辑电平“1”主机上拉总线低至15s或更低。写入一个逻辑“0”，主机上拉总线最坏情况下的时隙余量至少为60s。整个系统中不需要系统时钟，每个部分的1 - Wire是自时钟由主下降沿同步自己的内部振荡器。任何有至少1.8 MHz时钟速度的微处理器或至少115.2 kbps的串行UART通用计算机都可以作为一个1 - Wire网络的主机。下面是一个典型的1 - Wire通信序列的例证。 图2.1 典型的1 - Wire通信序列通信时，主复位总线拉低至少为480s，释放它，然后从响应的应答脉冲线连接到一个从机的网络。如果检测到存在脉冲，然后通过调用它的地址访问从机，从产生时段和检查控制信息的传递来查看从机的响应。一旦握手成功主机就会传输处理问题的特定指令，并执行与从机之间任何所需数据的传输。由于每个从机的独特地址，主机可以从许多从机中选择特定的一个。在主机检测到应答脉冲后就可以发出ROM 命令，这些命令与各个从机设备的唯一64 位ROM 代码相关，允许主机在单总线上连接多个从机设备时指定操作某个从机设备。这个全球唯一的地址是八个字节的，由三个主要部分组成。从LSB开始，第一个字节存储的8位家族码识别设备类型。接下来的6个字节存储一个可定制的48位个人地址。最显著的字节（MSB）也就是最后一个字节，以包含在第7个字节中的数据为基础值进行循环冗余校验（CRC）。如果地址无差错地读取，主机就能唯一确定一个地址。所以在248的序列号池中，网络上的冲突或重复的节点地址问题从来就不存在。芯片操作的能量来自于数据线包括在每个从机的半波整流在5V电源芯片操的传输余隙。当数据线被拉高，半波整流二极管导通，一个片上电容就充电。当在网络上的电压低于电容器下降的电压，二极管反向偏置，这株充电。由此产生的额外提供的能量源电力净拉低时的时间间隔期间的从机。在这些期间内失去电荷量高时，数据线返回补充。这种“偷”电源使用半波整流的净的概念被称为“寄生电源”。下面是一个典型的1 - Wire器件，线路驱动器和寄生电源电路。 图2.2 典型的1 - Wire器件线路驱动器和寄生电源电路在实践中更多的电路被添加到进一步的条件和驱动器的1 - Wire网络中，使之更加可靠。3. 实际问题1 - Wire网络的优点在于简单和非常低的设备建设成本如照明控制成本，但不幸的是，与最初的构想相比，有许多的现实因素限制了它的效率。从理论上讲，一个1 - Wire网络可以支持传输电缆长度超过100米，但在实践中，这需要很多额外的工程和审议。有很多应用笔记旨在于改变1 - Wire网络的传输时机和积极推动传输线以达到更长传输距离的1 - Wire信号和方法的转换率。供电设备的1 - Wire网络在增加延迟时间和限制实际使用的设备数量上有些问题。1 - Wire线在使用时也会受到环境中的其他电磁干扰的影响。克服这些缺点的方法之一是使用DS2409 MicroLAN耦合或使用光耦合器，以消除一些连接到1 - Wire网络的其他设备产生得噪音段干扰1 - Wire网络。但仍然会有DS2409耦合器之间的通信问题。为了克服这些缺点，劳伦斯伯克利国家实验室一直在资助研究开发一些使用过差的总线协议为RS485的1- Wire网络。这“加强型1 - Wire”网络是通过Vistron4制定的代号为SlimNet。 RS485可以在很长的距离内可靠通信，“标准”的1 - Wire对很多的电磁干扰影响产生免疫。这种新型的1 - Wire网络可以实现建设一个RS485的骨干1 - Wire桥梁枢纽和RS485网段。这些的中心是不用时间或协议转换的真正的桥梁，但仅限于一个差分的RS485信号转换为单端的1 - Wire网络域。保留原来所有1 - Wire信号的时序和编码。这使得有很短的1 - Wire段允许现有的1 - Wire器件在一个可靠的RS485网络彼此沟通。由于没有加入RS485连接的额外成本，这些都是典型的价格便宜政策。4.可用设备1 - Wire的优势之一是可用多样的现成的组件设计和建设有效的1 - Wire设备。目前，这些元件主要可从Maxim的1 - Wire技术的所有者获得。除了提供的1 - Wire 集成电路，Maxim还提供预打包的模块称为I -按钮的1 - Wire能够在一个16毫米的不锈钢器件上封装。5.标准和贸易组织1 - Wire不是任何标准组或贸易组织的一部分。马克西姆（达拉斯半导体）全资拥有和开发。为了将1 - Wire技术纳入产品，它是必要购买Maxim 的集成电路。指 导 教