C程序设计 实例实用PPT学习教案.pptx

《C程序设计与1-Wire总线技术》 在C程序设计中，了解并掌握特定的硬件接口技术是至关重要的，尤其是当涉及到嵌入式系统和物联网应用时。本教程以1-Wire总线技术为例，讲解如何在C语言环境下进行实际应用。1-Wire总线是一种简单但功能强大的单线通信协议，主要由 Dallas Semiconductor（现 Maxim Integrated）开发，它允许设备通过一根数据线进行双向通信。 1-Wire总线的特点： 1. 漏极开路设计：所有连接到总线的设备都具有漏极开路端口，这意味着在不传输数据时，设备会释放数据线，使得其他设备可以使用。 2. 上拉电阻：为了确保总线在空闲时保持高电平，需要在外接一个大约5k欧姆的上拉电阻。 3. 数据传输：基本操作包括复位、读取和写入，且数据传输遵循低位在前，高位在后的规则。 在实际应用中，如DS18B20单线温度传感器，是基于1-Wire总线的典型设备，具备以下特性： 1. 数字温度转换：提供精确的温度测量值。 2. 12位分辨率：最高可达±0.5摄氏度的精度。 3. EEPROM存储：能够保存温度报警阈值等长期数据。 4. ROM编码：包含64位唯一的设备序列号，便于多设备挂接。 DS18B20的工作原理： 1. 存储器结构：包括只读的ROM（设备ID），RAM（临时存储计算和数据），以及非易失性的EEPROM（存储长期数据）。 2. 操作流程：控制器需进行复位、检查存在脉冲、发送ROM指令和存储器操作指令，然后执行相应的读写操作。 与DS18B20交互的关键步骤： 1. 复位：向DS18B20发送至少480微秒的低电平信号，随后接收存在脉冲。 2. 发送指令：ROM指令用于识别设备，存储器操作指令控制数据的读写和转换。 3. 时间管理：如写时间隙和读时间隙的精确控制是确保通信成功的关键。 在C程序设计中，与DS18B20的接口通常涉及初始化、数据读写函数的编写。例如，初始化函数Init_DS18B20()会进行复位操作，而Read_byte()和Write_byte()分别用于读取和写入数据。这些函数中包含了对时间隙控制的微秒级延迟，以满足1-Wire协议的要求。 总结，理解1-Wire总线协议和DS18B20的C程序设计，不仅要求掌握基本的C编程技巧，还需要深入理解硬件接口的特性和通信协议，这对于开发嵌入式系统或物联网解决方案的工程师来说是必不可少的知识。通过实例学习，可以加深对理论的理解，并能直接应用于实际项目中。