单总线（1-Wire）：一根线又供电又通信

接 DS18B20 测温度，你会发现接线少得离谱：除了地（GND），信号就一根线。数据走它，电也能走它。这就是单总线（1-Wire）——一根数据线（加上地）就把活全干了。

一根线怎么又收又发

只有一根线，主机和从机不能同时说话，得轮流，靠严格的时序约定谁在什么时候动作。这里没有独立的时钟线（不像 I2C 有 SCL），时序全靠双方各自掐着表数微秒——线上拉低了多久，就代表不同的意思。

把这根线想成一段绳子，平时被上拉电阻拽到高电平。收发的基本单位叫时隙（time slot），一个时隙固定约 60µs，一个时隙传 1 个比特。说话的方式是"拉低再松手"，区别只在拉低的时长：

• 写 1：主机拉低很短一下（约 1~15µs）就松手，剩下的时隙由上拉电阻把线拉回高，从机在拉低后约 15µs 采样，读到高。
• 写 0：主机拉低较长（整个时隙约 60µs 都压着），从机采样时读到的还是低。
• 读数据：主机先拉低一小下（>1µs）开启一个读时隙，然后立刻松手，接下来轮到从机说话——它想回 0 就把线继续压住，想回 1 就撒手让线弹高；主机在开启时隙后约 15µs 内掐表读一眼线上电平。
• 复位：主机先拉低 480µs 以上，喊一声"都醒醒"，从机听到后会自己拉低 60~240µs 应答一下，这一下叫存在脉冲（presence pulse），主机靠它确认线上到底挂没挂人。

关键就一句：谁都不能同时收发，全程用拉低时长在一根线上编码 0/1，时序差太多就读错。 好处是线少到极致，代价是速度慢（标准模式典型十几 kbps），不适合传大数据。想更全面地跟其它总线横向比，看通信协议横评。

寄生供电

更省的玩法叫寄生供电：从机连 VCC 都不接，平时数据线是高电平，从机就在这时候从线上"偷电"存进内部小电容，等需要干活（比如 DS18B20 启动一次温度转换）时再放出来用。

这样一颗传感器真就只剩两根线（数据 + 地）。代价是测温转换这种耗电动作期间，主机得把数据线强拉高给它"喂电"，时序上要配合。

64 位地址挂多颗

一根线为什么能挂好几颗传感器不打架？因为每颗出厂就烧死了一个全球唯一的 64 位 ROM 地址。这 64 位里，低 8 位是器件家族码（DS18B20 是 0x28）、中间 48 位是唯一序列号、最高 8 位是 CRC 校验，主机读回来能自己核对没读错。

主机先做一遍"搜索 ROM"把线上所有地址都点出来——这是一套按二进制位逐层试探的算法，一位一位问"这一位是 0 的举手/是 1 的举手"，遇到分叉就分头再搜，最终把所有挂着的地址枚举干净。点完名之后要跟哪颗说话，就先报它的 64 位地址"匹配 ROM"，其它颗听到不是自己就装没听见。典型用法就是 DS18B20 多点测温：一根线串十几颗，每颗贴在不同位置，挨个按地址读回温度，布线成本极低。详见 DS18B20 测温传感器。

补一句：只挂一颗从机时可以跳过点名，用"跳过 ROM"命令直接跟它对话，代码更简单——这也是新手最先跑通的接法。

上拉电阻别忘

1-Wire 这根数据线必须接一个上拉电阻到 VCC，常见 4.7kΩ。它负责在没人拉低时把线拽回高电平，整个时序才有"默认高、谁拉低谁说话"的基础。

时序这么严，别手写抖腿

看到上面全是"1µs、15µs、60µs、480µs"这些微秒级卡点，你可能想用 delay 硬凑。别。CPU 一被中断打断、或者编译器优化改了指令时序，那一下拉低就可能从 60µs 变成 70µs，从机直接读错。1-Wire 是出了名的时序敏感，工程上基本不手搓：

• 优先用现成库。ESP-IDF 生态有成熟的 1-Wire / DS18B20 组件（如 esp-idf-lib 里的相关驱动），把时序细节都封好了，你只管调"读温度"。
• 让硬件外设来打点更稳。ESP32-S3 上更专业的做法是把时序交给 RMT 外设——它本来是发红外遥控码的，专门用来精确产生/捕获微秒级的电平脉冲，用它驱动 1-Wire 时序不受 CPU 忙不忙的影响，比软件位操作（bit-bang）稳得多。乐鑫官方也提供了基于 RMT 的 1-Wire 组件。

一句话：时序自己算一遍是为了看懂波形和排故障，真跑代码请用库或 RMT，别拿软件死等去卡微秒。

读回来的数据要核 CRC

1-Wire 时序敏感，线一长、干扰一大，偶尔读错在所难免。好在它每一批数据末尾都跟着一个 CRC 校验字节：64 位 ROM 地址的最高字节是 CRC，DS18B20 那 9 字节暂存器（scratchpad）的最后一字节也是 CRC。主机把前面几个字节按同一个多项式（1-Wire 用 CRC-8，多项式 X⁸+X⁵+X⁴+1）自己算一遍，和读回的 CRC 一对，不一样就说明这次读坏了。

工程上的做法很直接：读温度时顺手校一下 CRC，对不上就丢弃这次、重读一遍，别把一个跳变的错误温度当真送去控制继电器。现成的库一般都带 CRC 校验开关，别图省事把它关掉。

什么时候用

	1-Wire	I2C
信号线	1 根	2 根
挂多设备	能（按 64 位地址）	能（按 7 位地址）
速度	慢	快一些
典型场景	温度、iButton	传感器、小屏

挂多设备这件事两者都行，区别在：1-Wire 只要一根线、最省，但慢，几乎专用于测温（DS18B20、多点温度阵列）和 iButton 这类身份钥匙；要快一点、设备杂一点，就用两根线的 I2C。

一句话口诀

单总线一根数据线又供电又通信，靠拉低时长在线上编码 0/1，收发全按微秒级时隙掐表走；线上必挂 4.7kΩ 上拉做默认高，省线还能玩寄生供电从线上偷电；每颗有全球唯一 64 位 ROM 地址，所以一根线能串一堆、按地址点名；时序敏感，代码请用现成库或 RMT 外设，别手搓死等。记住四个词：一根线、卡时序、加上拉、64 位点名。

下一步

要测温且想省线到极致，直接看 DS18B20 测温传感器；想快一点、设备杂一点的场景，转 I2C；想把各种总线放一起横向比选型，看通信协议横评。