DS2433设计转变为DS24B33 4Kb 1-Wire EEPROM

引言

DS24B33是DS2433的替代产品，采用更新的半导体技术。总的来说，DS24B33与DS2433引脚兼容，可直接代替DS2433；两个器件均具有1-Wire接口和4Kb EEPROM，EEPROM划分为16页，每页32字节。然而，新一代半导体技术使得器件在性能、特性以及工作条件等方面出现一些不可避免的变化。性能、特性变化不一定会对使用DS24B33的现有设计造成不利影响。本文详细讨论了这些变化的影响，帮助设计者评估这些变化是否对现有设计造成障碍。本文分析了参数变化，并给出了修改现有设计的建议。

性能和特性变化

1. 读操作低电平持续时间
   说明：该参数规定了主控器件在一个读时隙开始时必须将1-Wire拉低的持续时间。该持续时间必须足够长，直到1-Wire从器件以逻辑0响应总线，将总线拉低。
   
   摘自DS2433数据资料

   SYMBOL	CONDITIONS	MIN	TYP	MAX	UNITS	NOTES
   tLOWR	Standard speed	1		15	μs	8
   	Overdrive speed	1		2

   注8：	主控器件发出的低电平脉冲持续时间至少为1μs ，最大值应尽可能小，使上拉电阻能够在1-Wire器件采样之前(写1时间)或在主控器件采样之前(读1时间)接管总线。

   
   摘自DS24B33数据资料

   SYMBOL	CONDITIONS	MIN	TYP	MAX	UNITS	NOTES
   tRL	Standard speed	5		15-δ	μs	2, 17
   	Overdrive speed	1		2-δ

   注2：	系统要求。
   注17：	δ表示上拉电路将IO电压从VIL上拉至总线主控制器输入高电平门限所需要的时间。主控制器将总线拉低的实际最大持续时间为tRLMAX+ tF。

   
   影响：标准速度下，为改进网络性能在1-Wire前端增加了低通滤波，这也增大了响应时间，但不影响最大指标限值。为保证数学计算正确，引入了“δ”代表上限，与实际应用的上升时间有关。注意，网络性能的改进也影响了“写1”时低电平持续时间(分别为tLOW1和tW1L)的最小值，DS24B33的最小值为5μs，DS2433为1μs。通常情况下，主控制器以“写1”时隙相同的方式产生读数据时隙。因此，更新固件满足DS24B33的tRL要求即为以正确方式更新“写1”时隙的定时。
   
   措施：验证1-Wire主控满足DS24B33要求。如果不满足下限，主控器件可能在从器件拉低总线之前停止拉低总线，从而在1-Wire信号线上产生尖峰脉冲。在多个从器件的网络中，尖峰脉冲会导致其它从器件失去与主控器件的同步。如果是单点网络，这种潜在的尖峰脉冲不太可能影响通信。
   
2. 恢复时间
   说明：该参数规定1-Wire从器件恢复其寄生电源并准备好下一操作(时隙或复位/在线检测过程)时隙之间的最小空闲时间(高电平时间)。持续时间必须足以补充前一操作消耗的能量，并为下一操作积累能量。由于复位/在线检测过程大于一个时隙，寄生电源必须充满电，以便器件产生满足定时指标的应答脉冲。恢复时间会影响有效的1-Wire数据速率，数据速率为1/tSLOT。注意，DS2433数据资料的时隙定义不包括恢复时间。
   
   摘自DS2433数据资料

   SYMBOL	CONDITIONS	MIN	TYP	MAX	UNITS	NOTES
   tREC	Standard speed	1			μs
   	Overdrive speed	1

   
   摘自DS24B33数据资料

   SYMBOL	CONDITIONS	MIN	TYP	MAX	UNITS	NOTES
   tREC	Standard speed	5			μs	2, 13
   	Overdrive speed	2
   	VPUP≥ 4.5V	1
   	Directly prior to reset pulse ≤ 640μs	5
   	Directly prior to reset pulse > 640μs	10

   注2：	系统要求。
   注13：	1-Wire总线挂接单个DS24B33。

   
   影响：DS2433数据资料未说明参数测试条件。如果应用中的恢复时间太短，写0时隙会造成1-Wire从器件操作“断电”，并与主器件失去同步。电源电压不足时，可能不满足与从器件相关的时序指标(即不是系统要求的指标)，导致工作不可靠。
   
   措施：验证1-Wire主控满足DS24B33要求。注意，数据资料中要求提供一个最大2.2kΩ的上拉电阻，且为单个从器件网络。对于多个从器件的网络，恢复时间更长。如果应用中的上拉电阻大于2.2kΩ，请更换电阻。请参见本文上拉电阻部分的推荐值。更多指南，请参见应用笔记3829：“确定多从机1-Wire?网络的恢复时间”。
3. 编程电流
   说明：该参数定义为1-Wire EEPROM从其暂存器复制数据所需要的电流。为确保写操作期间可靠编程，1-Wire信号线上的电压V(IO)不得低于规定的门限(VPUPMIN= 2.8V)。上电电阻的压降计算为ΔV = RPUP× IPROG。因此，1-Wire总线上的电压为V(IO) = (VPUP- ΔV)，且在编程期间任何时候不得低于2.8V。在只读1-Wire EEPROM应用中，编程电流指标无关紧要。
   
   摘自DS2433数据资料

   SYMBOL	CONDITIONS	MIN	TYP	MAX	UNITS	NOTES
   ILPROG			500		μA	5

   注5：	Copy Scratchpad需要最长5ms的时间，期间1-Wire总线电压不得低于2.8V。

   
   

   摘自DS24B33数据资料

   SYMBOL	CONDITIONS	MIN	TYP	MAX	UNITS	NOTES
   IPROG				2	mA	18

   注18：	EEPROM编程期间从IO吸收的电流。IO上拉电路应使IO电压在编程期间大于或等于VPUPMIN。如果系统中的VPUP接近于VPUPMIN，则可能需要增加一个RPUP低阻旁路，编程期间将其激活。