基于ds1wm软核单总线温度监测系统设计和实现

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1、摘要现阶段，智能温度传感器J下朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、虚拟传感器和网络传感器等高科技的方向迅速发展，技术的高速发展促进了现场温度监测技术的不断更新与进步。本文首先介绍了温度监测技术的发展历史及现状，充分分析了智能温度传感器在该领域的优势和广泛应用前景，并对由DallasSemiconductor公司推出的数字式智能温度传感器DSl8820进行了重点的研究。该器件采用数字化1-wire总线(俗称单总线)技术，即是将控制线、地址线、数据线整合为一根传输线，可以在该总线上挂在多个控制对象，形成多

2、点一线监测系统。该技术应用在现场温度监测领域具有极大的优势：布线简单、成本低廉；由于采用数字化通信，抗干扰性较强、精度高。针对目前单总线温度监测系统大多采用单片机、ARM等作为其主控CPU的问题，本文旨在设计一种基于FPGA的主控制器从而实现对温度监测系统中单总线器件的控制。FPGA主控制器的设计中采用了IP核复用技术一DallasSemiconductor公司提供的1-wireMaster—DSlWM，主要用来产生单总线协议复杂的读写时序，从而能够简化设计、提高主控制器的利用率；同时，系统的可移植性和重构性得到大

3、大的改善，使得监测系统的升级扩容将更加容易便捷。FPGA控制器完成的主要功能包括通过串口通讯与PC上位机进行通讯及实现对单总线器件的相应指令控制。并且最后对设计功能进行一一验证，系统性能良好。论文最后对设计进行了总结，并阐述了尚需进一步解决的问题以及下一步的工作内容。关键词：温度监测，DSl8820，FPGA，DSImJl，异步串口通讯AbstractABSTRACTNowadays，Intellectualtemperaturesensorhasbeendevelopedtothedirectionofhighp

4、recision，multi-function，busstandardization，highstabilityandsafety,virtualsensorandnetworksensonThehigh-speeddevelopmentoftechnologyhasgivenabigimpetusontheFieldTemperatureMonitoringSystem．ThispaperfirstintroducesthehistoryandcurrentstatusofFieldTemperatureMoni

5、toringdevelopment．Thenitanalyzesintellectualsensor’sadvantageparticularlydigitalsensorDS18820producedbyDallasSemiconductor．Thedeviceisbasedon1-Wirebuswhichcombinescontrolline，addresslineanddatalineintoonewireallowingmulti-dropononesamewiretoformamultipointmoni

6、toringsystem．Thetechnologyof1-wirehascharacteristicsofsimplerwire，lesscost，strongeranti-jammingandhigherprecision．Toimprovetheproblemofcurrent1-wireMonitoringsystem’SCPUmuchbasedonSinglechipandARM，thispaperproposesa1-wiretemperaturemonitoringsystembasedonFPGA．

7、Inordertosimplifydesignandpromotedesignefficiency,FPGAcontrolleradoptsIP⋯1wireMaster(DSIWM)supplyingbyDallasSemiconductorwhichisusedtogenerate1-wiretiming．BecauseofDSIWMtechnology,theimprovedsystemwouldownadvantagesofeasiertransplanted，configurableandextended．

8、ThefunctionsofFPGAcontrollermainlyincludecommunicatingwithPCthroughUARTandcontrolling1-wiredevice．Finally,FPGAcontrollerisverifiedthrou曲Testbenchandtheperformanceofsystemisexcellen