STM32的DS18B20的驱动移植
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把DS18B20的驱动移植到STM32上来
下面说下几个关键点吧：
首先是延时的问题，STM32上若用软件延时的话不太好算时间，所以要么用定时器要么用SysTick这个定时器来完成延时的计算。相比之下用SysTick来的简单方便点。
接着是STM32 IO脚的配置问题，因为51是双向的IO，所以作为输入输出都比较方便。STM32的IO是准双向的IO，网上查了下资料，说将STM32的IO配置成开漏输出，然后外接上拉即可实现双向IO。于是我也按规定做了，但调了老半天都不成功，是因为DS18B20没有响应的信号。在烦躁之际只有试下将接DQ的IO分别拉低和拉高看能不能读入正确的信号。结果果然是读入数据不对，原来我将IO配成开漏输出后相当然的以为读数据是用GPIO_ReadOutputDataBit()，这正是问题所在，后来将读入的函数改为GPIO_ReadInputDataBit()就OK了。现在温度是现实出来了，但跟我家里那台德胜收音机上显示的温度相差2度，都不知道是哪个准了，改天再找个温度计验证下。
下面引用一段DS18B20的时序描述，写的很详细:
DS18B20的控制流程
根据DS18B20的通信协议，DS18B20只能作为从机，而单片机系统作为主机，单片机控制DS18B20完成一次温度转换必须经过3个步骤：复位、发送ROM指令、发送RAM指令。每次对DS18B20的操作都要进行以上三个步骤。
复位过程为：单片机将数据线拉低至少480uS，然后释放数据线，等待15-60uS让DS18B20接收信号，DS18B20接收到信号后，会把数据线拉低60-240uS，主机检测到数据线被拉低后标识复位成功;
发送ROM指令：ROM指令表示主机对系统上所接的全部DS18B20进行寻址，以确定对那一个DS18B20进行操作，或者是读取某个DS18B20的ROM序列号。
发送RAM指令：RAM指令用于单片机对DS18B20内部RAM进行操作，如读取寄存器的值，或者设置寄存器的值。
具体的RAM和RAM指令请查阅DS18B20的数据手册。下面简单介绍：
1、ROM操作命令：DS18B20采用一线通信接口。因为一线通信接口，必须在先完成ROM设定，否则记忆和控制功能将无法使用。一旦总线检测到从属器件的存在，它便可以发出器件ROM操作指令，所有ROM操作指令均为8位长度，主要提供以下功能命令：
1 )读ROM(指令码0X33H)：当总线上只有一个节点(器件)时，读此节点的64位序列号。如果总线上存在多于一个的节点，则此指令不能使用。
2 )ROM匹配(指令码0X55H)：此命令后跟64位的ROM序列号，总线上只有与此序列号相同的DS18B20才会做出反应;该指令用于选中某个DS18B20，然后对该DS18B20进行读写操作。
3 )搜索ROM(指令码0XF0H)：用于确定接在总线上DS18B20的个数和识别所有的64位ROM序列号。当系统开始工作，总线主机可能不知道总线上的器件个数或者不知道其64位ROM序列号，搜索命令用于识别所有连接于总线上的64位ROM序列号。
4 )跳过ROM(指令码0XCCH)：此指令只适合于总线上只有一个节点;该命令通过允许总线主机不提供64位ROM序列号而直接访问RAM，以节省操作时间。
5 )报警检查(指令码0XECH)：此指令与搜索ROM指令基本相同，差别在于只有温度超过设定的上限或者下限值的DS18B20才会作出响应。只要DS18B20一上电，告警条件就保持在设置状态，直到另一次温度测量显示出非告警值，或者改变TH或TL的设置使得测量值再一次位于允许的范围之内。储存在EEPROM内的触发器用于告警。
2、RAM指令
DS18B20有六条RAM命令：
1)温度转换(指令码0X44H):启动DS18B20进行温度转换，结果存入内部RAM。
2)读暂存器(指令码0XBEH)：读暂存器9个字节内容，此指令从RAM的第1个字节(字节0)开始读取，直到九个字节(字节8，CRC值)被读出为止。如果不需要读出所有字节的内容，那么主机可以在任何时候发出复位信号以中止读操作。
3)写暂存器(指令码0X4EH)：将上下限温度报警值和配置数据写入到RAM的2、3、4字节，此命令后跟需要些入到这三个字节的数据。
4)复制暂存器(指令码0X48H)：把暂存器的2、3、4字节复制到EEPROM中，用以掉电保存。
5)重新调E2RAM(指令码0XB8H)：把EEROM中的温度上下限及配置字节恢复到RAM的2、3、4字节，用以上电后恢复以前保存的报警值及配置字节。
6)读电源供电方式(指令码0XB4H)：启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPU。对于在此命令送至DS18B20后所发出的第一次读出数据的时间片，器件都会给出其电源方式的信号。“0”表示寄生电源供电。“1”表示外部电源供电。
下面是结合实际测试总结出来的DS18B20的操作流程：
1、DS18B20的初始化
(1) 先将数据线置高电平“1”。
(2) 延时(该时间要求的不是很严格，但是尽可能的短一点)。
(3) 数据线拉到低电平“0”。
(4) 延时490微秒(该时间的时间范围可以从480到960微秒)。
(5) 数据线拉到高电平“1”。
(6)延时等待(如果初始化成功则在15到60毫秒时间之内产生一个由DS18B20所返回的低电平“0”。据该状态可以来确定它的存在，但是应注意不能无限的进行等待，不然会使程序进入死循环，所以要进行超时控制)。
(7)若CPU读到了数据线上的低电平“0”后，还要做延时，其延时的时间从发出的高电平算起(第(5)步的时间算起)最少要480微秒。
(8) 将数据线再次拉高到高电平“1”后结束。
2、DS18B20的写操作
(1) 数据线先置低电平“0”。
(2) 延时确定的时间为2(小于15)微秒。
(3) 按从低位到高位的顺序发送字节(一次只发送一位)。
(4) 延时时间为62(大于60)微秒。
(5) 将数据线拉到高电平，延时2(小于15)微秒。
(6) 重复上(1)到(6)的操作直到所有的字节全部发送完为止。
(7) 最后将数据线拉高。
3、 DS18B20的读操作
(1)将数据线拉高“1”。
(2)延时2微秒。
(3)将数据线拉低“0”。
(4)延时2(小于15)微秒。
(5)将数据线拉高“1”，同时端口应为输入状态。
(6)延时4(小于15)微秒。
(7)读数据线的状态得到1个状态位，并进行数据处理。
(8)延时62(大于60)微秒。
顺便把程序也贴上来吧，给大家参考下。
使用的方法：
只要调用一次 ds18b20_start() 来初始化DS18B20，然后每次读温度时直接调用 ds18b20_read()就可以了。如
ds18b20_start();
while(1)
{
for(i=1000000;i>0;i--);
val = ds18b20_read();
}
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// DS18B20.C By ligh
//========================================================
#include "STM32Lib\\stm32f10x.h"
#include "DS18B20.h"
#define EnableINT()
#define DisableINT()
#define DS_PORT GPIOA
#define DS_DQIO GPIO_Pin_1
#define DS_RCC_PORT RCC_APB2Periph_GPIOA
#define DS_PRECISION 0x7f //精度配置寄存器 1f=9位; 3f=10位; 5f=11位; 7f=12位;
#define DS_AlarmTH 0x64
#define DS_AlarmTL 0x8a
#define DS_CONVERT_TICK 1000
#define ResetDQ() GPIO_ResetBits(DS_PORT,DS_DQIO)
#define SetDQ() GPIO_SetBits(DS_PORT,DS_DQIO)
#define GetDQ() GPIO_ReadInputDataBit(DS_PORT,DS_DQIO)
static unsigned char TempX_TAB[16]={0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04,0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09};
void Delay_us(u32 Nus)
{
SysTick->LOAD=Nus*9; //时间加载
SysTick->CTRL|=0x01; //开始倒数
while(!(SysTick->CTRL&(1<<16))); //等待时间到达
SysTick->CTRL=0X00000000; //关闭计数器
SysTick->VAL=0X00000000; //清空计数器
}
unsigned char ResetDS18B20(void)
{
unsigned char resport;
SetDQ();
Delay_us(50);
ResetDQ();
Delay_us(500); //500us (该时间的时间范围可以从480到960微秒)
SetDQ();
Delay_us(40); //40us
//resport = GetDQ();
while(GetDQ());
Delay_us(500); //500us
SetDQ();
return resport;
}
void DS18B20WriteByte(unsigned char Dat)
{
unsigned char i;
for(i=8;i>0;i--)
{
ResetDQ(); //在15u内送数到数据线上，DS18B20在15-60u读数
Delay_us(5); //5us
if(Dat & 0x01)
SetDQ();
else
ResetDQ();
Delay_us(65); //65us
SetDQ();
Delay_us(2); //连续两位间应大于1us
Dat >>= 1;
}
}
unsigned char DS18B20ReadByte(void)
{
unsigned char i,Dat;
SetDQ();
Delay_us(5);
for(i=8;i>0;i--)
{
Dat >>= 1;
ResetDQ(); //从读时序开始到采样信号线必须在15u内，且采样尽量安排在15u的最后
Delay_us(5); //5us
SetDQ();
Delay_us(5); //5us
if(GetDQ())
Dat|=0x80;
else
Dat&=0x7f;
Delay_us(65); //65us
SetDQ();
}
return Dat;
}
void ReadRom(unsigned char *Read_Addr)
{
unsigned char i;
DS18B20WriteByte(ReadROM);
for(i=8;i>0;i--)
{
*Read_Addr=DS18B20ReadByte();
Read_Addr++;
}
}
void DS18B20Init(unsigned char Precision,unsigned char AlarmTH,unsigned char AlarmTL)
{
DisableINT();
ResetDS18B20();
DS18B20WriteByte(SkipROM);
DS18B20WriteByte(WriteScratchpad);
DS18B20WriteByte(AlarmTL);
DS18B20WriteByte(AlarmTH);
DS18B20WriteByte(Precision);
ResetDS18B20();
DS18B20WriteByte(SkipROM);
DS18B20WriteByte(CopyScratchpad);
EnableINT();
while(!GetDQ()); //等待复制完成 ///////////
}
void DS18B20StartConvert(void)
{
DisableINT();
ResetDS18B20();
DS18B20WriteByte(SkipROM);
DS18B20WriteByte(StartConvert);
EnableINT();
}
void DS18B20_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(DS_RCC_PORT, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS_DQIO;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; //开漏输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //2M时钟速度
GPIO_Init(DS_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
void ds18b20_start(void)
{
DS18B20_Configuration();
DS18B20Init(DS_PRECISION, DS_AlarmTH, DS_AlarmTL);
DS18B20StartConvert();
}
unsigned short ds18b20_read(void)
{
unsigned char TemperatureL,TemperatureH;
unsigned int Temperature;
DisableINT();
ResetDS18B20();
DS18B20WriteByte(SkipROM);
DS18B20WriteByte(ReadScratchpad);
TemperatureL=DS18B20ReadByte();
TemperatureH=DS18B20ReadByte();
ResetDS18B20();
EnableINT();
if(TemperatureH & 0x80)
{
TemperatureH=(~TemperatureH) | 0x08;
TemperatureL=~TemperatureL+1;
if(TemperatureL==0)
TemperatureH+=1;
}
TemperatureH=(TemperatureH<<4)+((TemperatureL&0xf0)>>4);
TemperatureL=TempX_TAB[TemperatureL&0x0f];
//bit0-bit7为小数位，bit8-bit14为整数位，bit15为正负位
Temperature=TemperatureH;
Temperature=(Temperature<<8) | TemperatureL;
DS18B20StartConvert();
return Temperature;
}
//============================================
// DS18B20.H
//============================================
#ifndef __DS18B20_H
#define __DS18B20_H
#define SkipROM 0xCC //跳过ROM
#define SearchROM 0xF0 //搜索ROM
#define ReadROM 0x33 //读ROM
#define MatchROM 0x55 //匹配ROM
#define AlarmROM 0xEC //告警ROM
#define StartConvert 0x44 //开始温度转换，在温度转换期间总线上输出0，转换结束后输出1
#define ReadScratchpad 0xBE //读暂存器的9个字节
#define WriteScratchpad 0x4E //写暂存器的温度告警TH和TL
#define CopyScratchpad 0x48 //将暂存器的温度告警复制到EEPROM，在复制期间总线上输出0，复制完后输出1
#define RecallEEPROM 0xB8 //将EEPROM的温度告警复制到暂存器中，复制期间输出0，复制完成后输出1
#define ReadPower 0xB4 //读电源的供电方式：0为寄生电源供电;1为外部电源供电
void ds18b20_start(void);
unsigned short ds18b20_read(void);
#endif
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