I(2)C总线的最大距离取决于电容长度。在典型的应用中，在标准模式下，长度被限制在几米。这是因为必须构建系统以容纳400pF的最大总线电容，以满足I(2)C总线规范(2014年4月6日至4日修订)中列出的上升时间要求。为了通过运行在最大允许总线电容之上实现更大的距离，I(2)C总线规范允许以较低的速度运行，使用更高的驱动输出设备，将总线分成带有总线缓冲区的段，或使用开关上拉电路。虽然从表面上看，这些方法似乎可行，但它们要么不满足长距离要求，要么显著增加成本。另一种选择是使用DS28E17 1-线对i (2)C主桥接器。

安排

DS28E17 1线对i (2)C主桥接采用不同的方法，利用1线 协议，如图1所示。这个距离可以延长，因为协议可以容忍更大的总线电容。单芯双绞线用于1线母线和接地回路，使解决方案成本低。

检查

通过使用一些简单的电路基本原理，可以检查图1中的电路总线电容。以下是你可以采取的基本步骤:

1. 确定系统中每个元件的电容。

• CAT5E电缆每米电容:52pF/m

• 近端输入电容(即µC或DS2484): 10pF

• 远端输入电容(即DS28E17): 15pF

• 根据您的电缆长度计算系统中的总1线总线电容。
  

  C(BUS) = (C(CABLE)每米×长度)+ C(近端)+ C(远端)C(BUS) = (52pF × 100m) + 10pF + 15pF C(BUS) = 5.23nF

• 确定1-Wire主电容驱动能力(即µC或DS2484)。这需要确定低到高的转换(即上升沿)，因为这是受母线电容影响最大的。高到低转换(即下降沿)总是由1线母线驱动，具有不错的下拉(即~8mA)，通常可以忽略。




• 设置时隙定时限制以允许最大上升时间。
  
  

1. t(RL) =固件中设置的t(W1L)值:5µs

2. 固件中设置的MSR值:15µs

• µC电容驱动能力:




1. R(PUP)值:680欧姆

2. 确定两个时间常数(2)的上升时间τ或86.5%的V(CC))。这是由DS28E17的标准速度读取时隙要求和µC的V(IHmax)参数设置的(例如，通常在V(CC) x 0.6到V(CC) x 0.85的范围内，对于大多数系统)。







3. 使用一阶RC电路近似可获得系统在µC下允许的最大电容驱动能力。







• DS2484电容驱动能力更先进，因为它可以选择使用有源上拉(低阻抗晶体管)，在与DS28E17通信时应始终使用。在台架测试中，结果显示，当1-Wire设置为标准速度时，在3.3V下的C(BUSmax)限制为15nF。

• 确认1-Wire母线电容不超过1-Wire母线的电容驱动能力。




• µC检查:C(BUS) <C(BUSmax)(即5.23nF <7.35 nf)。

• DS2484检出:C(BUS) <C(BUSmax)(即5.23nF <15 nf)。

• 调整1线恢复时间(t(REC))为长线在1线主的固件。




• µC的固件设置为:t(REC..FW)≈2τ+ t(RECmin)(即15µs = 2 × 5µs + 5µs)。

• DS2484的固件设置为:t(REC..FW)≈τ+ t(RECmin)(即10µs = 5µs + 5µs)。

总结

本应用说明提供了扩展I(2)C总线的另一种方法。它还提供了基本方程和设计理念，以检查DS28E17在长线应用中的总线电容。