單線式通訊介面（Single-Wire Interface，SWI）主要目的在於節省控制接腳，還可以因此減少連接端子及線材等費用，或利用特殊包裝避免產品被抄襲或竄改。Microchip有多種單線式通訊介面產品，下文將會針對UNI/O^®、Single-Wire及Atmel SWI來介紹其特色及闡述當中的資料傳送方式。

 

首先是UNI/O，主要應用於串列式EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）。透過曼徹斯特碼編碼技術（Manchester Encoding Techniques）將資料與時脈結合於同一條訊號線（SCIO）上，並用半雙工方式將輸入與輸出時間隔開，以達至雙向通訊。

 

例如︰EEPROM中型號11AA010，就是運用UNI/O通訊技術，更多資訊可參考：

 

https://www.microchip.com/en-us/product/11AA010。其中特殊包裝有TO-92及SOT23（見圖一），這兩種包裝較常見於電晶體，而UNI/O訊號格式及波型定義（見圖二），訊號波形由Hi到Low為邏輯0，Low到Hi為邏輯1，透過開集極的方式將資料輸入或讀取出來。

 

 

 

 

 

 

 

其次是Single-Wire I/O Powered，此介面進一步將電源與訊號結合，透過單一隻SI/O腳傳送，在訊號為Hi期間儲存電能，供後續運作使用，達到只需兩隻腳（SI/O、GND）就能完成通訊及電源供給目的。通訊框架格式類似I2C（見圖三），但資料0及1的展示方法不同，每個波型都有包含部分高電位，達到蓄電功能（見圖四），更可透過並聯方式（見圖五）增加儲存容量。

 

例如︰EEPROM中型號AT21CS01，就是運用Single-Wire，其中特殊包裝有XSFN及SOT23，可用於墨水夾等沒有插電的配件（見圖六）：

 

https://www.microchip.com/en-us/product/AT21CS01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

最後是Atmel Single-Wire Interface（SWI），此通訊格式主要應用於CryptoAuthentication^™系列。這類產品大多用於儲存密碼或金鑰，以及透過硬體加速加解密運算功能，並可搭配Saleae邏輯分析儀（Logic Analyzer）中的Atmel SWI來解碼（見圖七）。每一個位元由一至兩個脈衝組成（見圖八），邏輯1是一個脈衝，邏輯0則由兩個脈衝組成，其脈衝寬度必須符合各自IC的電氣規範。

 

例如︰ATECC608B特殊包裝有3-lead Contact（見圖九）

 

https://www.microchip.com/en-us/product/ATECC608B

 

或 ATSHA206A特殊包裝有2 Pad VSFN（見圖十）

 

https://www.microchip.com/en-us/product/ATSHA206A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

當然各項產品也有一些標準封裝，例如SOIC或DFN等常見包裝，本文主要提出較不常見的包裝供讀者們參考。以上就是對各種單線式通訊介面的波形、編碼解析及包裝的介紹。

 

文章取自於:CTIMES【作者： 賴惠君】   2022年01月25日 星期二