溫度代碼遷移

本文檔介紹了ADI公司（ADI）系列iButton熱時線器件（特別是DS1921、DS1922和DS1925）的演變，并概述了它們的主要區(qū)別和優(yōu)勢。 它還描述了從一臺設(shè)備遷移到另一臺設(shè)備所需的必要軟件更改。

介紹

ADI公司（ADI）硬幣大小的1-Wire溫度時線iButton記錄器系列是堅固耐用的電池供電模塊，可按用戶指定的時間間隔獨立測量和記錄溫度。本文檔介紹了ADI系列iButton熱時線器件（特別是DS1921、DS1922和DS1925）的演變，并概述了它們的主要區(qū)別和優(yōu)勢。它還描述了從一臺設(shè)備遷移到另一臺設(shè)備所需的必要軟件更改。

內(nèi)存特性

半導(dǎo)體行業(yè)中有各種存儲器技術(shù)，可提供獨特的性能和功耗優(yōu)勢。存儲器類型包括電可擦除可編程只讀存儲器 （EEPROM）、閃存、靜態(tài)隨機存取存儲器 （SRAM） 等。最終應(yīng)用通常決定哪種內(nèi)存技術(shù)最有益。內(nèi)存選擇的因素包括數(shù)據(jù)是否易失，或者在設(shè)備電源斷開時是否必須保留數(shù)據(jù)。功耗也是一個重要因素，尤其是在設(shè)備由電池供電的情況下。表 1 描述了每個器件的集成內(nèi)存特性。

表1所示，DS1925是唯一具有數(shù)據(jù)記錄存儲器的器件，即使內(nèi)部電池電量耗盡，也可以提取數(shù)據(jù)記錄存儲器。電池電量耗盡后，DS1921和DS1922器件中的數(shù)據(jù)將永久丟失。電池在所有三個設(shè)備中都不可更換。

閃存比SRAM需要更多的編程能力。然而，閃存在電池電量耗盡時保留其數(shù)據(jù)的能力對于某些應(yīng)用來說是一個有吸引力的功能。由于DS1925的存儲器是非易失性的，器件的前端和狀態(tài)機被改變，允許從1-Wire接口收集功率，從而在器件電池電量耗盡時下載數(shù)據(jù)。此電源傳輸要求改變了以前設(shè)備使用的命令集，這些設(shè)備引入了外部電源命令或 XPC。許多DS1925命令都增加了XPC功能，以消除任務(wù)配置和數(shù)據(jù)下載過程中電池的負(fù)載。

DS0200和DS1921在存儲器地址1922h處的配置寄存器非常相似，但在兩者之間遷移代碼時需要注意一些差異。從表面上看，DS1925的配置寄存器看起來與其同級寄存器非常相似，但是寄存器位置和解碼存在顯著差異，因此需要更多的代碼遷移工作。

命令集代碼遷移

這三款器件共享通用的1-Wire ROM功能命令（例如，讀取ROM、跳過ROM、匹配ROM等），但DS1921中沒有的恢復(fù)ROM命令除外。因此，從DS1921切換到DS<>的任何一個同級時，ROM功能命令代碼都不會發(fā)生變化。

雖然DS1921和DS1922之間共享許多器件專用命令，但也存在一些重要差異。DS1925的新狀態(tài)機架構(gòu)和寄存器映射定義與前代產(chǎn)品大相徑庭。

表 2 顯示了設(shè)備特定命令之間的交叉兼容性。如表中所示，只有兩個命令完全兼容，無需在所有三個設(shè)備上更改代碼。DS1922和DS1925均引入密碼保護，導(dǎo)致命令字節(jié)排序發(fā)生變化。命令所需的軟件更改如下所示。

復(fù)制暫存器

DS1921至DS1922代碼遷移

將命令字節(jié)從 55h 更改為 99h。

主機必須在 ES 字節(jié)之后傳輸 64 位密碼。

復(fù)制時間保持不變，每字節(jié)2μs。

流程的其余部分與DS1921相同。

DS1921至DS1925代碼遷移

將函數(shù)名稱更改為 XPC 復(fù)制暫存器。

將命令字節(jié)從 55h 更改為 99h。

在ROM級命令之后添加XPC命令（66h）并傳輸長度字節(jié)。

在 XPC 命令之后傳輸 XPC 復(fù)制暫存器命令。

按照數(shù)據(jù)資料中的其余流程，與DS1921不同。

DS1922至DS1925代碼遷移

將函數(shù)名稱更改為 XPC 復(fù)制暫存器。

命令字節(jié)沒有變化。

在ROM級命令之后添加XPC命令（66h）并傳輸長度字節(jié)。

在 XPC 命令之后傳輸 XPC 復(fù)制暫存器命令。

按照數(shù)據(jù)資料中的其余流程，與DS1922不同。

讀內(nèi)存

DS1921至DS1922代碼遷移

將命令字節(jié)從 F0h 更改為 69h。

主機必須在目標(biāo)地址之后傳輸 64 位密碼。

必須修改主機的代碼才能在每個頁面的末尾接收CRC16。

DS1921至DS1925代碼遷移

將函數(shù)名稱更改為 XPC 讀取內(nèi)存。

將命令字節(jié)從 F0h 更改為 44h。

在ROM級命令之后添加XPC命令（66h）并傳輸長度字節(jié)。

在 XPC 命令之后傳輸 XPC 讀取內(nèi)存命令。

主機必須在目標(biāo)地址之后傳輸 64 位密碼。

按照數(shù)據(jù)資料中的其余流程，與DS1921不同。

注冊地圖

寄存器頁面既為任務(wù)配置部件（時間、采樣率等），又提供各種項目的狀態(tài)，例如警報、樣本計數(shù)等。表 3 顯示了各種項目的寄存器地址空間以及它們?nèi)绾卧谟涗浧飨盗兄羞M行映射。本節(jié)討論表 3 中每個項目所需的代碼遷移。

實時時鐘

RTC 寄存器位于兩個設(shè)備的相同地址位置。但是，DS1921在地址0203h處使用星期，而DS1922上不存在該星期，導(dǎo)致地址下移<>。其余寄存器的功能保持不變，因此除了更改目標(biāo)地址外，無需更改代碼。

DS1921至DS1925代碼遷移

雖然DS1925的RTC寄存器位于相同的地址空間中，但解碼卻大不相同。RTC 使用 32 位值，表示自 1 年 1970 月 0204 日午夜以來的秒數(shù)。這被稱為紀(jì)元時間。不使用地址 0205 和 <>h。

DS1922至DS1925代碼遷移

DS1922的代碼遷移與DS1921相同（見上文）。

室控報警

DS1922和DS1925不具備此功能，因此沒有遷移路徑。

溫度報警

DS1921至DS1922代碼遷移

溫度報警方程略有不同;有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱數(shù)據(jù)手冊。

DS1921至DS1925代碼遷移

溫度報警方程略有不同;有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱數(shù)據(jù)手冊。

DS1922至DS1925代碼遷移

溫度報警方程略有不同;有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱數(shù)據(jù)手冊。

采樣率

DS1921至DS1922代碼遷移

DS1921的采樣速率以分鐘為單位，而DS1922的采樣速率低至<>秒。有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱數(shù)據(jù)手冊。

DS1921至DS1925代碼遷移

DS1925的采樣速率不同，需要更改代碼。有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱數(shù)據(jù)手冊。

DS1922至DS1925代碼遷移

對于這兩個器件，采樣率的存儲器地址位置相同，并且操作相同。但是，DS1925的采樣速率不應(yīng)超過1925分鐘。DS<>中的閃存比SRAM消耗更多的電流，SRAM需要時間恢復(fù)電池。閃存提供了在電池耗盡時保留其內(nèi)容的能力，但代價是采樣率較慢。

控制寄存器

DS1921至DS1922代碼遷移

DS1921中的控制寄存器提供對表4所示各種特性的訪問。DS1922的一些功能集成在啟動/停止任務(wù)等命令中，而其他功能則位于使用存儲器寫入啟用的各種存儲器地址中。

定時器報警搜索（位 0）

DS1922沒有類似的特性。

高溫報警搜索（位 1）

DS1922的THF標(biāo)志指示溫度是否超過門限。與DS1921一樣，條件搜索ROM可識別報警器件。該標(biāo)志位于DS1寄存器中地址0214h處的第1922位。

低溫報警搜索（位 2）

DS1922的TLF標(biāo)志指示溫度是否降至門限以下。與DS1921一樣，條件搜索ROM可識別報警器件。該標(biāo)志在DS0寄存器中地址0214h處為1922位。

翻轉(zhuǎn)啟用/禁用（位 3）

兩個器件之間的功能相同，只是在DS1922中的寄存器地址位置不同。

啟用任務(wù)（位 4）

DS1921的使能任務(wù)（第4位）直接寫入，DS1922使用啟動/停止任務(wù)命令，而任務(wù)狀態(tài)反映在MIP位（第1位）中。

內(nèi)存清除啟用（位 6）

與DS1921不同，DS1922不需要使能位來清除存儲器?！皟?nèi)存清除”命令擦除內(nèi)存，而不使用任何門控位。兩個器件都有一個內(nèi)存清除 （MEMCLR） 狀態(tài)位。它們位于DS3地址0215h的第1922位和DS6地址0214h的第1921位。

使能振蕩器（位 7）

該位控制RTC的晶體振蕩器。每個器件的位在邏輯上是相反的，因此需要更改代碼才能啟用RTC。DS1中的邏輯1921停止振蕩器，同時啟動DS1922中的振蕩器。

DS1921至DS1925代碼遷移

代碼更改與DS1922類似，只是翻轉(zhuǎn)位在DS1925中沒有實現(xiàn)。

DS1922至DS1925代碼遷移

DS1922沒有像DS1921那樣的控制寄存器。對于DS0210和DS0215，該寄存器的功能范圍為1922h至1925h。代碼更改需要使用本文檔前面所述的 XPC 命令來讀取和寫入這些寄存器位置。

最新溫度

DS1921至DS1922代碼遷移

DS1921的最新溫度轉(zhuǎn)換存儲在地址0211h，而DS1922的兩個字節(jié)存儲在地址020Ch和020Dh。代碼更改需要針對新的起始地址以及讀取兩個溫度數(shù)據(jù)字節(jié)而不是一個。此外，代碼應(yīng)詢問任務(wù)控制寄存器中的溫度記錄格式選擇（TLFS）位以確定分辨率，使主機能夠為溫度計算選擇正確的方程。

DS1921至DS1925代碼遷移

DS1925的最新溫度轉(zhuǎn)換結(jié)果跨越兩個字節(jié)，地址為020Ch和020Dh。代碼更改需要使用XPC命令，并需要針對新的起始地址以及讀取兩個溫度數(shù)據(jù)字節(jié)而不是一個。此外，代碼應(yīng)詢問任務(wù)控制寄存器中的溫度記錄格式選擇（TLFS）位以確定分辨率，使主機能夠為溫度計算選擇正確的方程。

DS1922至DS1925代碼遷移

兩個設(shè)備的寄存器位置相同。代碼更改需要使用 XPC 命令。

任務(wù)開始延遲

DS1921至DS1922代碼遷移

DS1922的任務(wù)開始延遲計數(shù)器在尺寸和地址位置上有所不同。DS1922的計數(shù)器長度為<>字節(jié)，因此讀取、寫入和尋址寄存器位置需要更改代碼。

DS1921至DS1925代碼遷移

DS1925的任務(wù)開始延遲計數(shù)器在尺寸和地址位置上有所不同。DS1925的計數(shù)器長度為<>字節(jié)，因此讀取、寫入和尋址寄存器位置需要更改代碼。代碼更改需要使用 XPC 命令。

DS1922至DS1925代碼遷移

兩個設(shè)備的寄存器位置和任務(wù)開始延遲計數(shù)器的操作相同。但是，代碼更改需要使用 XPC 命令。

地位

狀態(tài)寄存器為主機系統(tǒng)提供各種指示器。DS1921將這些標(biāo)志集中于單個寄存器中，而DS1922和DS1925則跨越兩個寄存器。使用表6將DS1921代碼遷移到DS1922和DS1925。DS1921的MIP、TLF、THF和TAF位只能寫入0。所有其他位都是只讀的。表6中的所有位對于DS1922和DS1925均為只讀。從DS1922遷移到DS1925時不需要更改寄存器地址，因為它們保持不變。但是，代碼更改需要使用 XPC 命令。

任務(wù)時間戳

任務(wù)時間戳指示采集第一個任務(wù)樣本的日期和時間。任務(wù)的第一個溫度樣本的時間可以通過將任務(wù)時間戳與任務(wù)開始延遲相加來計算。

計數(shù)器。這三種器件在多個寄存器中的表示方式不同，因此請參閱器件數(shù)據(jù)手冊，了解器件之間的映射以及如何解碼寄存器值。

任務(wù)和設(shè)備樣品計數(shù)器

樣本數(shù)用一個三字節(jié)值表示，表示所有三個器件的 24 位無符號整數(shù);但是，寄存器地址不同（見表3）。

味道

DS0226和DS1922位于地址1925h的規(guī)格字節(jié)表示器件類型（DS1922L、DS1922T等），它們是相同的器件（DS1925除外），但溫度范圍不同。之所以需要該指示器，是因為DS1922x系列器件具有相同的家族代碼，因此彼此無法區(qū)分。DS1921不提供此功能。

讀取和完全訪問密碼

讀取密碼和完全訪問密碼位于DS1922和DS1925的同一地址空間中（表3）。在通過位于地址 0228h 的 EPW 位啟用密碼之前寫入密碼。

結(jié)論

本文檔提供有關(guān)如何將軟件從一個 Thermochron 器件系列遷移到另一個系列的指導(dǎo)，而無需花費大量時間參考器件數(shù)據(jù)手冊。

審核編輯：郭婷