iTop4412之DS18B20驅動開發

執行序列

通過單線匯流排埠訪問 ds18b20 的協議如下：

步驟1. 初始化

步驟2. rom 操作指令

步驟3. ds18b20 功能指令

步驟1. 初始化

主機首先發出乙個480-960微秒的低電平脈衝，然後釋放匯流排變為高電平，並在隨後的480微秒時間內對匯流排進行檢測，如果有低電平出現說明匯流排上有器件已做出應答，若無低電平出現一直都是高電平說明匯流排上無器件應答

作為從器件的ds18b20在一上電後就一直在檢測匯流排上是否有480-960微秒的低電平出現，如果有，在匯流排轉為高電平後等待15-60微秒後將匯流排電平拉低60-240微秒做出響應存在脈衝，告訴主機本器件已做好準備，若沒有檢測到就一直在檢測等待。

2.寫時序

寫週期最少為60微秒，最長不超過120微秒，寫週期一開始作為主機先把匯流排拉低1微秒表示寫週期開始，隨後若主機想寫0，則繼續拉低電平最少60微秒直至寫週期結束，然後釋放匯流排為高電平；若主機想寫1，在一開始拉低匯流排電平1微秒後就釋放匯流排為高電平，一直到寫週期結束。

而作為從機的ds18b20則在檢測到匯流排被拉低後等待15微秒然後從15μs到45μs開始對匯流排取樣，在取樣期內匯流排為高電平則為1，若取樣期內匯流排為低電平則為0。

3.讀時序

對於讀資料操作時序也分為讀0時序和讀1時序兩個過程，讀時序是從主機把單匯流排拉低之後，在1微秒之後就得釋放單匯流排為高電平，以讓ds18b20把資料傳輸到單匯流排上。ds18b20在檢測到匯流排被拉低1微秒後，便開始送出資料，若是要送出0就把匯流排拉為低電平直到讀週期結束；若要送出1則釋放匯流排為高電平。

主機在一開始拉低匯流排1微秒後釋放匯流排，然後在包括前面的拉低匯流排電平1微秒在內的15微秒時間內完成對匯流排進行取樣檢測，取樣期內匯流排為低電平則確認為0，取樣期內匯流排為高電平則確認為1，完成乙個讀時序過程，至少需要60μs才能完成。

ds18b20單線通訊功能是分時完成的，有嚴格的時序概念，如果出現序列混亂，1-wire器件將不影響主機，因此讀寫時序很重要。系統對ds18b20的各種操作必須按協議進行，根據ds18b20的協議規定，微控制器控制ds18b20完成溫度的轉換必須經過以下4個步驟：

1）每次讀寫前對ds18b20進行復位初始化。復位要求主cpu將資料線下拉500μs，然後釋放，ds18b20收到訊號後等待16μs-60μs左右，然後發出60μs-240μs的存在低脈衝，主cpu收到此訊號後表示復位成功。

2）傳送一條rom指令

3）傳送儲存器指令

1、讓ds18b20進行一次溫度轉換的具體操作如下：

a – 主機先做個復位操作；

b – 主機再寫跳過rom的操作（cch）命令；

c – 然後主機接著寫轉換溫度的操作指令，後面釋放匯流排至少1秒，讓ds18b20完成轉換操作。需要注意的是每個命令位元組在寫的時候都是低位元組先寫，例如cch的二進位制為11001100，在寫到匯流排上時要從低位開始寫，寫的順序是「0、0、1、1、0、0、1、1」，整個操作的匯流排狀態如圖所。

2、讀取ram的溫度資料，同樣，這個操作也要按照三個步驟：

a – 主機發出復位操作並接受ds18b20的應答（存在）脈衝；

b – 主機發出跳過對rom操作的命令（cch）;

c – 主機發出讀取ram的命令（beh），隨後主機依次讀取ds18b20發出的從第0-第8，共九個位元組的資料。如果只想讀取溫度資料，那在讀完第0和第1個資料後就不再理會後面ds18b20發出的資料即可，同樣讀取資料也是低位在前，整個操作的匯流排狀態如圖所示。

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include 
#include 
#include 
/*dev_t等的定義*/
#include 
/*包含copy_to_user和copy_from_user的標頭檔案*/
#include 
/*包含暫存器操作函式的標頭檔案*/
#include 
/*延時定義*/
#include 
/*包含函式device_create 結構體class等標頭檔案*/
#include 
/*錯誤診斷和輸出需要的標頭檔案*/
#include 
#define gpa0con 0x1140_0000
//gpa0con暫存器的實體地址
#define gpa0dat 0x1140_0004
//gpa0dat暫存器的實體地址
#define ds18b20_io (exynos4_gpa0(7))
static
int *gpa0con;
static
int *gpa0dat;
struct cdev cdev;
dev_t devno;
void ds18b20_reset(void)
else*/
}/*寫乙個位元組*/
/*寫「1」時隙：
保持匯流排在低電平1微秒到15微秒之間
然後再保持匯流排在高電平15微秒到60微秒之間
理想狀態: 1微秒的低電平然後跳變再保持60微秒的高電平
寫「0」時隙：
保持匯流排在低電平15微秒到60微秒之間
然後再保持匯流排在高電平1微秒到15微秒之間
理想狀態: 60微秒的低電平然後跳變再保持1微秒的高電平
*/void write_data (unsigned
char dat)
gpio_set_value(ds18b20_io,1);
}/*讀乙個位元組*/
/* 讀「1」時隙：
若匯流排狀態保持在低電平狀態1微秒到15微秒之間
然後跳變到高電平狀態且保持在15微秒到60微秒之間
就認為從ds18b20讀到乙個「1」訊號
理想情況: 1微秒的低電平然後跳變再保持60微秒的高電平
讀「0」時隙：
若匯流排狀態保持在低電平狀態15微秒到30微秒之間
然後跳變到高電平狀態且保持在15微秒到60微秒之間
就認為從ds18b20讀到乙個「0」訊號
理想情況: 15微秒的低電平然後跳變再保持46微秒的高電平
*/unsigned
char read_data(void)
return val;
}/*開啟檔案函式*/
static
int ds18b20_open(struct inode *inide,struct file *flip)
printk(kern_emerg "open ds18b20\n");
return0;}
/*讀檔案函式*/
static ssize_t ds18b20_read(struct file *flip,char __user *buff,size_t count,loff_t *f_ops)
static
int ds18b20_release(struct inode *inode, struct file *filp)
static
struct file_operations ds18b20_ops=;
static
int __init first_init(void)
static
void __exit first_exit()
module_init(first_init);
module_exit(first_exit);
module_license("dual bsd/gpl");

使用者測試程式

#include //標準輸入輸出
#include //open和creat函式需要的標頭檔案
#include //open和creat函式需要的標頭檔案
#include //open和creat函式需要的標頭檔案
#include //close,read,write函式需要的標頭檔案
#include //ioctl函式需要的標頭檔案
int main()
else
}close(fd);
return
0;}

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