DS2409 MicroLAN耦合器替代方案设计

模拟开关必须为单刀双掷(SPDT)，应选择供电电压为5V ±10%的开关器件，导通电阻(RON)小于等于30Ω，三个开关节点的电容应不大于50pF，开关时间小于100ns。如果内置高ESD保护则更加理想。基于上述考虑，可以选择下列模拟开关：

单通道：MAX4729 (5.7Ω，最大值)、MAX4730 (5.7Ω，最大值)、MAX4644 (4.75Ω，最大值)

双通道：MAX4717 (3.5Ω，最大值)、MAX4719 (25Ω，最大值)、MAX4635 (4.5Ω，最大值)、MAX4636 (4.5Ω，最大值)、MAX4750(30Ω，最大值)

三通道：MAX4693 (25Ω，典型值;40Ω，最大值、低速切换)

上述所有模拟开关都不具备高ESD保护特性。在试验台上使用单通道开关MAX4561，常开或常闭引脚具有±15kV ESD保护。但由于MAX4561的RON典型值为45Ω，不适合用来替代DS2409。

示例电路

图7所示电路是部分替代电路，实现DS2409的1-Wire输出切换和输出控制。U1为2通道1-Wire可寻址开关(带开漏PIO);U2是一个单刀双掷模拟开关，3个开关触点对应NO、NC和COM引脚。开关受IN引脚的数字输入电平控制。

上电默认状态下，所有1-Wire可寻址开关的PIO都处于高阻状态。通过电阻R2在开关的IN引脚作用一个高电平，使NO引脚连接到COM端。NO引脚通过1.5kΩ上拉电阻R1连接至COM引脚的无效1-Wire输出端。这些配置等效于DS2409的上电状态。

为了打开U2上的1-Wire输出，主机将PIO-A打开，如同在U2的IN引脚作用一个低电平。使模拟开关的COM端从NO切向NC，接通1-Wire总线。将PIO-A关闭，则关闭1-Wire输出。主机也可以对PIO-B进行独立于PIO-A的操作，如替代DS2409手动模式下的控制输出或用来控制其它类似R1/R2/U2的电路。控制两个模拟开关时，1-Wire主机必须保证只有一个1-Wire输出通道打开。这些可以通过软件实现，也可以通过更安全的连接逻辑完成，即通过PIO-A ^ /PIO-B和/PIO-A ^ PIO-B组合逻辑控制模拟开关。PIO-B也可以用于事件检测(条件搜索)和短路检测(虚线)。但不可模拟输出有效前发出一个复位脉冲的情况。

图7. DS2409部分替代电路，U1可以选用DS2406、DS2413或DS28E04

DS2406可寻址开关

图7所示电路已经用DS2406可寻址开关进行测试。模拟开关(MAX4561)的IN引脚连接到DS2406的PIO-B。PIO-A用来控制输出，开启LED。通过Write Status命令(代码55h)控制存储器0007h (SRAM控制位)操作PIO，该SRAM控制位的第6位直接控制PIO-B通道的状态。图8显示了输出使能过程，图中顶部波形图是CRC16字节(1Fh，E2h)，跟随在0007h单元写入的3Fh数据字节之后。底部波形是PIO-B的跳变波形，控制模拟开关。在CRC16字节之后的复位/应答周期结束之前，不会出现1-Wire总线输出波形(中间波形)。图8并未显示复位/应答周期。

图9显示了关闭输出的过程，顶部波形是跟随在写入0007h单元的7Fh数据字节之后的CRC16字节(1Eh，12h);底部波形是控制模拟开关的PIO-B的跳变波形;PIO-B状态转变后，1-Wire输出(中间波形)终止，然后主机发出复位/应答脉冲。图9并未显示复位/应答周期。

除了向状态寄存器写入命令以改变PIO状态外，PIO还可以由Channel Access命令(代码F5h)控制，但本文没有介绍该操作。另请注意，DS2406在断电后不到1分钟之内执行了一次上电复位操作。而DS2409在断电后或1-Wire输入断开(低电平)大约几个毫秒后执行上电复位操作。DS2406将锁存其PIO状态，由此，该器件支持事件检测(条件搜索)和短路检测(虚线)。通过Channel Access命令清除闭锁状态(通道控制字节1)。

图8. 利用DS2406进行部分替代，输出有效

图9. 利用DS2406进行部分替代，输出禁止

DS2413可寻址开关

按照图7所示电路对DS2413可寻址开关进行了测试。模拟开关的IN引脚与DS2413的PIO-A连接。PIO-B用于控制输出，点亮LED。通过PIO Access Write命令(代码5Ah)实现PIO的操作，图10所示为输出使能过程。顶部波形是PIO输出数据字节(第一个是原码FEh，随后是反码01h)，然后是AAh确认字节，以及新的PIO引脚状态(3Ch)。PIO-A (底部波形)用于控制模拟开关，其状态在PIO输出数据字节的反码之后发生改变。因此，确认字节和PIO引脚状态在1-Wire输出通道出现(中间波形)。为了确保总线的从机与主机同步，主机必须发出复位/应答脉冲。

图10. 利用DS2413进行部分替代，输出有效

图11. 利用DS2413进行部分替代，输出禁止

图11所示为输出禁止波形。顶部波形是PIO输出数据字节(第一个是原码FFh，随后是反码00h)。确认字节和新的PIO引脚状态(3Ch)并未在图中表示出来。PIO-A (底部波形)用于控制模拟开关，