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1-Wire搜索算法详解（3）
#include
#include sbitDQ=P0^7; //1-wire总线
sbitK1=P0^6; //标志变量，用于观察进出某段代码所用时间
sbit P_Read=P0^5; //
sbit P_Write=P0^4; //// definitions
#define FALSE 0
#define TRUE //几个延时函数，供一线低级操作时调用
//如果改用不同的MPU，如12T，则必须修改这几个函数，确保时间符合协议要求
voidDelay480us(); //@12.000MHz
voidDelay410us(); //@12.000MHz
void Delay3_88us(unsigned char i);//一线低级操作函数
bit OWReset(); //复位
void OWWriteBit(bitbit_value); //写一位
bit OWReadBit(); //读一位
void OWWriteByte(unsigned charbyte_value); //写一个字节
////搜索函数
bit OWSearch(); //算法核心函数，完成一次ROM搜索过程
bit OWFirst(); //调用OWSearch完成第一次搜索
bit OWNext(); //调用OWSearch完成下一次搜索
unsigned char docrc8(unsigned charvalue); //执行CRC校验//全局搜索变量
unsigned char ROM_NO[8]; //数组，存放本次搜索到的ROM码（8个字节）
charLastDiscrepancy; //每轮搜索后指向最后一个走0的差异位
charLastFamilyDiscrepancy; //指向家族码（前8位）中最后一个走0的差异位
bitLastDeviceFlag; //搜到最后一个ROM后，程序通过判别将该变量置1，下轮搜索时即会结束退出
unsigned char crc8; //CRC校验变量
//--------------------------------------------------------------------------
// 在单总线上搜索第一个器件
// 返回TRUE: 找到, 存入ROM_NO缓冲；FALSE:无设备
// 先将初始化3个变量，然后调用OWSearch算法进行搜索
//--------------------------------------------------------------------------
bit OWFirst()
{
LastDiscrepancy = 0;
LastDeviceFlag = FALSE;
LastFamilyDiscrepancy =0;
return OWSearch();
}//--------------------------------------------------------------------------
// 在单总线上搜索下一个器件
// 返回TRUE: 找到, 存入ROM_NO缓冲；FALSE:无设备，结束搜索
// 在前一轮搜索的基础上（3个变量均在前一轮搜索中有明确的值），再执行一轮搜索
//--------------------------------------------------------------------------
bit OWNext()
{
return OWSearch();
} //--------------------------------------------------------------------------
// 单总线搜索算法，利用了一些状态变量，这是算法的核心程序，代码也较长
// 返回TRUE: 找到, 存入ROM_NO缓冲；FALSE:无设备，结束搜索
//--------------------------------------------------------------------------bit OWSearch()
{
charid_bit_number; //指示当前搜索ROM位（取值范围为1-64）
//下面三个状态变量含义：
//last_zero： 指针，记录一次搜索（ROM1-64位）最后一位往0走的混码点编号
//search_direction：搜索某一位时选择的搜索方向（0或1），也是“一写”的bit位值
//rom_byte_number： ROM字节序号，作为ROM_no[]数组的下标，取值为1—8
bit id_bit,cmp_id_bit,search_direction; //二读（正码、反码）、及一写（决定二叉搜索方向）
unsigned char rom_byte_mask; //ROM字节掩码， //初始化本次搜索变量
id_bit_number = 1;
last_zero = 0;
rom_byte_number = 0;
rom_byte_mask = 1;
search_result = 0;
//------------------------------------------------------------------
//1。是否搜索完成（已到最后一个设备）？
//-------------------------------------------------------------------
if(!LastDeviceFlag) //LastDeviceFlag由上轮搜索确定是否为最后器件，当然首次进入前必须置False
{
if(OWReset()) //复位总线
{
LastDiscrepancy =0; //复位几个搜索变量
LastDeviceFlag = FALSE;
LastFamilyDiscrepancy = 0;
returnFALSE; //如果无应答，返回F，退出本轮搜索程序
} OWWriteByte(0xF0); //发送ROM搜索命令F0H
//=====================================================================
// 开始循环处理1-64位ROM，每位必须进行“二读”后进行判断，确定搜索路径
// 然后按选定的路径进行“一写”，直至完成全部位的搜索，这样一次循环
// 可以完成一轮搜索，找到其中一个ROM码。
//=====================================================================
do //逐位读写搜索，1-64位循环
{
id_bit =OWReadBit(); //二读：先读正码、再读反码
cmp_id_bit = OWReadBit(); if (id_bit &&cmp_id_bit) //二读11，则无器件退出程序
break;
else //二读不为11，则需分二种情况
{
//*********************************************
//第一种情况：01或10，直接可明确搜索方向
if (id_bit != cmp_id_bit)
search_direction = id_bit; //*********************************************
else
{
// 否则就是第二种情况：遇到了混码点，需分三种可能分析：
// 1。当前位未到达上轮搜索的“最末走0混码点”（由LastDiscrepancy存储）
// 说明当前经历的是一个老的混码点，判别特征为当前位在（小于）LastDiscrepancy前
// 不管上次走的是0还是1,只需按上次走的路即可，该值需从ROM_NO中的当前位获取
if (id_bit_number < LastDiscrepancy)
search_direction = ((ROM_NO[rom_byte_number] & rom_byte_mask)> 0);
// 从
else
// 2。当前位正好为上轮标记的最末的混码点，这个混码点也就是上次走0的点
// 那么这次就需要走1
// 3。除去上二种可能，那就是第3种可能： 这是一个新的混码点，
// id_bit_number>LastDiscrepancy
//。。然而下一条语句巧妙地将上二种可能合在一起处理，看不懂我也没办法了
search_direction = (id_bit_number == LastDiscrepancy);
//************************************************ // 确定了混码点的路径方向还没完事，还需要更新一个指针：last_zero
//这个指针每搜索完一位后（注意是一bit不是一轮）总是指向新的混码点
//凡遇到新的混码点，我们按算法都是先走0，所以凡遇走0的混码点必须更新此指针
if (search_direction == 0)
{
last_zero = id_bit_number; // 下面二条是程序的高级功能了：64位ROM中的前8位是器件的家族代码，
// 用LastFamilyDiscrepancy这个指针来记录前8位ROM中的最末一个混码点
// 可用于在多类型器件的单线网络中对家族分组进行操作
if (last_zero < 9)
LastFamilyDiscrepancy = last_zero;
}
} // 确定了要搜索的方向search_direction，该值即ROM中当前位的值，需要写入ROM
// 然而64位ROM需分8个字节存入ROM_NO[]，程序使用了一个掩码字节rom_byte_mask
//以最低位为例：该字节值为00000001，如记录1则二字节或，写0则与反掩码
if (search_direction == 1)
ROM_NO[rom_byte_number] |= rom_byte_mask;
else
ROM_NO[rom_byte_number] &=~rom_byte_mask; // 关键的一步操作终于到来了：一写
OWWriteBit(search_direction); // 一个位的操作终于完成，但还需做些工作，以准备下一位的操作：
// 包括：位变量id_bit_number指向下一位；字节掩码左移一位
id_bit_number++;
rom_byte_mask <<= 1; // 如果够8位一字节了，则对该字节计算CRC处理、更新字节号变量、重设掩码
if (rom_byte_mask == 0)
{
docrc8(ROM_NO[rom_byte_number]); //CRC计算原理参考其他文章
rom_byte_number++;
rom_byte_mask = 1;
}
}
}
while(rom_byte_number < 8); // ROM bytes编号为0-7
//流程图中描述从1到64的位循环，本代码中是利用rom_byte_number<8来判断的
//=================================================================================
// 一轮搜索成功，找到的一个ROM码也校验OK，则还要处理二个变量
if (!((id_bit_number < 65) || (crc8 != 0)))
{
// 一轮搜索结束后，变量last_zero指向了本轮中最后一个走0的混码位
//然后再把此变量保存在LastDiscrepancy中，用于下一轮的判断
//当然，last_zero在下轮初始为0，搜索是该变量是不断变动的
LastDiscrepancy = last_zero; // 如果这个指针为0，说明全部搜索结束，再也没有新ROM号器件了
if (LastDiscrepancy == 0)
LastDeviceFlag = TRUE; //设置结束标志
search_result =TRUE; //返回搜索成功
}
//------------------------------------------------------------------
//搜索完成，如果搜索不成功包括搜索到了但CRC错误，复位状态变量到首次搜索的状态。
//-------------------------------------------------------------------
if (!search_result ||!ROM_NO[0])
{
LastDiscrepancy = 0;
LastDeviceFlag = FALSE;
LastFamilyDiscrepancy = 0;
search_result = FALSE;
}
return search_result;
}//=====================================================================
至此，OWSearch函数结束。函数实现的是一轮搜索，如成功，可得到一个ROM码
//=======================================================================
//=====================================================================
// 1-Wire函数调用所需的延时函数，注意不同MCU下须重调参数
//=====================================================================voidDelay480us() //@12.000MHz
{
unsigned char i, j;
i = 2;
j = 90;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}voidDelay410us() //@12.000MHz
{
unsigned char i, j;
i = 2;
j = 40;
do
{
while (--j);
} while (--i);
} void Delay3_88us(unsigned chari) //@12.000MHz 只能3-80us
{
//i*=3;
i-=1;
while (--i);
}
//=====================================================================
// 一线函数：复位、读一位、写一位、写一字节
//=====================================================================
bit OWReset()
{
bit result;
unsigned char i;
DQ=0; //拉低总线启动复位信号
Delay480us();
DQ=1; //Releases the bus
i=53; //延时70us
while(--i);
result = DQ; // 采样总线上从机存在信号
Delay410us(); //
return result; //
}//-----------------------------------------------------------------------------
void OWWriteBit(bitdat) //写一位函数
//
{
unsigned char i;
P_Write=1; //写函数执行的标志变量，用于调试
if(dat) //写1
{
DQ=0; //Drives DQ low
i=4; //延时6us
u
while(--i);
DQ=1; //释放总线
i=38; //延时54us，不要看i的值，实测为54us
while(--i); //
}
else //写0
{
DQ=0; //
i=35; // 延时60
while(--i);
DQ=1; //释放总线
i=7; //延时10
while(--i);
}
P_Write=0;
}//-----------------------------------------------------------------------------
bitOWReadBit() //读一位
{
bit result;
unsigned char i;
P_Read=1; //时间隙6+9+55
DQ=0; //Drives DQ low
i=8; //6
while(--i);
DQ=1; //释放
i=6; //9
while(--i);
result = DQ; // 取样总线
i=32; //45
while(--i); //
P_Read=0;
return result;
}//-----------------------------------------------------------------------------
void OWWriteByte(unsigned char dat) //写一字节
{
char loop;
for (loop = 0; loop < 8; loop++) //低位先传
{
OWWriteBit(dat & 0x01);
dat >>= 1; //右移
}
}//-----------------------------------------------------------------------------
charOWReadByte(void) //读一字节，本例中并未用到
{
char loop, result=0;
for (loop = 0; loop < 8; loop++)
{
result >>= 1;
if (OWReadBit())
result |= 0x80;
}
return result;
}// CRC计算用表
static unsigned char dscrc_table[] = {
0, 94,188,226, 97, 63,221,131,194,156,126, 32,163,253, 31,65,
157,195, 33,127,252,162, 64, 30, 95, 1,227,189,62, 96,130,220,
35,125,159,193, 66, 28,254,160,225,191, 93, 3,128,222, 60, 98,
190,224, 2, 92,223,129, 99, 61,124, 34,192,158,29, 67,161,255,
70, 24,250,164, 39,121,155,197,132,218, 56,102,229,187,89, 7,
219,133,103, 57,186,228, 6, 88, 25,71,165,251,120, 38,196,154,
101, 59,217,135, 4, 90,184,230,167,249, 27,69,198,152,122, 36,
248,166, 68, 26,153,199, 37,123, 58,100,134,216,91, 5,231,185,
140,210, 48,110,237,179, 81, 15, 78, 16,242,172,47,113,147,205,
17, 79,173,243,112, 46,204,146,211,141,111, 49,178,236, 14,80,
175,241, 19, 77,206,144,114, 44,109, 51,209,143, 12,82,176,238,
50,108,142,208, 83, 13,239,177,240,174, 76, 18,145,207,45,115,
202,148,118, 40,171,245, 23, 73, 8,86,180,234,105, 55,213,139,
87, 9,235,181, 54,104,138,212,149,203,41,119,244,170, 72, 22,
233,183, 85, 11,136,214, 52,106, 43,117,151,201, 74,20,246,168,
116, 42,200,150, 21, 75,169,247,182,232, 10, 84,215,137,107,53};
//--------------------------------------------------------------------------
//迭代计算CRC，返回当前CRC值
unsigned char docrc8(unsigned char value)
{
// 详见应用笔记AN27
crc8 = dscrc_table[crc8 ^value]; //^表示按位异或
return crc8;
}//主函数，
void main()
{
bit rslt;
K1=0; //这三个位用于观察“二读一写”
P_Read=0;
rslt =OWFirst(); //搜索第一个ROM
while(rslt) //如果搜索成功，继续搜索下一个
{
rslt = OWNext();
}
while(1);
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