所有的单总线器件要求采用严格的通信协议［46－52］，以保证数据的完整性。该协议定义了几种信号类型：复位脉冲、应答脉冲、写0、写1、读0和读1。所有这些信号，除了应答脉冲以外，都由主机发出同步信号，并且发送所有的命令和数据都是字节的低位在前，这一点与多数串行通信格式不同（多数为字节的高位在前）。

1.初始化序列：复位脉冲和应答脉冲

单总线上的所有通信都是以初始化序列开始，包括主机发出的复位脉冲及从机的应答脉冲。如图3－11所示，当从机发出响应主机的应答脉冲时，即向主机表明它处于总线上，且工作准备就绪。在主机初始化过程，主机通过拉低单总线至少480 μs，以产生Tx复位脉冲。接着主机释放总线，并进入接收模式Rx。当总线被释放后，5 kΩ上拉电阻将单总线拉高。在单总线器件检测到上升沿后，延时15～60 μs，接着通过拉低总线60～240 μs，以产生应答脉冲。

图3-11　单总线的复位和应答脉冲时序

2.读／写时隙

在写时隙期间，主机向单总线器件写入数据；而在读时隙期间，主机读入来自从机的数据。在每一个时隙，总线只能传输一位数据。

1）写时隙

存在两种写时隙：“写1”和“写0”。主机采用写1时隙向从机写入1，而采用写0时隙向从机写入0。所有写时隙至少需要60 μs，且在两次独立的写时隙之间至少需要1 μs的恢复时间。两种写时隙均起始于主机拉低总线，如图3－12所示。产生写1时隙的方式：主机在拉低总线后，接着必须在15 μs之内释放总线，由5 kΩ上拉电阻将总线拉至高电平；而产生写0时隙的方式：在主机拉低总线后，只需在整个时隙期间保持低电平即可（至少60 μs）。

在写时隙起始后15～60 μs期间，单总线器件采样总线的电平状态决定所写入的数据。如果在此期间采样为高电平，则逻辑1被写入该器件；如果为0，则写入逻辑0。(www.daowen.com)

2）读时隙

单总线器件仅在主机发出读时隙时，才向主机传输数据，所以在主机发出读数据命令后，必须马上产生读时隙，以便从机能够传输数据。所有读时隙至少需要60 μs，且在两次独立的读时隙之间至少需要1 μs的恢复时间。每个读时隙都由主机发起，至少拉低总线1 μs（图3－12）。在主机发起读时隙之后，单总线器件才开始在总线上发送0或1。若从机发送1，则保持总线为高电平；若发送0，则拉低总线。当发送0时，从机在该时隙结束后释放总线，由上拉电阻将总线拉回至空闲高电平状态。从机发出的数据在起始时隙之后，保持有效时间15 μs，因而，主机在读时隙期间必须释放总线，并且在时隙起始后的15 μs之内采样总线状态。

图3-12　单总线读/写时隙时序

当系统跟挂在其上的单总线器件进行对话时，第一步都需要总线控制器发出一个“复位”信号以使总线同步，然后选择一个受控器件进行随后的通信，在下一次复位之前所有其他器件都被挂起而忽略随后的通信。主机向这个被选定的器件发出特定的从器件指令，对它进行数据读写。典型的1－Wire通信流程如图3－13所示。

图3-13　典型的1-Wire通信流程