[align=left] 摘要：DS1629是最新推出的帶有二線制串行接口和年、月、日、周日的時鐘數(shù)字化溫度計。測溫精度為±2℃，分辨率為0.5℃，測溫范圍為－55～＋125℃；并具有可編程、寬電壓、低功耗等特性，可用于電池供電系統(tǒng)。本文詳細(xì)地介紹了DS1629的功能及使用方法。 關(guān)鍵詞：溫度傳感器；實時時鐘；DS1629 1. 概述 　　 DS1629是達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司1999年推出的2線制串行接口并帶有日歷和時鐘的數(shù)字化溫度計芯片，它將數(shù)字化溫度傳感器、實時時鐘以及已做了Y2K千年蟲修正的日歷集成在一塊芯片上。 DS1629通?？捎糜谝苿与娫?、工業(yè)控制、辦公設(shè)備、數(shù)據(jù)采集和其它需要測溫和定時控制的系統(tǒng)中。DS1629將兩種功能集成在一塊芯片上，這樣，不但減少了外圍元件數(shù)目和系統(tǒng)空間，而且還具有可編程、寬電壓、低功耗等特性，可用于電池供電等低功耗系統(tǒng)中。 DS1629的引腳符號如圖1所示，各引腳功能如表1所列。 [/align] DS1629數(shù)字式溫度傳感器的精度為±2.0℃，以0.5℃為刻度輸出一個9－bit的溫度測量值，以指示器件所在的環(huán)境溫度。其測溫范圍為－55～＋125℃；實時時鐘能提供BCD碼時鐘/日歷，并備有2100年以內(nèi)的閆年補償，提供12/24小時制兩種模式；要求外接32.768kHz晶振，片內(nèi)自帶分頻器，提供一個開漏的分頻信號輸出端；具有溫度中斷與時鐘中斷功能，可由用戶設(shè)定為兩者同時有效、單獨有效或全部禁止（上電缺省狀態(tài)）三種狀態(tài)；另外，它還具有32字節(jié)通用SRAM，可供用戶作一般記錄使用。所有的通訊都由一個標(biāo)準(zhǔn)的二線制串行接口來完成。 2. 二線制串行總線 　　 DS1629支持二線制串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。在總線上DS1629作為從屬器件，與主控CPU通過SDA和SCL端連接。由主控CPU產(chǎn)生串行時鐘，對總線進(jìn)行訪問。 總線協(xié)議定義如下： 　 ●在總線空閑狀態(tài)下，即數(shù)據(jù)線與時鐘線均保持高電平時才可以開始數(shù)據(jù)傳輸。 　 ●START位（數(shù)據(jù)傳輸起始位）：時鐘線為高電平時，數(shù)據(jù)線由高變低，定義為一個START位，表示開始傳輸一幀數(shù)據(jù)。 　 ●STOP位（數(shù)據(jù)傳輸停止位）：時鐘線為高電平時，數(shù)據(jù)線由低變高，定義為一個STOP位，表示一幀數(shù)據(jù)傳送的結(jié)束。 　 ●有效數(shù)據(jù)位：在一個START位后，在時鐘的高電平期間，數(shù)據(jù)線上的固定電平被認(rèn)為是一位有效數(shù)據(jù)。在時鐘的低電平期間，可以改變數(shù)據(jù)線的狀態(tài)。一個數(shù)據(jù)位對應(yīng)一個時鐘脈沖。在傳輸數(shù)據(jù)的過程中，當(dāng)時鐘線為高電平時，數(shù)據(jù)線必須保持個固定的電平，如果在這時改變數(shù)據(jù)線的狀態(tài)，將會被當(dāng)作是START 位或STOP位而造成數(shù)據(jù)中斷。 　 ●每傳輸一幀數(shù)據(jù)都要以START開始，以STOP結(jié)束，也可以再用一個START位來開始新一幀數(shù)據(jù)傳輸。一幀數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)沒有限制，完全由主控CPU決定。每傳送一個字節(jié)，DS1629回送一個ACK信號，表示接收。 　 ●DS1629的最大時鐘頻率為400kHz。 　 ●主控CPU在訪問串行總線上的器件時，首先發(fā)送START位，然后需要發(fā)送一個控制字。這個控制字的定義如下： D7、D6、D5、D4：控制碼。對DS1629進(jìn)行讀寫訪問時，這4位設(shè)定為1001。 　 D3、D2、D1：地址碼。DS1629的地址碼由硬件固定為111，因此在總線上只能掛1片DS1629，否則會發(fā)生地址沖突。但總線上最多可以掛7片其它串行器件，只要它的控制碼是1001、且地址碼不是111。 　 D0（R/W）：讀寫位。D0位為1時，表示讀操作，D0位為0時，表示寫操作。 　 在START位之后，DS1629將在數(shù)據(jù)線上檢測控制字，在收到控制字后回送一個ACK信號，根據(jù)其中的讀寫位將工作模式設(shè)為接收或發(fā)送。 　 ●二線制串行總線的電氣參數(shù)如表2所列，時序圖如圖2所示。 3. 溫度 　　 DS1629出廠時設(shè)定為一上電即開始連續(xù)測量溫度，這一操作類似后臺工作，主控CPU可定時讀取溫度寄存器，而不會影響溫度的測量與轉(zhuǎn)換。用戶也可以禁止DS1629上電自動測溫，以降低功耗?！　? 用戶可設(shè)DS1629為單次轉(zhuǎn)換，完成一次轉(zhuǎn)換，寫數(shù)據(jù)到溫度寄存器（見圖3）中，然后回到待機(jī)狀態(tài)。也可設(shè)為連續(xù)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換時間典型值為 400ms，最大值為1000ms，測量精確度為±2.0℃。無論何種模式，用戶都可用讀溫度命令（AAh）得到溫度寄存器中的數(shù)據(jù)。溫度寄存器中低字節(jié)的最高位置1或清0，可得到0.5℃的分辨率。溫度數(shù)據(jù)用二進(jìn)制補碼表示，格式如表3所列。 4. 時鐘/日歷 　　 訪問實時時鐘/日歷寄存器的命令為C0h。由串行通訊控制字中R/W位控制讀寫。數(shù)據(jù)為BCD碼，格式如圖4所示（填0位為只讀位，且讀出值恒為0）?！　? CH：時鐘暫停位。CH=0，允許分頻器工作；CH=1，禁止分頻器工作。上電缺省為0時，一上電分頻器就有信號輸出?！　? 12/24：計時模式選擇位。0為24小時制，1為12小時制。02h單元的Bit5在24小時制時與Bit4同構(gòu)成小時的高位（0、1、2），在12小時制時，Bit5為0，表示AM；Bit5為1，表示PM。 5. 中斷 　　 DS1629提供一個開漏輸出的中斷端。中斷方式在狀態(tài)寄存器中進(jìn)行設(shè)置，可設(shè)為僅有溫度或時間中斷、溫度與時間中斷兼有、禁止中斷。在狀態(tài)寄存器中有兩個狀態(tài)位TAF和CAF，DS1629通過這兩個狀態(tài)位的邏輯或的結(jié)果來確定中斷輸出。 5.1 溫度中斷 　 每完成一次溫度轉(zhuǎn)換，溫度比較器就刷新一次，當(dāng)所測溫度達(dá)到或超出溫度上限寄存器TH中的數(shù)值時，狀態(tài)寄存器的TAF位將被置1，并保持1狀態(tài)直到溫度值降到下限寄存器TL中的數(shù)值時才自動清0。 　 對TH和TL寄存器的讀寫，可以按照兩線制串行總線的通訊協(xié)議利用A1h（訪問TH）和A2h（訪問TL）兩個指令進(jìn)行。TH和TL寄存器均為E2PROM寄存器，其格式與溫度寄存器相同。 5.2 時間中斷 　 當(dāng)時間寄存器中的數(shù)據(jù)與時間中斷寄存器中的數(shù)據(jù)相同時，DS1629將在1秒內(nèi)將時間中斷標(biāo)志（CAF）置位，直到主控制器對時間或時間中斷寄存器進(jìn)行讀寫操作后被清除。時間中斷寄存器的格式如圖5所示。 　 DS1629的時間中斷寄存器在上電時的缺省設(shè)置為星期天的12：00AM。訪問時間中斷寄存器的命令為C7h。設(shè)置中斷時間時，時間是24小時制還是12小時制，必須與時間寄存器的格式相符。 6. 狀態(tài)寄存器 　　 訪問狀態(tài)寄存器的命令為Ach。讀寫操作高字節(jié)在先。狀態(tài)寄存器的格式如圖6所示。 1SH：溫度轉(zhuǎn)換模式選擇。1SH為1時為單次轉(zhuǎn)換模式，DS1629在收到啟動溫度轉(zhuǎn)換命令EEh后進(jìn)行一次溫度轉(zhuǎn)換。1SH為0時為連續(xù)轉(zhuǎn)換模式，此時DS1629將連續(xù)進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，并將最近一次的結(jié)果保存在溫度寄存器中。出廠缺省設(shè)置為0。　　 POL：中斷輸出狀態(tài)選擇。POL為0，中斷輸出低電平有效；POL為1，中斷輸出高電平有效。出廠缺省設(shè)置為0?！　? CNV：上電工作狀態(tài)選擇。CNV為0（出廠缺省設(shè)置）時，一上電DS1629便開始溫度轉(zhuǎn)換。CNV為1，上電后DS1629則處于待機(jī)狀態(tài)。用戶可根據(jù)對系統(tǒng)功耗的要求，選擇1SH和CNV兩個標(biāo)志位的狀態(tài)?！　? A0、A1：中斷輸出選擇，（見表4）?！　? OS0、OS1：頻率輸出選擇（見表5）。 CAF：時間中斷標(biāo)志，只讀位。當(dāng)實時時間與所設(shè)置的中斷時間一致時，CAF位被置1，直到主控制器對時間或時間中斷寄存器進(jìn)行讀寫操作后自動清0。CAF為0表示實時時間不符合中斷條件。上電時自動被清0。TAF：溫度中斷標(biāo)志，只讀位。當(dāng)所測溫度達(dá)到或超過TH寄存器中的溫度值時，TAF位被置1，直到所測溫度降至TL寄存器中溫度值以下時才被清0。TAF為0表示所測溫度不符合中斷條件。上電時自動被清0?！? CAL：時間中斷鎖存位。只讀位。當(dāng)發(fā)生時間中斷時被置1。一旦被置1，將保持1狀態(tài)直到DS1629重新上電復(fù)位。CAL為0表示在DS1629上電工作期間從未發(fā)生時間中斷。上電時自動清0?！　? TAL：溫度中斷鎖存位。只讀位。當(dāng)發(fā)生溫度中斷時被置1，將保持1狀態(tài)直到DS1629重新上電復(fù)位。TAL為0表示DS1629在上電工作期間所測得的溫度從未超出TH寄存器中所設(shè)置的溫度值。上電時自動清0。 7. 命令集 　　 DS1629的命令集如表6所列，其中命令的解釋可參考備注欄的說明如下： 　 1、數(shù)據(jù)流向由串行通訊協(xié)議中控制字的讀寫位（R/W）決定。 　 2、在頁讀寫模式下訪問SRAM時，訪問完最高地址的單元后，DS1629返回一個ACK信號，然后地址計數(shù)器自動回到最低地址。 　 3、在溫度連續(xù)轉(zhuǎn)換模式下，可以用停止溫度轉(zhuǎn)換命令中止測量。然后必須用啟動溫度轉(zhuǎn)換命令來重新開始測量。在單次工作模式下，每次讀溫度都必須使用啟動溫度轉(zhuǎn)換命令。 　 4、讀溫度寄存器時，如果精度要求不高，只需讀取第一個字節(jié)，否則兩個字節(jié)都要讀取。 　 5、向E2寄存器內(nèi)寫數(shù)據(jù)時，典型寫入時間在常溫下約10ms，最大值為50ms，所以在兩次寫入操作之間，至少應(yīng)間隔50ms。DS1629的TH、TL和狀態(tài)寄存器為E2寄存器?！? 　 6、DS1629的狀態(tài)寄存器的低字節(jié)是只讀寄存器，在寫操作時可以只寫高字節(jié)，讀操作時可以讀高、低兩個字節(jié)。 　 7、用于實現(xiàn)高精度的溫度測量。