1-वायर

1-वायर एक उपकरण संचार बस (कंप्यूटिंग) है जिसे डलास सेमीकंडक्टर द्वारा डिज़ाइन किया गया है जो कम-गति (16.3 kbit/s) प्रदान करता है ) एकल विद्युत कंडक्टर  पर डेटा, सिग्नलिंग और पावर।

1-वायर अवधारणा में I²C के समान है, लेकिन कम डेटा दरों और लंबी रेंज के साथ। यह आमतौर पर डिजिटल थर्मामीटर और मौसम उपकरणों जैसे छोटे सस्ते इलेक्ट्रॉनिक घटकों के साथ संवाद करने के लिए प्रयोग किया जाता है। संबद्ध मास्टर डिवाइस के साथ 1-वायर डिवाइस के नेटवर्क को माइक्रोलैन कहा जाता है। प्रोटोकॉल का उपयोग छोटी इलेक्ट्रॉनिक कुंजियों में भी किया जाता है जिन्हें डलास कुंजी या के रूप में जाना जाता हैiButton.

बस की एक विशिष्ट विशेषता केवल दो तारों — डेटा और ग्राउंड का उपयोग करने की संभावना है। इसे पूरा करने के लिए, 1-वायर डिवाइस में 800 शामिल हैंडेटा लाइन के सक्रिय होने की अवधि के दौरान डिवाइस को चार्ज और पावर देने के लिए फैराड संधारित्र ।

उपयोग उदाहरण
1-वायर डिवाइस विभिन्न पैकेजों में उपलब्ध हैं: एकीकृत सर्किट, एक टीओ-92-शैली ट्रांजिस्टर, और एक पोर्टेबल फॉर्म जिसे ए कहा जाता है iButton या डलास की जो एक छोटा स्टेनलेस स्टील पैकेज है जो बटन सेल जैसा दिखता है। निर्माता एकल घटक की तुलना में अधिक जटिल उपकरणों का भी उत्पादन करते हैं जो संचार के लिए 1-वायर बस का उपयोग करते हैं।

1-वायर डिवाइस एक सिस्टम में अलग-अलग जगहों पर फिट हो सकते हैं। यह किसी उत्पाद के भीतर सर्किट बोर्ड के कई घटकों में से एक हो सकता है। यह तापमान जांच जैसे उपकरण के भीतर एक घटक भी हो सकता है। इसे निगरानी की जा रही डिवाइस से जोड़ा जा सकता है। कुछ प्रयोगशाला प्रणालियाँ मॉड्यूलर कनेक्टर्स या श्रेणी 5 केबल | CAT-5 केबल वाले केबलों का उपयोग करके 1-वायर उपकरणों से जुड़ती हैं। ऐसी प्रणालियों में, पंजीकृत जैक#RJ11 (6P2C या 6P4C मॉड्यूलर कनेक्टर, आमतौर पर टेलीफोन के लिए उपयोग किया जाता है) लोकप्रिय हैं।

कई 1-वायर घटकों को एक साथ जोड़कर सेंसर और एक्चुएटर्स के सिस्टम बनाए जा सकते हैं। प्रत्येक 1-वायर घटक में 1-वायर बस को संचालित करने के लिए आवश्यक सभी तर्क शामिल हैं। उदाहरणों में तापमान लॉगर, टाइमर, वोल्टेज और करंट सेंसर, बैटरी मॉनिटर और याद  शामिल हैं। बस कनवर्टर का उपयोग करके इन्हें पीसी से जोड़ा जा सकता है। माइक्रोलैन को होस्ट पीसी से जोड़ने के लिए USB, RS-232 सीरियल और समानांतर पोर्ट इंटरफेस लोकप्रिय समाधान हैं। 1-वायर उपकरणों को विभिन्न विक्रेताओं के माइक्रोकंट्रोलर्स से सीधे जोड़ा जा सकता है।

iButtons कनस्तर के ढक्कन और आधार को छूने वाले संपर्कों के साथ सॉकेट के माध्यम से 1-वायर बस सिस्टम से जुड़े हैं। वैकल्पिक रूप से, कनेक्शन एक सॉकेट के साथ अर्ध-स्थायी हो सकता है जिसमें iButton क्लिप, लेकिन जिससे इसे आसानी से हटाया जा सकता है।

प्रत्येक 1-वायर चिप में एक विशिष्ट पहचानकर्ता कोड होता है। यह विशेषता विशेष रूप से चिप्स बनाती है iButtons, उपयुक्त इलेक्ट्रॉनिक कुंजी। कुछ उपयोगों में ताले, बर्गलर अलार्म, कंप्यूटर सिस्टम, निर्माता-अनुमोदित सामान, समय घड़ियां और कुरियर और स्मार्ट तिजोरियों के रखरखाव की चाबियां शामिल हैं। iButtons काबिल (इस्तांबुल में सार्वजनिक परिवहन के लिए स्मार्ट टिकट) के रूप में इस्तेमाल किया गया है।

बिजली की आपूर्ति
Apple MagSafe और MagSafe 2 कनेक्टर से लैस बिजली की आपूर्ति, डिस्प्ले और मैक लैपटॉप, कनेक्टर के मध्य पिन के माध्यम से कनेक्टेड मैक लैपटॉप को और उससे डेटा भेजने और प्राप्त करने के लिए 1-वायर प्रोटोकॉल का उपयोग करते हैं। डेटा में बिजली आपूर्ति मॉडल, वाट क्षमता और सीरियल नंबर शामिल हैं; और लैपटॉप पूर्ण शक्ति भेजने के लिए आदेश देता है, और कनेक्टर में लाल या हरे प्रकाश उत्सर्जक डायोड को प्रकाशित करता है। वास्तविक गड्ढा  लैपटॉप बिजली की आपूर्ति, बिजली, वर्तमान और वोल्टेज रेटिंग के बारे में लैपटॉप को तीसरे तार के माध्यम से डेटा भेजने के लिए 1-वायर प्रोटोकॉल का उपयोग करती है। यदि एडॉप्टर आवश्यकताओं को पूरा नहीं करता है तो लैपटॉप चार्ज करने से मना कर देगा।

संचार प्रोटोकॉल
किसी भी माइक्रोलैन में, समग्र चार्ज में हमेशा एक मास्टर/स्लेव (प्रौद्योगिकी) होता है, जो एक निजी कंप्यूटर या एक microcontroller  हो सकता है। मास्टर बस में टकराव से बचाव को आसान बनाते हुए बस में गतिविधि शुरू करता है। टकराव का पता लगाने के लिए प्रोटोकॉल मास्टर के सॉफ़्टवेयर में बनाए गए हैं। टकराव के बाद, मास्टर आवश्यक संचार का पुनः प्रयास करता है।

1-वायर नेटवर्क एक सिंगल ओपन कलेक्टर #MOSFET वायर है जिसमें सिंगल पुल-अप रेसिस्टर है। पुल-अप रोकनेवाला तार को 3 या 5 वोल्ट तक खींचता है। मास्टर डिवाइस और सभी दासों में तार को चलाने के लिए एक ही ओपन-ड्रेन कनेक्शन होता है, और तार की स्थिति को समझने का एक तरीका होता है। 1-वायर नाम के बावजूद, सभी उपकरणों में एक दूसरा तार भी होना चाहिए, डेटा वायर के माध्यम से प्रवाहित होने वाली वापसी की अनुमति देने के लिए एक ग्राउंड कनेक्शन। संचार तब होता है जब एक मास्टर या दास संक्षेप में बस को नीचे खींचता है, यानी पुल-अप रोकनेवाला को इसके आउटपुट MOSFET के माध्यम से जमीन से जोड़ता है। निष्क्रिय होने पर डेटा वायर अधिक होता है, और इसलिए यह सीमित संख्या में दास उपकरणों को भी शक्ति प्रदान कर सकता है। 16.3 kbit/s की डेटा दरें प्राप्त की जा सकती हैं। एक ओवरड्राइव मोड भी है जो 10 के कारक से संचार को गति देता है। माइक्रोकंट्रोलर पर एक सिंगल डिजिटल I/O पिन से एक छोटी 1-वायर बस चलाई जा सकती है। एक सार्वभौमिक अतुल्यकालिक रिसीवर-ट्रांसमीटर (UART) का भी उपयोग किया जा सकता है। विशिष्ट 1-वायर ड्राइवर सर्किट और नेटवर्क ब्रिज चिप्स उपलब्ध हैं। यूएसबी ब्रिज चिप्स भी उपलब्ध हैं। ब्रिज चिप्स विशेष रूप से 100 मीटर से अधिक लंबी केबल चलाने के लिए उपयोगी होते हैं। निर्माता द्वारा 300 मीटर तक मुड़े हुए जोड़े, यानी टेलीफोन केबल का परीक्षण किया गया है। इन चरम लंबाई को पुल-अप प्रतिरोधों से समायोजन की आवश्यकता होती है 5 to 1 kΩ. मास्टर रीसेट पल्स के साथ ट्रांसमिशन शुरू करता है, जो तार को कम से कम 480 माइक्रोसेकंड|μs के लिए 0 वोल्ट तक खींचता है। यह बस में मौजूद हर स्लेव डिवाइस को रीसेट करता है। उसके बाद, कोई भी गुलाम उपकरण, यदि मौजूद है, तो दिखाता है कि यह एक उपस्थिति पल्स के साथ मौजूद है: यह मास्टर द्वारा बस जारी करने के बाद बस को कम से कम 60μs तक नीचे रखता है।

एक बाइनरी संख्या  1 भेजने के लिए, बस मास्टर एक बहुत ही संक्षिप्त (1–15 μs) कम नाड़ी। बाइनरी नंबर 0 भेजने के लिए, मास्टर 60μs लो पल्स भेजता है। स्लेव डिवाइस में एक मोनोस्टेबल मल्टीवीब्रेटर शुरू करने के लिए पल्स के गिरने (नकारात्मक) किनारे का उपयोग किया जाता है। स्लेव में मल्टीवीब्रेटर गिरने वाले किनारे के लगभग 30μs डेटा लाइन को पढ़ता है। दास का आंतरिक टाइमर एक सस्ता एनालॉग टाइमर है। इसमें एनालॉग सहनशीलता है जो इसकी समय सटीकता को प्रभावित करती है। इसलिए, दालों की गणना मार्जिन के भीतर की जाती है। इसलिए, 0 पल्स 60μs लंबा होना चाहिए, और 1 पल्स 15μs से अधिक लंबा नहीं हो सकता।

डेटा प्राप्त करते समय, मास्टर प्रत्येक बिट को शुरू करने के लिए 1-15-μs 0-वोल्ट पल्स भेजता है। यदि ट्रांसमिटिंग स्लेव यूनिट 1 भेजना चाहता है, तो यह कुछ नहीं करता है, और बस पुल-अप वोल्टेज में जाती है। यदि प्रेषक दास 0 भेजना चाहता है, तो यह डेटा लाइन को जमीन पर खींच लेता है 60 μs.

मूल अनुक्रम एक रीसेट पल्स है जिसके बाद 8-बिट कमांड होता है, और फिर डेटा 8 बिट्स के समूहों में भेजा या प्राप्त किया जाता है।

जब डेटा का एक अनुक्रम स्थानांतरित किया जा रहा है, तो 8-बिट चक्रीय अतिरेक जांच (कमजोर डेटा सुरक्षा) के साथ त्रुटियों का पता लगाया जा सकता है।.

कई उपकरण एक ही बस को साझा कर सकते हैं। बस में प्रत्येक डिवाइस में 64-बिट सीरियल नंबर होता है, जिसमें से 8 बिट चेकसम के रूप में उपयोग किए जाते हैं, इस प्रकार 2 के ब्रह्मांड की अनुमति देते हैं56 (7.2 × 10 से अधिक16) अद्वितीय उपकरण पहचान। बिट नंबरिंग # सीरियल नंबर का सबसे महत्वपूर्ण बिट एक 8-बिट नंबर है जो डिवाइस के प्रकार को बताता है। बिट नंबरिंग # सबसे महत्वपूर्ण बिट एक मानक (1-वायर बस के लिए) 8-बिट सीआरसी है। कई मानक प्रसारण आदेश हैं, साथ ही साथ किसी विशेष उपकरण को संबोधित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले आदेश भी हैं। मास्टर एक चयन आदेश भेज सकता है, फिर एक विशेष उपकरण का पता। अगला आदेश केवल संबोधित डिवाइस द्वारा निष्पादित किया जाता है।

1-वायर बस गणना  प्रोटोकॉल, अन्य  सिंग्यूलेशन  प्रोटोकॉल की तरह, एक एल्गोरिथम है जिसका उपयोग मास्टर बस में प्रत्येक डिवाइस के पते को पढ़ने के लिए करता है। चूंकि पते में डिवाइस प्रकार और एक सीआरसी शामिल है, पतों के रोस्टर को पुनर्प्राप्त करने से भी बस में उपकरणों की एक विश्वसनीय सूची तैयार होती है। उपकरणों को खोजने के लिए, मास्टर एक एन्यूमरेशन कमांड प्रसारित करता है, और फिर एक पता, प्रत्येक पते के बाद सुनता है। यदि किसी स्लेव का पता अब तक भेजे गए सभी एड्रेस बिट्स से मेल खाता है, तो यह 0 लौटाता है। मास्टर एड्रेस बिट्स के वैध अनुक्रमों के लिए व्यवस्थित रूप से खोज करने के लिए इस सरल व्यवहार का उपयोग करता है। यह प्रक्रिया सभी संभावित 56-बिट संख्याओं की एक क्रूर बल खोज की तुलना में बहुत तेज है, क्योंकि जैसे ही एक अमान्य बिट का पता चलता है, बाद के सभी पता बिट्स को अमान्य माना जाता है। 56-बिट एड्रेस स्पेस को बाइनरी ट्री के रूप में खोजा जाता है, प्रति सेकंड 75 उपकरणों तक की अनुमति देता है। इस एन्यूमरेशन प्रोटोकॉल द्वारा जिस क्रम में डिवाइस एड्रेस की खोज की जाती है वह नियतात्मक है और केवल डिवाइस प्रकार और सीरियल नंबर पर निर्भर करता है। इन 56 बिट्स को बिट-रिवर्स करने से मैक्सिम के प्रकाशित एल्गोरिथम (एप्लिकेशन नोट 187 में परिभाषित एल्गोरिथम) का उपयोग करने वाले उपकरणों के लिए खोज का क्रम प्राप्त होता है ). खोज एल्गोरिथ्म को एक वैकल्पिक रूप में कार्यान्वित किया जा सकता है, प्रारंभ में 0 के बजाय 1 के बराबर पता बिट्स के साथ पथ खोजना। इस मामले में, 56 पता बिट्स को उल्टा करना और फिर उन्हें उलटने से खोज का क्रम प्राप्त होता है।

बस में उपकरणों का स्थान कभी-कभी महत्वपूर्ण होता है। इन स्थितियों के लिए, एक माइक्रोकंट्रोलर कई पिनों का उपयोग कर सकता है, या निर्माता के पास 1-वायर डिवाइस है जो बस को बंद कर सकता है या इसे पास कर सकता है। सॉफ्टवेयर इसलिए अनुक्रमिक बस प्रसारण डोमेन का पता लगा सकता है।

एक उपकरण के साथ उदाहरण संचार
निम्नलिखित संकेत एक क्षेत्र में प्रोग्राम की जा सकने वाली द्वार श्रंखला द्वारा उत्पन्न किए गए थे, जो DS2432 (EEPROM) के साथ संचार के लिए मास्टर था) चिप, और एक तर्क विश्लेषक के साथ मापा जाता है। 1-वायर आउटपुट पर लॉजिक हाई का मतलब है कि FPGA का आउटपुट ट्राई-स्टेट मोड में है और 1-वायर डिवाइस बस को नीचे खींच सकता है। कम का मतलब है कि एफपीजीए बस को नीचे खींचती है। 1-वायर इनपुट मापा गया बस सिग्नल है। इनपुट नमूना समय अधिक होने पर, FPGA डिवाइस प्रतिक्रिया का पता लगाने और बिट्स प्राप्त करने के लिए इनपुट का नमूना लेता है।



विकास उपकरण
1-वायर बस का विकास और/या समस्या निवारण करते समय, हार्डवेयर संकेतों की जांच बहुत महत्वपूर्ण हो सकती है। तर्क विश्लेषक  और  बस विश्लेषक  ऐसे उपकरण हैं जो हाई-स्पीड वेवफॉर्म को देखने को आसान बनाने के लिए संकेतों को इकट्ठा, विश्लेषण, डिकोड और स्टोर करते हैं।

यह भी देखें

 * एसडीआई-12, सिंगल डाटा वायर कम्युनिकेशन स्कीम
 * सिंगल-वायर ट्रांसमिशन लाइन, ग्राउंड रिटर्न वायर पथ के बिना केवल 1 तार के साथ इलेक्ट्रिक पावर ट्रांसमिशन के लिए एक तकनीक
 * स्पर्श स्मृति

बाहरी संबंध

 * 1-Wire Device
 * Accessing, Reading, and Writing to 1-Wire devices using a UART
 * Using a UART to Implement a 1-Wire Bus Master
 * iButton, iButtonLink
 * Guidelines for Reliable Long Line 1-Wire Networks
 * Choosing the Right 1-Wire Master for Embedded Applications
 * OWFS — 1-Wire file system for Linux
 * Guides to working with 1-Wire, for programmers and engineers
 * Getting 1-Wire sensors working in Linux using OWFS
 * 1-wire Arduino tutorial
 * Guide to writing software for 1-Wire/ MicroLan using Lazarus, "the free Delphi".