feat(ds18b20): термометры DS18B20 поверх программной 1-Wire

Перенесён из репозитория ds18b20, который подключался сабмодулем в
KONOR_ds18b20. История библиотеки осталась там; сюда пришло состояние
на момент переезда.

Ядро на C99 без stm32f10x.h и динамической памяти. Порт — пять функций
(Init, DelayUs, Reset, WriteBit, ReadBit); реализация для STM32F1 идёт
в комплекте в ports/stm32f1. Хостовые тесты на модели шины с виртуальными
датчиками проходят: tests/test_ds18b20.c.
This commit is contained in:
2026-08-23 01:15:34 +03:00
parent 13f2c8fe64
commit 873ac438f3
11 changed files with 1701 additions and 0 deletions

149
c/ds18b20/include/onewire.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,149 @@
/**
* @file onewire.h
* @brief Программная шина 1-Wire на выводе с открытым стоком.
*
* Драйвер не зависит от типа датчика: он выдаёт тайминги, ищет ROM и считает
* CRC8. Работа с DS18B20 вынесена в ds18b20.c.
*
* Реализация разделена надвое:
* src/onewire.c переносимая часть - побайтовый обмен, CRC8, поиск ROM,
* MATCH ROM и SKIP ROM; ни регистров, ни задержек;
* ports/<платформа> пять функций, зависящих от железа: OneWire_Init,
* OneWire_DelayUs, OneWire_Reset, OneWire_WriteBit
* и OneWire_ReadBit.
*
* Чтобы перенести библиотеку на другой микроконтроллер, достаточно написать
* эти пять функций - остальное собирается как есть.
*/
#ifndef ONEWIRE_H
#define ONEWIRE_H
#include <stdint.h>
/** Размер идентификатора устройства 1-Wire в байтах. */
#define ONEWIRE_ROM_SIZE 8U
/**
* @brief Состояние обхода шины алгоритмом SEARCH ROM.
*
* Структура принадлежит вызывающему коду; параллельные обходы должны
* использовать разные экземпляры.
*/
typedef struct {
uint8_t rom[ONEWIRE_ROM_SIZE]; /**< Текущий найденный идентификатор. */
uint8_t last_discrepancy; /**< Позиция последней развилки, 1..64. */
uint8_t last_family_discrepancy; /**< Развилка внутри кода семейства. */
uint8_t last_device; /**< Признак завершённого обхода. */
} OneWire_Search;
/**
* @brief Настраивает вывод шины и счётчик циклов для микросекундных задержек.
*
* Вызывается один раз после инициализации тактирования системы.
*/
void OneWire_Init(void);
/**
* @brief Формирует импульс сброса и проверяет ответ устройств.
*
* @note На время выборки presence прерывания запрещаются примерно на 75 мкс;
* длительность самого импульса сброса на точность не влияет.
*
* @return 1, если хотя бы одно устройство выдало presence-импульс, иначе 0.
*/
uint8_t OneWire_Reset(void);
/**
* @brief Передаёт один бит в тайм-слоте записи.
*
* @param bit Передаваемое значение, отличное от нуля означает единицу.
*/
void OneWire_WriteBit(uint8_t bit);
/**
* @brief Считывает один бит в тайм-слоте чтения.
*
* @return Принятое значение бита: 0 или 1.
*/
uint8_t OneWire_ReadBit(void);
/**
* @brief Передаёт байт младшим битом вперёд.
*
* @param value Передаваемый байт.
*/
void OneWire_WriteByte(uint8_t value);
/**
* @brief Принимает байт младшим битом вперёд.
*
* @return Принятый байт.
*/
uint8_t OneWire_ReadByte(void);
/**
* @brief Передаёт блок байтов подряд без промежуточных сбросов.
*
* @param data Указатель на передаваемые байты.
* @param size Количество байтов.
*/
void OneWire_WriteBytes(const uint8_t *data, uint32_t size);
/**
* @brief Принимает блок байтов подряд.
*
* @param data Буфер приёмника.
* @param size Количество байтов.
*/
void OneWire_ReadBytes(uint8_t *data, uint32_t size);
/**
* @brief Считает CRC8 Dallas/Maxim с полиномом 0x8C.
*
* @param data Проверяемые байты.
* @param size Количество байтов.
* @return Значение CRC8; для блока вместе с контрольным байтом равно нулю.
*/
uint8_t OneWire_Crc8(const uint8_t *data, uint32_t size);
/**
* @brief Подготавливает состояние к новому полному обходу шины.
*
* @param search Состояние обхода, принадлежащее вызывающему коду.
*/
void OneWire_SearchInit(OneWire_Search *search);
/**
* @brief Находит следующий идентификатор на шине.
*
* @param search Состояние обхода, ранее подготовленное OneWire_SearchInit.
* @return 1, если поле rom содержит новый проверенный ROM, иначе 0.
*/
uint8_t OneWire_SearchNext(OneWire_Search *search);
/**
* @brief Адресует конкретное устройство командой MATCH ROM.
*
* @param rom Восьмибайтовый идентификатор устройства.
* @return 1 при наличии presence-импульса, иначе 0.
*/
uint8_t OneWire_SelectRom(const uint8_t *rom);
/**
* @brief Адресует все устройства шины командой SKIP ROM.
*
* @return 1 при наличии presence-импульса, иначе 0.
*/
uint8_t OneWire_SkipRom(void);
/**
* @brief Задерживает выполнение на заданное число микросекунд.
*
* Используется драйверами шины и модулем DS18B20 при ожидании EEPROM.
*
* @param microseconds Длительность задержки.
*/
void OneWire_DelayUs(uint32_t microseconds);
#endif /* ONEWIRE_H */