【导读】在物联网设备与嵌入式系统日益复杂的今天，ADI的1-Wire总线技术通过单线实现数据通信与供电，为空间受限的应用提供了简洁高效的解决方案。
在物联网设备与嵌入式系统日益复杂的今天，ADI的1-Wire总线技术通过单线实现数据通信与供电，为空间受限的应用提供了简洁高效的解决方案。
1-Wire总线是ADI推出的一种单线通信技术，仅通过一条数据线就能实现主机与多个从机设备之间的半双工双向通信。这一技术采用独特的开漏极设计，通过单线完成数据交换和从机设备供电，极大简化了系统布线复杂度。
所有基于1-Wire技术的从机设备都具备一个全球唯一的64位激光刻制序列号，这个身份标识包含8位家族代码，用于识别设备类型和功能特性。这项技术不仅为产品提供了不可复制的电子身份证，还使主机能够精准识别并管理总线上的多个设备。
核心技术原理
1-Wire总线的供电机制展现了创新设计思维。当总线处于高电平状态时，从机设备的内部电容进行充电储能；当总线变为低电平时，则依靠电容存储的能量维持器件工作。这种寄生供电方式消除了对外部电源的需求，进一步简化了系统设计。
通信协议采用脉宽调制原理，通过宽脉冲（代表逻辑0）和窄脉冲（代表逻辑1）在时隙内传输数据。主机通过发送特定宽度的复位脉冲启动通信流程，从机则以应答脉冲响应。标准通信速率达到15kbps，高速模式更可提升至111kbps，满足多数应用场景需求。
图1. 在1-Wire主机/从机配置中，所有设备共享一条公共数据线。
系统架构与设备管理
在单主机/多从机架构中，所有设备共享同一条数据线。主机通过开漏极I/O端口控制通信，并通过上拉电阻连接至3V-5V电源。ADI还提供集成线驱动器的增强型主机解决方案，进一步扩展了总线驱动能力。
设备选择机制支持两种模式：单个从机系统中可直接进行通信；多从机系统则可通过64位ID码精准寻址特定设备，或使用二元搜索算法批量选择设备。一旦选定目标从机，主机便能发送功能指令、传输数据或读取信息，而其他设备则保持待机状态，直到接收到下一个复位脉冲。
图2. 该波形示例展示了由主机启动的写/读数据位、以及从机和主机的采样点。
应用价值与前景
1-Wire技术为系统设计带来了显著优势：极大减少了连接线数量，降低了布线成本和复杂度；提供全球唯一设备标识，增强了系统安全性和可追溯性；灵活的供电方案降低了对独立电源的需求。
该技术现已广泛应用于数字温度传感器、存储器扩展、安全认证模块和混合信号设备等领域。无论是标准IC封装还是ADI特有的不锈钢iButton封装，都能满足不同环境下的应用需求。
随着物联网设备的普及和对简化互联需求的增长，1-Wire总线技术以其独特优势，继续在自动化识别、数据采集和设备管理领域发挥着重要作用。
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