DS2409 MicroLAN耦合器是创建复杂MicroLAN的关键元件,它包括主、辅发送器驱动输出和漏极开路控制输出晶体管,其中每个输出都可由总线主机通过1-wire网络来进行远程控制。主、辅输出支持“智能启动”命令,该命令在连接到1-wire总线之前可在选定的输出上生成一个复位/在线序列,以允许相应的ROM命令只作用于被激活的网络设备。DS2409需要一个5V电源,否则它将短路1-wire总线和中断分支的通信。由于DS2409未包含用户内存,因此,辅助输出可通过连接一个1-wire内存芯片以存储所需数据,进而标记节点位置。DS2430 EEPROM连接到DS2409的辅输出端,以便为特定节点提供专用信息(如位置、功能等)。连接到CONT输出的LED可由于提供正在寻址的特定分支的视觉指示,并可以借助软件设置提供特殊视觉效果。
3 MicroLAN的保护措施
3.1保护电路
大多数与1-wire网络兼容的器件都带有能够承受±10KV人体模型ESD冲击的保护电路。但是,当计算机连接到1-wire网络时,最好提供额外的保护措施以免避免系统受ESD和EMI(电磁干扰)的冲击而损坏。可以利用二极管来旁路负的尖峰信号或吸收高于5V电源的正向电压。当选择保护二极管或浪涌吸收电路时,需选择具有最小结电容和快速切换时间的元件,ERA82肖特基二极管或通用的1N5817都是不错的选择,也可采用SOT-23封装的肖特基二极管(如BAT54x系列产品等)。
如果1-wire EPROM器件无法使用RS-232至1-wire接口的适配器连接,可利用DS9502 ESD保护二极管来提供保护。其工作原理如同7.5V齐纳二极管。但是,如果电压超过其9V触发电压,则将会被嵌位至5.5V。如果ESD超出其额定值,可用DS9502来提供旁路,以避免损坏被保护电路,DS9502采用6引脚TSOC封装。
3.2DS2480 1-wire线驱动器
为简化1-wire网络的设计,Dalls开发了DS2480串行1-wire驱动器。此IC可直接连接到UART和5V RS-232系统,选用DS2480可利用适配器直接连接到标准COM端口,并可提供1-wire输出。此IC包含可编程下拉摆率控制和有源上拉。其它特性还包括支持9.6kbps(默认)、19.2kbps、57.6kbps和115.2kbps的数据速率和可编程1-wire时序。DS2480也可充当DS9097U,即连接DB9与RJ11 COM端口的适配器。
4 结论
采用相关技术(如使用5类双绞线、摆率控制、有源上拉等)能够在总线上挂接500个以上的各类1-wire器件,并可在电缆长度达300米时进行可靠通信。而如果不采用摆率控制和有源上拉技术,则只能保证在总线上最多挂节150个1-wire器件、并保证电缆长度为100米时通信正常。有关远距离通信或重载MicroLAN的相关建议如下:
(1)电缆可选择双绞电话线或5类双绞线
(2)可使用肖特基二极管跨接电缆末端,以旁路负的尖峰信号或吸收高于5V电源的正向电压。
(3)使用分级结构,可利用DS2409 Micro LAN耦合器将网络分隔成多个分支,以扩大网络规模。
(4)使用基于DS2480的COM端口适配器,可以将DB9连接至RJ11适配器的DS9097U-S09,或将DB9接至DS9098插座适配器的DS1411。
(5)控制摆率,可以将下拉时的数据线摆率限制在1.1/μs左右。
(6)使用有源上拉来替换无源上拉,以将摆率限制在1.1/μs左右。
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