개요: 1-Wire 표준은 1989년에 발표되어 현재에는 잡음이 있는 장거리 1-Wire 네트워크를 지원할 수 있게 업그레이드되었다. 이 애플리케이션 노트에서는 새로운 표준 향상을 설명하고 표준 및 새로운 장치에서 모두 동작할 수 있는 1-Wire 마스터를 구성하는 방법을 소개한다. 머리말 1-Wire 버스는 하나의 전기적 연결을 통해 양방향 통신을 수행하는 간단한 신호전송 구조이다. 모든 1-Wire 시스템에는 단일 마스터와 공통 데이터 라인을 공유하는 하나 이상의 슬레이브 소자가 있다. Dallas Semiconductor는 1989년 휴대용 데이터 전달 모듈의 접촉 지점을 줄이기 위해 1-Wire 표준을 개발했다. 그 결과 전세계적으로 1억 3천만 개 이상 판매된 16mm 배터리 형태의 모듈 iButtons®을 내놓게 되었다. 또한 1-Wire 구조는 칩 기반 태깅 (tagging) 및 장거리 센서 애플리케이션과 같은 다른 애플리케이션을 구현하였다. 그러나 최초의 1-Wire 프런트 엔드는 이러한 일부 새로운 애플리케이션의 잡음 레벨과 라인 특성(라인 길이 등)을 예측할 수 없었다. 이러한 새로운 애플리케이션 요구를 만족시키는 문제가 종종 현장에서 1-Wire의 구현을 어렵게 했다. 이에 따라 이와 같은 애플리케이션을 지원하기 위해 새로운 1-Wire 프런트 엔드로 1-Wire 확장 네트워크 표준이 개발되었으며 여러 새로운 소자에 내장되고 있다. 표 1은 1-Wire 소자를 보여주고 새로운 확장 표준의 지원 여부를 표시하고 있다. 새로운 확장 표준의 주요 특징 다양한 소스에서 나오는 잡음은 1-Wire 라인에 신호 글리칭(glitching)을 발생시킬 수 있다. 잡음은 또한 네트워크 엔드 포인트 또는 브랜치 포인트의 반사로부터 발생할 수 있다. (자세한 내용은 애플리케이션 노트 148, "신뢰할 수 있는 1-Wire® 네트워크를 위한 가이드라인"을 참조한다.) 이외에도 외부 소스에서 발생하는 잡음이 1-Wire 신호와 결합될 수 있다. 상승 에지에서 잡음 글리치는 1-Wire 소자와 마스터가 비동기되는 원인이 될 수 있다. 확장된 네트워크 프런트 엔드에 대한 향상은 이러한 상승 에지 문제를 해결한다. 새로운 1-Wire 프런트 엔드는 고주파 잡음을 위한 저역통과 필터, 로우-하이 스위칭의 전압 히스테리시스 및 상승 에지 홀드 오프 타임의 세 가지 주요 요소를 내장하고 있다. 일부 1-Wire 소자는 존재 펄스에 슬루 제어 기능을 제공한다. 그림 1은 이러한 기능을 보여준다. 진하게 표시된 분홍색 부분은 이 소자가 어떻게 전압 진폭 및 1-Wire 로우-하이 천이 동안 글리치를 억제하는가를 보여준다. 그림 1. 새로운 1-Wire 프런트 엔드 기능 표 1. 1-Wire 소자 Device FC Description 1-Wire Extended Network Support DS1425* 02 Multikey iButton, 1152-bit secure memory   DS1427* 04 4k NV RAM memory and clock, timer, alarms   DS1820 10 Temperature and alarm trips   DS1822 22 1-Wire Econo temp sensor   DS1825 3B 1-Wire thermometer with 4-bit address   DS18B20 28 Adjustable resolution temperature   DS18S20 10 Temperature and alarm trips   DS1982 09 1k EPROM memory   DS1985 0B 16k EPROM memory   DS1986 0F 64k EPROM memory   DS1904 24 Real-Time Clock (RTC) iButton   DS1920 10 Temperature and alarm trips   DS1921G DS1921H DS1921Z 21 Thermochron temperature logger   DS1922L DS1922T DS1923 41 High-Capacity Thermochron and/or Hygrochron temperature and/or humidity dataloggers, respectively DS1961S 33 1k EEPROM memory with SHA-1 engine   DS1963L* 1A 4k NV RAM memory with write cycle counters   DS1963S 18 4k NVRAM memory and SHA-1 engine   DS1971 14 256-bit EEPROM memory and 64-bit OTP register   DS1972 2D 1k EEPROM memory DS1973 23 4k EEPROM memory   DS1977 37 Password-protected 32kB (bytes) EEPROM DS1990A DS1990R 01 1-Wire address only   DS1991* 02 Multikey iButton, 1152-bit secure memory   DS1992 08 1k NV RAM memory   DS1993 06 4k NV RAM memory   DS1994* 04 4k NV RAM memory and clock, timer, alarms   DS1995 0A 16k NV RAM memory   DS1996 0C 64k NV RAM memory   DS2401 01 1-Wire address only   DS2405 05 Single switch   DS2404* 04 4k NV RAM memory and clock, timer, alarms   DS2406 DS2407 12 1k EPROM memory, 2-channel addressable switch   DS2408 29 8-channel addressable switch DS2409* 1F Dual switch, coupler   DS2411 01 Low-voltage, unique 64-bit serial ROM number (requires VDD connection) DS2413 3A Dual-channel addressable switch DS2415 24 RTC   DS2417 27 RTC with interrupt   DS2422 41 High-capacity Thermochron/Hygrochron (temperature and humidity) datalogger DS2423* 1D 4k NV RAM memory with external counters   DS2430A* 14 256-bit EEPROM memory and 64-bit OTP register   DS2431 2D 1024-bit EEPROM memory DS2432 33 1k EEPROM memory with SHA-1 engine   DS2433 23 4k EEPROM memory   DS2436 1B 1-Wire battery ID with temperature and voltage monitor   DS2438 26 Temperature, ADC   DS2450 20 Quad ADC   DS2502 09 1k EPROM memory   DS2505 0B 16k EPROM memory   DS2506 0F 64k EPROM memory   DS2740 36 1-Wire coulomb counter (high precision)   DS2751 51 1-Wire fuel gauge for 1-cell Li+ or 3-cell NiMH   DS2760 30 Temperature, current, ADC   DS2761 2B 1-Wire Li+ monitor   DS2762 30 1-Wire battery monitor and protector   DS2780 32 Stand-alone 1-Wire fuel gauge   DS28E01 2F 1Kb Protected 1-Wire EEPROM with SHA-1 Engine DS2890* 2C Single-channel digital potentiometer   DS28E04-100 1C 4096-bit EEPROM memory, two-channel addressable switch DS28EC20 43 20KB 1-Wire EEPROM *이 소자는 새로운 설계에는 더 이상 권장되지 않는다. 참고: 새로운 1-Wire 소자들이 제품 라인에 꾸준히 추가되고 있다. 이 목록에 수록되지 않은 새 부품들이 있을 수 있으므로 소자의 데이터 시트에서 '향상된 네트워크 특성' 부분을 참조하여 소자가 새로운 확장 네트워크 프런트 엔드에 포함되었는지 확인한다. 확장 네트워크 표준의 새로운 기능들은 오버드라이브 모드가 아닌 표준 속도 통신에서만 완벽하게 동작한다. 1-Wire 프런트 엔드에 이러한 기능을 추가하면 1-Wire 타이밍 규격에 영향을 미칠 수 있다. 특히 새로운 표준은 상승 에지 홀드 오프 타임을 나타내는 EC 테이블 파라미터 tREH를 도입하고 있다. 이 홀드 오프 특성은 마스터에 의해 생성되고 읽기 비트 tRL에서 필요로 하는 로우 타임을 증가시킨다. 표 2를 참조한다. 장거리 라인을 사용하여 1-Wire 소자와 통신하는 애플리케이션에서의 현장 경험은 비트 간 적절한 복구의 중요성을 보여준다. 그 결과 모든 확장 네트워크 소자는 보다 긴 복구 시간 tREC을 갖는다. 모든 소자(표준 및 확장 네트워크)에 대한 복구 시간 규격이 1-Wire 버스의 단일 소자에 제공된다. 이러한 규격을 다중 소자에 확장하는 지침에 대해서는 애플리케이션 노트 3829, "Determining the Recovery Time for Multiple-Slave 1-Wire Networks"를 참조한다. 존재 펄스에 슬루 제어를 제공하는 소자는 존재 검출 하강 시간에 대한 파라미터 tFPD를 포함하고 있다. 슬루 제어는 장거리 라인에 보다 적은 반사를 생성하지만 이는 마스터가 존재 펄스를 검출할 수 있는 윈도우에 적지 않은 영향을 미친다. 1-Wire 마스터 상의 임피던스 정합은 슬루율 지연을 발생시키지 않으면서 이러한 반사 제어에 똑같은 효과를 제공할 수 있다. 결과적으로 향후 소자는 존재 펄스 슬루율 제어 기능을 제공하지 않을 수 있다. 표 2. EC 테이블 차 Parameter Speed Min/Max Standard Extended Network* tREC Standard Min 1µs 5µs Overdrive Min 1µs 2µs tREC (before reset) Overdrive Min 1µs 5µs tREH Standard Min — Varies from 0.5µs to 0.6µs Standard Max — Varies from 2µs to 5µs Overdrive Min — Varies from 0µs to 0.6µs Overdrive Max — Varies from 0µs to 2µs tRL Standard Min 1µs 5µs *실제 tREH 값은 소자의 데이터 시트를 참조한다. 요약 1-Wire 마스터는 표준 및 확장 네트워크 소자에서 모두 동작할 수 있다. 확장 네트워크 소자의 지원은 비트 간 복구 시간을 확장하고 읽기 비트 tRL에 긴 시작 펄스를 사용하는 것과 같이 간단하다. 긴 복구 시간은 스루풋을 저하시키지만 읽기 비트 시작 펄스의 변동은 스루풋에 영향을 미치지 않는다. 존재 펄스 슬루 제어 tFPD를 사용하는 소자로 구성되는 네트워크의 경우에는 존재 펄스에 대한 샘플 포인트를 선택하는 데 충분한 주의가 필요하다. 일부 소자와 전압에서는 샘플 범위가 제한적일 수 있다. 애플리케이션 노트 126, "소프트웨어를 통한 1-Wire 통신"은 표준 및 확장 네트워크 소자와 이미 호환되는 타이밍을 갖는 간단한 1-Wire 마스터를 설명하고 있다. 이 애플리케이션 노트에는 1-Wire 슬레이브 소자를 기반으로 하는 파라미터 및 상승 시간과 같은 네트워크 조건을 조정할 수 있는 Excel 스프레드시트가 포함되어 있다. 이 Excel 시트는 여기를 클릭하여 다운로드할 수 있다. 관련 부품   APP 3925: Oct 26, 2006 DS1922L 8KB 데이터로그 메모리가 내장된 온도 로거 iButton 전체 데이터 시트 (PDF, 584kB) DS1922T 8KB 데이터로그 메모리가 내장된 온도 로거 iButton 전체 데이터 시트 (PDF, 584kB) DS1923 8KB 데이터 로그 메모리가 내장된 Hygrochron 온도/습도 로거 iButton 전체 데이터 시트 (PDF, 644kB) 자동 업데이트 관심 분야의 애플리케이션 노트가 나올 때 자동으로 업데이트를 원하십니까? 그렇다면 EE-Mail™을 신청하십시오. 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