1-Wire é um sistema de barramento de comunicação de dispositivo semelhante em conceito ao I²C, mas com taxas de dados mais baixas e maior alcance. Uma MicroLAN é uma rede de dispositivos 1-Wire com um dispositivo mestre associado. O protocolo também é usado em pequenas chaves eletrônicas, como a chave Dallas e o iButton.
Conforme mostrado na Figura 1, uma rede 1-Wire consiste em um único fio dreno aberto e um único resistor pull-up. O resistor pull-up puxa do fio de 3 ou 5 volts. O dispositivo mestre e todos os escravos têm, cada um, uma única conexão de dreno aberto para acionar o fio e uma maneira de detectar o estado do fio. Apesar do nome “1-Wire”, todos os dispositivos precisam de outro fio, uma conexão de aterramento, para permitir que uma corrente de retorno flua através do fio de dados. A comunicação ocorre quando um mestre ou escravo brevemente coloca em estado lógico baixo o barramento, conectando o resistor pull-up ao solo por meio de seu MOSFET de saída. O fio de dados está em estado lógico alto quando ocioso e, portanto, também pode alimentar um número limitado de dispositivos escravos.
No barramento 1-Wire, um mestre 1-Wire inicia e controla a comunicação com um ou mais dispositivos escravos 1-Wire. Cada dispositivo escravo 1-Wire recebe um número de identificação (ID) de 64 bits exclusivo, irrevogável e programado de fábrica, que atua como o endereço do dispositivo no barramento 1-Wire. O tipo de dispositivo e a funcionalidade são identificados pelo código de família de 8 bits, que é um subconjunto do ID de 64 bits. A maioria dos dispositivos 1-Wire não possui pino para fonte de alimentação; eles obtêm sua energia do barramento 1-Wire (fonte de alimentação parasita).
Usando um sistema NFC (Near-Field Communications) para alimentação sem fio e acesso a uma rede 1 wire
Os dispositivos 1-Wire fornecem a funcionalidade para montagens mecânicas e sistemas eletrônicos, utilizando um único fio mais o terra e reduzindo o número de nós necessários em um sistema para apenas um. A tecnologia 1-Wire oferece gerenciamento seguro de ativos e informações com autenticação simétrica e assimétrica, identificação, memória, aquisição de dados e controle, tudo em uma arquitetura de baixo consumo de energia. Um transceptor NFC com um coprocessador integrado de algoritmo de hash seguro de 256 bits (SHA-256) para autenticação simétrica, com um transponder NFC com uma porta mestre/escravo I2C e uma saída de coleta de energia, oferece segurança para acesso sem fio a um nó de dispositivos portáteis fechados. Um sistema NFC compatível com ISO-15693 e FIPS 180-4 suporta energia sem fio e acesso seguro a dispositivos 1-Wire.
O transceptor é o iniciador em um sistema NFC e gera um campo de RF para transmitir energia, enviar comandos de função e permitir a troca de informações. O transponder é alimentado pelo campo RF gerado pelo transceptor. Também recebe ordens de função para executar e envia dados para o leitor NFC da memória ou dispositivos conectados. O NFC pode enviar e receber energia, obter controle e transferir dados usando indução eletromagnética entre antenas próximas. Usando rastreamentos de PCB roteados corretamente, um transceptor começa a se comunicar com um transponder. A Figura 2 abaixo mostra uma configuração de hardware NFC usando um transceptor como o MAX66300 e um transponder como o MAX66242.
O transponder MAX66242 oferece dois recursos funcionais para fornecer acesso sem fio aos circuitos auxiliares conectados: (1) um conversor CA-CC interno converte a energia do campo de RF coletado em uma tensão de saída regulada em VOUT. Isso permite que o MAX66242 alimente os circuitos auxiliares conectados, a interface I2C e a entrada-saída programável (PIO); (2) uma interface mestre e escravo I2C integrada permite acesso e controle bidirecionais.
No modo mestre I2C, o MAX66242 retransmite informações de circuitos conectados, como sensores, um microcontrolador e outros circuitos auxiliares para um transceptor NFC, como o MAX66300 ou um smartphone. No modo escravo I2C, o MAX66242 é um intermediário entre o circuito host conectado e um transceptor NFC.
Para acessar e controlar uma rede 1-Wire, o MAX66242 requer I2C bidirecional e tradução de protocolo 1-Wire. Uma ponte I2C-to-1-Wire, como o DS2484 (Single-Channel 1-Wire Master with Adjustable Timing and Sleep Mode) facilita esta tarefa. A figura 3 abaixo mostra como a tradução do protocolo I2C e 1-Wire é tratada pelo MAX66242 e DS2484.
O MAX66242 é complementado pelo DS2484, que converte entre os protocolos I2C e 1-Wire com temporização ajustável e um modo de hibernação. O DS2484 liga quando o transceptor NFC o requer, permitindo que o MAX66242 o coloque no modo de hibernação através do SLPZ. Quando o bit de desligamento (PDN) no registro de configuração DS2484 é definido como zero, a rede 1-Wire começa a ligar para a comunicação. Se o aplicativo exigir autenticação de rede 1-Wire baseada em chave simétrica, o MAX66242 apresenta um mecanismo SHA-256 integrado para calcular um código de autenticação de mensagem (MAC) de acordo com FIPS 180-4. Em vez do DS2484, se o aplicativo precisar de autenticação de chave pública assimétrica, o DS2475, um coprocessador de algoritmo de assinatura digital de curva elíptica (ECDSA) com recursos I2C para mestre de 1 fio, pode ser utilizado.
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Olá,
Existe alguma técnica para não utilizar 2 fios nesta tecnologia e ela realmente ser One Wire ? Ou seja, fazendo um Ground local nos Slaves e não precisando conectar os GND’s do Mestre com os Slaves?
Obrigado.