DS18B20ROM编码的搜索算法

1、DS18B20 ROM编码的搜索算法当温度传感器均挂与单线总线上时，对单线总线上的DS18B20正确寻址是其 正常地测量温度先决条件，而识别 ROM编码是对单线总线上的DS18B20正确寻 址唯一方法。所以对单线总线上的DS18B20 ROM编码搜索与识别是必须的。1）单线总线”通信协议单线总线”是一种在一条总线（这条总线只有一条口线）具有单主机多从机 的总线系统，在单线总线”可挂多个从机系统。为了不引起逻辑上的冲突，所有 从机系统 单线总线”接口都是漏极开路的，多个从机系统输出信号在总线上实现 线与。因此在使用时必须对总线外加上拉电阻。为保证数据的完整性，所有的单线总线器件都要遵循严格的通信

2、协议。单线总线”通信协议定义了复位脉冲、应答脉冲、写时序和读时序等几种信号类型（具体的时序参考3.1节，这里不再做具体介绍）。所有的单总线命令序列 （如初 始化，ROM命令，RAM命令）都是由这些基本的信号类型组成的。 在这些信号中， 除了应答脉冲外，其它均由主机发出，并且发送的所有命令和数据都是字节的低 位在刖。2）DS18B20 ROM搜索命令当单线总线上挂有多个 DS18B20时，系统对总线上器件的数量和每个器件 的ROM的识别与搜索是通过DS18B20 ROM搜索命令与算法配合来实现的。 下 面具体介绍ROM搜索命令的工作过程。对64位ROM编码识别从最低位开始， ROM编码的每一位搜

3、索过程可总结为 两读一写”读一位，读该位补码，写一 位。总线主机在ROM编码每一位上完成这三步就可以获得一个器件的ROM编码。 两读”总线主机发布ROM搜索命令后执行一次读，总线上所有器件就把它们各自ROM编码的第一位放到总线来做做出响应。这次读获得的数据是所有器件放在 总线上数据的 与”再执行一次读，因为ROM搜索命令正在执行所以总线上所 有器件把各自ROM编码的第一位的补码放在总线上，第二次读获得的数据也是 所有器件放在总线上数据的 与”对第一位的 两读”就此完成。之后主机再次进 行的两读”则是针对ROM编码的第二位，以此类推。从 两读”获得的数据有以 下解释，见表3-1表3-1两读”获得

4、的数据解释两读”数据两读”数据解释00有器件在总线上，总线上所有器件在此数据位上发生冲突01有器件在总线上，总线上所有器件在此数据位均为010有器件在总线上，总线上所有器件在此数据位均为111没有有器件在总线上一写”对ROM编码的某一位两读”之后对该位进行一写”操作。一写”操作写的 数据则要根据 两读”获得的数据来确定，如果 两读”数据为00则表示总线上器 件在该位上数据发生冲突， 一写”写的数据此种情况下具有 排除”的作用，如果 器件ROM编码在该位上的数据与一写”写的数据相同则继续保持与总线的联 系。如果不相同则此器件从总线上 排除”不再响应主机发布的命令，直到主机 进行下一次复位。如果

5、两读”数据为01则表示总线上所有器件在该位上均位 0, 为保持器件与总线的联系一写”操作主机应写0。同理为两读”数据为10主机 则应写1。3) DS18B20 ROM编码的搜索算法在一条 单线总线”上的挂有多片DS18B20情况下，对ROM编码的搜索与 识别主要是通过 两读”数据为00时 一写”操作的 排除”作用来实现的。多次 排 除”作用后就可以使总线上只剩下唯一的一个器件仍与总线保持联系。如何排除”这需要算法的配合。下面具体介绍 DS18B20 ROM编码的搜索算法。先确立几个定义：对 两读”数据为00的ROM编码位，之后 一写”操作主 机要写的数据定义为“0(写位”所有00写位的集合定义

6、为“0写位组”那么搜 索算法所要解决的问题就是：确立一个 00写位组，确保搜索命令能够搜索到一 个唯一的ROM编码，并在完成一次搜索后对 00写位组做出更新以确保下次的 搜索命令能够搜索到一个唯一的 ROM编码并且不会搜索到已经搜索到的 ROM 编码，直到完成总线上所有的器件的 ROM编码搜索。在给出搜索算法规则前再确立几个定义：00写位组中最高ROM编码位对应 的00写位定义为 最高00写位”00写位组中邻近最高00写位的00写位定义 位 次高00写位”如果更新后的00写位组不足以搜索到一个唯一的 ROM编码， 则添加新的00写位，这个新的00写位定义位 新00写位”DS18B20 ROM编

7、码的搜索算法规则： 第一次搜索确立一个00写位组，其中所有00写位全部为0。 每次搜索后更新00写位组并从最高00写位开始更新。 00写位组更新规则：如果最高 00写位为0则改最高00写位为1，更新 完成。如果最高00写位为1,则弃去最高00写位并把次高00写位作为 新的最咼00写位。 如果出现新00写位，新00写位一律为0并作为新的最高00写位。 如果0写位组全为1则搜索所有器件的ROM编码，搜索结束。4) 单线总线上DS18B20 ROM编码的搜索与识别功能函数对一条 单线总线”上多片DS18B20 ROM编码搜索与识别具体由C51编写的 函数uchar SearchRomlD(uchar

8、 RomlDn8)来实现。函数的返回值是总线上查找 到的器件个数，总线上所有器件的 ROM 编码存入二维数组 RomIDn8 。其中 n为总线上允许挂器件的最大值。文中取16。先对程序中的几个重要变量做一写说明：_00wbit:维数组，用来存储00写位组全部内容。它的长度由总线上允许 挂器件的最大值决定。每写一个 00 写位都可以 “排除”至少一个总线上的器件， 当总线上器件数为n是，_00wbit数组的长度应为n-1。当然这是最坏情况下的 取值，很多情况下_00wbit数组的长度小于这个值，这时不用的_00wbit数组位用 2 来填充。Rom64:一维数组，临时存储 64位ROM编码。b:搜

9、索结束标志位。R1,R2：两读”数据位。程序代码如下:uchar SearchRomlD(uchar RomlD168)uchar xdata Rom64;uchar i,j,R1,R2,a,b,c,d;uchar _00wbit15=2; / 初始化 00写位组全部为填充位 2for(i=0 ,c=0;i<16;i+)Reset(); /复位所有从机writechar(0xf0); / 主机发布搜索命令for(j=0;j<64;j+)R1=readbit(); /读一位_nop_();R2=readbit(); /读该位补码_nop_();if(R1=0&&R2=

10、1)/未出现数据冲突，主机写 0Romj=0;writebit(0);else if(R1=1&&R2=0) /未出现数据冲突，主机写 1 Romj=1;writebit(1);elseif(_00wbitc=2) / 出现新 00 写位writebit(0);Romj=0;_00wbitc=0; / 新 00 写位赋值为 0c+=1;else if(_00wbitc=1)/00 写位组中 00 写位为 1，主机写 1writebit(1);Romj=1;c+=1;else if(_00wbitc=0) /00 写位组中 00 写位为 0，主机写 0writebit(0);Ro

11、mj=0;c+=1;for(j=0;j<64;j+=8) /将 64 位 ROM 编码整理成 8 字节存入 RomlDn8中for(d=0;d<8;d+)if(Romj+d&0x01)RomIDij/8>>=1; RomIDij/8|=0x80;else RomIDij/8>>=1;for(a=0,c=7;c>=0;c-) /更新 00 写位数组 if(_00wbitc=2) / 跳过 00 写位组中的填充位 continue;if(_00wbitc=0&&a=0)/ 更改最高 00 写位并跳出 _00wbitc=1; break;else if(_00wbitc=1)/ 最高 00 写位为 1if(c!=0) / 为 1 的 00 写位不为 00 写位组的最低位a+=1;记录不为00写位组的最低位且为1的连续00写位个数con ti nue;elseb=1; /00 写位组全部为 1 ，搜索结束置标志位break;else if(_00wbitc=0&&a!=0)/ 连续为 1 的 00写位后第一个为 0的 00写位 _00wbitc=1;赋次高00写位为1for(;a>0;a-)/连续弃去为 1 的最高 00写位c+=1; _00wbitc=2;b