一、温度传感器
DS18B20是一款改进型智能数字温度传感器，其测温范围为-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃范围内测量精度为±0.5℃，而且测温分辨率（9~12位）可编程调整。DS18B20采用了单总线接口技术，信息的读出或写入仅需要1根口线即可。其供电范围为3~5.5V，且提供了寄生供电模式，可以从数据线获取工作电源，以便进一步简化CPU与DS18B20间的电路连接，使得系统结构更加简单可靠。
二.DS18B20与单线总线技术简介
1.DS18B20内部ROM码结构
为了进行区分，每片DSl8B20内部含有一个唯一的64位ROM编码。前8位是产品系列码，接着的48位是产品***，最后8位是CRC(循环冗余校验)码。由于对DS18B20来说，产品系列码固定为28H，而8位CRC校验码是根据产品系列码和产品***计算得到的，因此，DS18B20的ROM码最多可有248即281,474,976,710,656种，也即全世界最多可生产这么多的DS18B20芯片，足够人们使用。主机可以依据ROM码对挂在同一总线上的多片DS18B20进行唯一寻址，因此多片DS18B20能够连在同一条数据线上而不会造成混乱，这为温度的多点测量带来了极大的方便。64位的ROM码结构如下：
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CRC |
产品*** |
产品系列码 |
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8位 |
48位 |
8位（对DS18B20为28H） |
2.单线总线通信协议
单线总线是一种在一条总线(即一根I/O口线)上，具有单主机、多从机结构的总线系统。为了不引起逻辑上的冲突，所有从机系统的单线总线接口都必须是漏极开路的，从而实现多个从机系统输出信号在总线上实现“线与”，因此在使用时必须对总线外加上拉电阻。
为保证数据的完整性，所有的单线总线器件都要遵循严格的通信协议：包括复位脉冲、应答脉冲、写时序以及读时序等信号类型。所有的单线总线命令序列(如初始化、ROM命令、寄存器读写命令等)都是由这些基本的信号类型组成的。在这些信号中，除了应答脉冲外，其他均由主机发出，并且值得注意的是：发送的所有命令和数据都是字节的低位在前，这与多数串行总线是相反的。
3.DS18B20的ROM操作命令
在系统复位，主机检测到有DS18B20存在后，在能够进行寄存器读写之前，都必须先发送ROM操作命令，对于DS18B20，ROM命令主要有：
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命令 |
命令码 |
功能 |
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读ROM |
33H |
主机读 DS18B20的ROM编码 |
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匹配ROM |
55H |
此命令后继以64位的ROM序列，对DS18B20寻址 |
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跳过ROM |
CCH |
次命令允许主机不提供ROM码而访问从机存储器 |
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搜索ROM |
F0H |
用于主机识别总线上的所有从机的64位ROM码 |
其中读ROM若在多节点时会引起总线冲突，使用跳过ROM命令后，若进行读操作，同样的也会引起冲突。因而在多点应用时，搜索ROM和匹配ROM命令尤为重要。
三.ROM码的搜索算法
当单线总线上挂有多个DS18B20时，系统对总线上器件的数量和每个器件ROM码的识别是通过DS18B20的搜索ROM命令与算法配合来实现的。
1.ROM搜索原理
根据单线总线协议，当主机发出搜索ROM命令后，从机应答时从64位ROM码的最低位开始，先发送原码，然后发送该位的补码，之后主机写入1位数据，ROM码最低位与此数据相同的DS18B20继续应答，反之则不再应答，如此循环“读2位、写1位”的过程，直至读到一个完整ROM码为止，然后复位总线，进行下一次搜索。下面对读、写进行具体分析。
（1）读2位
由于主机发出搜索命令后，所有从机都会将自己ROM码的第一位（最低位）的原码和补码放到总线上，那么就有下面四种可能的情况：若所有器件第一位都为0：那么所有器件放到总线上的原码都为0，补码都为1，读2位得到为“01”；若所有器件第一位都为1：同上可知，读到的值为“10”；若器件中有些为1，而有些为0：那么，放原码和补码时，都会有器件放0到总线上，根据“线与”逻辑可知读到的结果为“00”；总线上无器件：此情况下，没有器件拉低总线，读到为“11”。
（2）写1位
主机写1位的目的是为了排除和定位，具体要写入什么数据需要根据读2位的结果而定：若读到为“11”，表明无器件则结束搜索过程，无需再写入；若读到为“01”或“10”，表明所有器件此位相同，则应对应写入“0”或“1”，继续读下一位；若读到为“00”，表明总线上的器件在该位上数据发生冲突，此时，写入1位数据具有“排除”的作用，如果器件ROM编码在该位上的数据与写入的数据相同，则继续保持与总线的联系，如果不同则此器件在本次搜索中从总线上“排除”，不再响应主机发布的命令，直到主机进行下一次复位。
2.ROM搜索策略
根据上述ROM搜索原理的描述，可得到树形搜索策略图中圆形节点内所示即为对应位的ROM码。只有遇到读两位为“00”才会出现分叉，这也是搜索的关键所在。每一次搜索由根（即开始节点）沿树的一条路径进行，直到叶子（最后一位ROM码），读回一个ROM码，为了确保每次搜索所选路径不同，必须对所经过的分叉进行记录。其具体流程规则为：
（1）复位总线，发送ROM搜索命令；
（2）按读两位、写一位的方式进行，寻找“00”读码。在读到“00”之前若为“10”或“01”，直接记录对应位ROM码，并写入该码；若为“11”退出搜索。
（3）第一次搜索中读到“00”时，先全部写“0”，选择ROM码为“0”的路径，将最高“00”读码位置记录并保存下来为“最高00位”。
（4）之后每次搜索中，遇到“00”读码后，比较此位与“最高00位”的位置，若在“最高00位”之前，则一律写上一次搜索在此位置写入的值；若位置相同，则写“1”；若在之后则写“0”。
在每一次搜索完成后，要将“最高00位”更新为本次搜索中写“0”的最高“00”读码位置，这也是最为重要的一步。
（5）当“最高00位”更新为0，即已到树的根部，则表明已搜索完全部ROM码，过程结束。
具体流程规则