पिछली बार हमने अपने ट्रिंकेट के हार्डवेयर को देखा, यह फर्मवेयर लिखने का समय है।

1-वायर ऑपरेशन

पहले भाग में, 1-तार की बारीकियों के बारे में लगभग कुछ भी नहीं कहा गया था। प्रोटोकॉल का हार्डवेयर बहुत सरल है: एक सिग्नल कंडक्टर को एक रोकनेवाला के माध्यम से प्लस पावर तक खींच लिया जाता है। सभी उपकरण जो कर सकते हैं वह है सिग्नल लाइन को एक या दूसरे समय के लिए जमीन पर बंद करना। डेटा ट्रांसफर कैसे आयोजित किया जाता है?

1-वायर इंटरैक्शन का प्रत्येक कार्य एक रीसेट से शुरू होता है।


मास्टर डिवाइस अनंत के लिए 480 μs की अवधि के साथ एक निम्न-स्तरीय नाड़ी का उत्सर्जन करता है। इस प्रकार, पावर को चालू करना भी एक रीसेट माना जाता है। उसके बाद, मास्टर लाइन जारी करता है और 200 μs के बाद उस पर वोल्टेज की जांच करता है। कोई भी दास डिवाइस, यदि बस में मौजूद है, तो इस समय उपस्थिति नामक एक प्रतिक्रिया पल्स देना चाहिए। यदि उपस्थिति को स्वीकार किया जाता है, तो यह माना जा सकता है कि दासों का पता लगाया गया है और कमांड स्वीकार करने के लिए तैयार हैं।

डेटा संचरण समय स्लॉट में समयानुसार विभाजित होता है, जो 67 μs से होता है। एक समय स्लॉट के भीतर, एक बिट संचरित होता है, इसलिए संचरण की गति 14.9 kbit / s तक पहुंच सकती है। कुछ microcircuits ओवरड्राइव मोड का भी समर्थन करते हैं, जिसमें स्लॉट्स को 10 μs तक छोटा किया जाता है, और गति 100 kbit / s तक बढ़ जाती है, लेकिन हम इस मोड पर विचार नहीं करेंगे, मानक गति पर्याप्त से अधिक है।

एक इकाई को प्रसारित करने के लिए, नेता एक छोटी पल्स (5 μs) देता है और समय स्लॉट के अंत तक लाइन जारी करता है। शून्य प्रसारित करने के लिए, नाड़ी लंबी होती है - 60 μs।


दासों के डेटा का रिसेप्शन भी मास्टर द्वारा सिंक्रनाइज़ किया जाता है। टाइम स्लॉट की शुरुआत में, यह 5 μs की अवधि देता है। यदि दास इकाई को स्थानांतरित करता है, तो यह प्रक्रिया में हस्तक्षेप नहीं करता है। यदि यह शून्य को प्रसारित करता है, तो यह लाइन को 20 μs तक कम रखता है। नाड़ी लगाने के कुछ समय बाद मास्टर को वोल्टेज स्तर की जांच करने की आवश्यकता होती है।


ध्यान दो! DS2413 माइक्रोचिप के लिए स्थानांतरण के कुछ समय मानक मानक से भिन्न होते हैं, डेटशीट में वे पीले रंग में हाइलाइट किए जाते हैं।

को संबोधित

प्रत्येक दास का अपना विशिष्ट पता होना चाहिए। 1-तार पतों के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए माइक्रोक्रिस्केट्स में, उन्हें उत्पादन के दौरान फ्लैश किया जाता है। पते में 64 बिट्स (8 बाइट्स) होते हैं, चिपसेट परिवार के कोड (डीएस 2413 - 0x3 ए) के लिए कम से कम महत्वपूर्ण बाइट के साथ, और उच्चतम बाइट - चेकसम। पता द्वारा एक उपकरण का चयन करने के बाद, अन्य सभी डिवाइस अगले रीसेट तक आदेशों का जवाब नहीं देते हैं।

आदेशों

1-तार उपकरणों को सिंगल-बाइट कमांड द्वारा नियंत्रित किया जाता है। सभी के लिए सामान्य आदेश हैं, साथ ही साथ कुछ विशेष चिप्स के लिए विशिष्ट हैं।
सामान्य आदेश:

• 0x33 - ROM पढ़ें। इस आदेश के बाद, डिवाइस पते के 64 बिट प्राप्त किए जा सकते हैं। यदि बस में डिवाइस एक है तो कमांड केवल काम करता है।
• 0x55 - मैच रोम। कमांड के बाद आपको एड्रेस को पास करना होगा। जिस उपकरण का पता प्रेषित से मेल खाता है, वह आदेशों का जवाब देना जारी रखता है, बाकी सभी चुप हैं।
• 0xF0 - खोज रोम। आपको बस पर सभी उपकरणों के पते खोजने की अनुमति देता है। खोज एल्गोरिथ्म काफी जटिल है, कोई भी यहां पढ़ सकता है
• 0xCC - ROM को छोड़ें। बस में सभी उपकरणों का चयन करता है।
  प्लूप से पूरक: इसका उपयोग अक्सर किया जाता है यदि बस में केवल एक उपकरण होता है, और यह पते को प्रसारित करने का कोई मतलब नहीं रखता है।
• 0xA5 - फिर से शुरू करें। अंतिम बार चयनित डिवाइस का चयन करता है। एक डिवाइस पर बार-बार कॉल करने के लिए उपयोगी।

DS2413 के लिए केवल दो टीमें विशिष्ट हैं:

• 0x5A - पीआईओ लिखें। प्रमुख प्रबंधन। कमांड के बाद, एक बाइट को प्रेषित किया जाना चाहिए, जिसमें दो चैनलों की स्थिति के लिए निचले दो बिट जिम्मेदार हैं। उदाहरण के लिए, 0x01 - पहला चैनल सक्षम करें, 0x02 - दूसरा, 0x00 - सब कुछ अक्षम करें। फिर आपको उसी बाइट को स्थानांतरित करने की आवश्यकता है, लेकिन त्रुटियों के खिलाफ सुरक्षा के लिए उलटा रूप (यह 0x02 था - यह 0xFE बन गया)।
• 0xF5 - पीआईओ पढ़ें। DS2413 न केवल आउटपुट पोर्ट को नियंत्रित कर सकता है, बल्कि उनसे मान भी पढ़ सकता है। विवरण प्रलेखन में हैं, हम इस आदेश का उपयोग नहीं करेंगे।

चिप का पता

जैसा कि लेख के पहले भाग में उल्लेख किया गया है, असेंबल करने से पहले खरीदे गए माइक्रोक्रिस्केट्स में वायर्ड पतों की गिनती करना बुरा नहीं है, अन्यथा हम उन्हें प्रबंधित नहीं कर पाएंगे। इसके लिए, एक विशेष फर्मवेयर रीडर का इरादा है। यह आपको DS2413 के पते को पढ़ने और नियंत्रक EEPROM को लिखने की अनुमति देता है, जहां से इसे प्रोग्रामर द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।

दुर्भाग्य से, पाठक एक और नियंत्रक (ATTiny12) और कोडांतरक के लिए थोड़ा लिखा गया था। लेख के अंत में संग्रह में इस फर्मवेयर का स्रोत होगा, जो लोग चाहते हैं वे इसे Tiny13 में पोर्ट करने का प्रयास कर सकते हैं। आप मुख्य फ़र्मवेयर से 1-वायर प्राप्त करने और प्रसारित करने के लिए तैयार कार्यों का भी उपयोग कर सकते हैं और अपना रीडर लिख सकते हैं।

अंत में, आप 1-वायर / COM एडेप्टर (उदाहरण के लिए, एक ) ले सकते हैं और कंप्यूटर पर चिप्स पढ़ सकते हैं।

कार्यक्रम के तत्व

छद्म यादृच्छिक संख्या जनरेटर

एक समान रूप से चमकती सजावट बहुत जल्दी से ऊब जाती है, इसलिए आपको यादृच्छिक अंतराल पर यादृच्छिक प्रकाश प्रभाव को पुन: उत्पन्न करने की आवश्यकता होती है। छद्म आयामी संख्याओं के जनरेटर के रूप में, एवीआर पर सबसे आसानी से लागू होने वाले फीडबैक ( रैखिक प्रतिक्रिया शिफ्ट रजिस्टर ) के साथ एक बदलाव रजिस्टर चुना गया था। एल्गोरिथ्म में गुणन ऑपरेशन नहीं होते हैं, केवल XOR और शिफ्ट्स। 15 बिट्स का बिट रजिस्टर 32,767 राज्य प्रदान करता है, जो डिवाइस के गैर-दोहराए जाने वाले ऑपरेशन के एक घंटे के लिए पर्याप्त है।

लेकिन यह सब नहीं है, आरएनजी की आरंभीकरण के लिए, एन्ट्रापी के स्रोत की आवश्यकता होती है, अन्यथा हर बार चालू होने पर एक ही अनुक्रम उत्पन्न होगा। जैसा कि एक स्रोत हो सकता है:

• एडीसी। आप आपूर्ति वोल्टेज को डिजिटल कर सकते हैं और कुछ कम बिट्स ले सकते हैं।
• आरसी सर्किट। एक बड़ी विसंगति के साथ, संधारित्र के चार्ज / डिस्चार्ज समय को मापा जाता है, कम से कम महत्वपूर्ण बिट्स को लिया जाता है।
• दो असिंचित टाइमर। अवधि के अनुपात की गणना की जाती है।

इस डिजाइन में, तीसरी विधि का उपयोग किया जाता है: वॉचडॉग टाइमर की एक अवधि के लिए घड़ी की दालों की संख्या की गिनती। Tiny13 में वॉचडॉग टाइमर को अपने स्वयं के थरथरानवाला से देखा जाता है, जिसकी आवृत्ति बल्कि अस्थिर होती है।

हर 2 सेकंड, 2 8-बिट छद्म यादृच्छिक संख्या उत्पन्न होती है, जिनमें से बिट्स निम्नानुसार उपयोग किए जाते हैं:
पहली संख्या के 4 उच्च बिट्स - वर्तमान प्रभाव का चयन। यह हो सकता है:

• "रनिंग फायर" एक दो दिशाओं में। संभावना 2/16 है।
• एक, दो या तीन एलईडी का फ्लैश। संभावनाएं 1/16 प्रत्येक हैं।
• प्रभाव का अभाव। 11/16 की संभावना के साथ, इस समय कुछ भी प्रकाश नहीं करेगा।

दूसरे नंबर का सबसे महत्वपूर्ण बिट रंग (हरा या नारंगी) है।
शेष बिट्स एकल चमक (3 बिट्स के समूहों में) के लिए पहले, दूसरे और तीसरे एलईडी की संख्या को एन्कोड करते हैं। चूंकि 3 बिट्स 0 से 7 तक की संख्याओं को सांकेतिक शब्दों में बदलना, और लिंक्स की कुल संख्या 10 है, दूसरी फ्लैश के लिए, संख्या 1 से बढ़ जाती है, तीसरे के लिए - 2 से। इस प्रकार, पूरी सीमा को कवर किया गया है, और यह चार-बिट संख्या लेने और सीमाओं को नियंत्रित करने से आसान है।

clocking

Tiny13 नियंत्रक में दो अंतर्निहित घड़ी स्रोत हैं - 9.6 और 4.8 मेगाहर्ट्ज, इसके अलावा, आप घड़ी के डिवाइडर को चालू कर सकते हैं। कम आवृत्ति, नियंत्रक की बिजली की खपत कम है। दूसरी ओर, बहुत कम आवृत्ति 1-वायर प्रोटोकॉल के लिए समय अंतराल सेट करने की अनुमति नहीं देगी। कोडांतरक में फर्मवेयर लिखते समय, 1.2 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर काम करना संभव था, जबकि सबसे छोटा मापा अंतराल केवल तीन घड़ी चक्र था। सी फर्मवेयर के लिए ऐसी गति प्राप्त करना संभव नहीं था, न्यूनतम घड़ी आवृत्ति 4.8 मेगाहर्ट्ज है।

अधिकांश समय नियंत्रक पावरडाउन मोड में होता है, जबकि केवल वॉचडॉग टाइमर काम करता है, जो हर 2 सेकंड में एक बाधा का कारण बनता है।

फ्यूज बिट्स

नियंत्रक को कॉन्फ़िगर करने के लिए, तथाकथित फ्यूज-बिट्स (फ़्यूज़) के एक सेट का उपयोग किया जाता है। उनके मूल्यों को फर्मवेयर से पहले एक बार सेट करने की आवश्यकता होती है। इस परियोजना के लिए फ्यूजन वैल्यू (फैक्ट्री वालों के अलावा अन्य मूल्य हाइलाइट किए गए हैं):

SELFPRGEN = 1 // स्व-प्रोग्रामिंग निषिद्ध है
DWEN = 1 // डिबगवायर अक्षम
BODLEVEL1: 0 = 10 // ब्राउन-आउट डिटेक्टर 1.8 V पर सेट है।
RSTDISBL = 1 // RESET पिन अक्षम नहीं है
SPIEN = 0 // SPI सक्षम है
EESAVE = 1 // EEPROM सुरक्षा अक्षम है
WDTON = 1 // अक्षम वॉचडॉग टाइमर सक्षम
CKDIV8 = 1 // 8 से घड़ी विभक्त अक्षम है
SUT1: 0 = 00 // प्रारंभ समय 64 clk
CKSEL1: 0 = 01 // 4.8 MHz

आपको इसे प्रोग्रामर से सीधे कनेक्ट करके बोर्ड पर स्थापित करने से पहले नियंत्रक को फ्लैश करना होगा। यदि एसओआईसी-मामलों के लिए कोई सॉकेट नहीं है, तो आप तारों को सावधानी से जोड़ सकते हैं। नियंत्रक की कार्यक्षमता को चमकाने और जांचने के बाद, आप अंत में नियंत्रक को अनसोल्ड कर सकते हैं।

मुख्य फ़र्मवेयर के पूर्ण स्रोत:
pastebin.com/CEKvhYVt

1-तार पता पाठक के लिए फर्मवेयर:
pastebin.com/tQ7AqmfN

फर्मवेयर के संचालन को दिखाने वाला वीडियो:

निष्कर्ष

फिलहाल, नियंत्रक की स्मृति के आधे से अधिक हिस्से पर कब्जा है, इसलिए कल्पना की बहुत बड़ी गुंजाइश है। आप नए प्रभावों को लागू कर सकते हैं, आप डिवाइस के सर्किट को थोड़ा संशोधित कर सकते हैं और एक तापमान संवेदक, प्रकाश, एक्सेलेरोमीटर, माइक्रोफोन, यूएफओ डिटेक्टर या आईआर रिसीवर जोड़ सकते हैं। आप एक नए फर्मवेयर के डाउनलोड को व्यवस्थित कर सकते हैं, कहते हैं, एक सीरियल इंटरफ़ेस के माध्यम से (टिनी 13 स्व-प्रोग्रामिंग का समर्थन करता है)। स्वाभाविक रूप से, सभी सुविधाओं के लिए, न तो पैर और न ही नियंत्रक मेमोरी एक ही समय में पर्याप्त होगी, लेकिन आप एक या दो सुविधाएँ जोड़ सकते हैं।

आगामी 8 मार्च को मानवता के सुंदर आधे के लिए बधाई!