SMBus 1995. gadā izlaida Intel, un tas ir balstīts uz Philips I²C seriālās kopnes protokolu. Šajā kopnē tiek pārraidīti dati, CLK un instrukcijas, kur pulksteņa frekvence ir no 10 kHz līdz 100 kHz. SMBus galvenais mērķis ir nodrošināt lētu un jaudīgu metodi, lai kontrolētu un iegūtu datus no ierīcēm mātesplatē. SMBus parasti izmanto personālajos datoros temperatūras kontrolei, viedajām baterijām un citai zema joslas platuma sistēmas pārvaldības komunikācijai.
Šī kopne identificē sakaru savienojumu starp lādētāju, viedo akumulatoru un mikrokontrolleri, kas sazinās ar pārējo sistēmu. Taču SMBus izmanto arī, lai savienotu dažādas ierīces, piemēram, sistēmas sensorus, ar jaudu saistītas ierīces, sakaru ierīces, inventāra EEPROM utt. Šajā rakstā ir apskatīts SMBus pārskats — darbs ar lietojumprogrammām.
Kas ir SMBus protokols?
SMBus (Sistēmas pārvaldības kopne) ir 2 vadu interfeiss, ko bieži izmanto starp dažādām ierīcēm mātesplatē zema ātruma sistēmas pārvaldības saziņai. Šāda veida autobusu izstrādāja I2C protokols pamati. Tātad gan I2C, gan SMBus var būt dažas līdzības, un tie var arī savstarpēji darboties līdzīgā kopnē.
Šī kopne darbojas pēc I2C darbības principiem, kas nodrošina vadības kopni, jo īpaši sistēmai, lai atļautu ziņojumus uz ierīcēm vai no tām, nevis izmantotu atsevišķas vadības līnijas sistēmas vadu un tapu skaita samazināšanai.
Ierīce ar SMBus var sniegt informāciju par ražošanu, informēt sistēmu par tās daļas vai modeļa numuru, ziņot par dažāda veida kļūdām, atļaut vadības parametrus un atkārtoti apskatīt savu pozīciju.
SMBus specifikācija
SMBus specifikācijas vienkārši attiecas uz 3 veidu resursdatoriem, galvenajiem un slavenajiem ierīcēm.
- Resursdators ir īpašs galvenais, un tas nodrošina galveno saskarni sistēmas centrālajam procesoram.
- Galvenā ierīce, kas izdod norādījumus, ģenerē pulksteņus un pārtrauc pārsūtīšanu.
- Vergu ierīce saņem citādi reaģē uz komandu.
Kā darbojas SMBus?
SMBus saziņā tiek izmantotas 3 veidu ierīces, piemēram, resursdators, galvenā un pakārtotā ierīce, kas ir parādītas nākamajā diagrammā. Šajā kopnē resursdatora ierīce ir īpaša galvenā darbam līdzīga saskarne ar sistēmas CPU; tomēr tas ne vienmēr ir nepieciešams. Dažas sistēmas, piemēram, vienkāršas akumulatora uzlādes sistēmas, var būt bez resursdatora.
Galvenā ierīce sāk saziņu, vada CLK un aptur pārsūtīšanu. Ierīci var izvēlēties vienkārši kā galveno vai galveno vergu ierīci, kur tā var darboties vai nu kā galvenā ierīce, pretējā gadījumā kā palīgierīce.
Uz SMBus ir arī virs viens galvenais, tomēr tikai viens var pārvaldīt kopni jebkurā laikā. Piemēram, ja abas ierīces vienlaikus apgūst kopni, tad SMBus nodrošina arbitrāžas mehānismu, kas vienkārši ir atkarīgs no visu SMBus ierīces saskarņu vadu UN savienojuma ar SMBus.
Vergu ierīces reaģē uz tās adresi, kā arī uz komandām, un tās var pārsūtīt un saņemt datus no galvenās ierīces un uz to. Ierīci var pilnībā atlasīt kā palīgierīci, pretējā gadījumā atsevišķos piemēros ir iespējams, ka pakārtotājs darbojas kā galvenais.
Līdzīgi kā I2C protokolā, katram šīs kopnes palīgam vienkārši tiek piešķirta septiņu bitu pakārtotā adrese, kur šai adresei tiek pievienots lasīšanas vai rakstīšanas bits, lai aprakstītu, vai ierīce lasa vai raksta ziņojumu, kas tiek pārraidīts pa kopni.
Ierīcēm ir nepieciešams atpazīt savu adresi, tāpēc, tiklīdz ierīce identificē savu adresi, tā reaģēs uz komandu.
Ja šīs kopnes vergu adrese konfliktē, tā atbalsta ARP vai Address Resolution Protocol. Kad resursdators pamana divas ierīces ar līdzīgu pakārtotā adrese, adreses izšķiršanas protokola procedūra dinamiski piešķirs jaunu unikālu adresi pakārtotajiem. Adreses izšķirtspējas protokols ļaus ierīces nekavējoties izmantot bez nepieciešamības no jauna palaist sistēmu.
Šajā kopnē saziņai tiek izmantoti 2 vadi, piemēram, SMBDAT vads un SMBCLK vads, kur SMBDAT vads tiek izmantots sērijas datu pārsūtīšanai, un SMBCLK vads darbojas kā seriālais pulkstenis. Iepriekš minētajā SMBus kapteinis vienkārši vada SMBCLK, kas svārstās no 10 līdz 100 kHz, tomēr jebkura līnija var vadīt SMBDAT.
Šie divi vadi ir divvirzienu, kas nodrošina iespēju iekļaut brīdinājuma signālu, piemēram, SMBALERT, kas ļauj ierīcēm pieprasīt uzmanību no saimniekdatora.
Šīs kopnes datu paketē ir sākuma bits, ACK vai NACK bits, 8 datu biti un apturēšanas bits. SMBus datu pārsūtīšanai tiek izmantotas dažas funkcijas, citādi dažādu SMBus protokoli, sūtot ziņojumus, piemēram, Sūtīt baitu, Ātrā komanda, Lasīt vārdu, Rakstīt baitu, Lasīt baitu, rakstīt vārdu, apstrādāt zvanu, bloķēt rakstīšanu, bloķēt lasīšanu, lasīšanas procesa zvanu un Bloķēt rakstīšanu-bloķēt.
Šī kopne atbalsta arī PEC (pakešu kļūdu pārbaudi), lai uzlabotu sakaru uzticamību. Tāpēc to var izdarīt, katra ziņojuma beigās iekļaujot pakešu kļūdas kodu.
Funkcijas
SMBus funkcijas sauc arī par protokoliem. Tātad galvenie SMBus protokoli ir ātrā komanda, sūtīšanas baits, saņemšanas baits, rakstīšanas baits, lasīšanas baits, apstrādes izsaukums, bloķēšanas rakstīšanas/lasīšanas bloka rakstīšanas-bloka lasīšanas procesa izsaukums, SMBus resursdatora paziņojumu protokols, rakstīšanas 32 protokols, lasīšanas baits. Protokols, rakstiet 64 protokolu un lasiet 64 protokolu.
SMBUS ziņojuma formāts
Pēc START nosacījuma galvenais noteiks palīgierīces 7 bitu adresi, un tai ir jāadresē kopnē. Tātad adreses garums ir 7 biti, kam seko 8 biti, kas apzīmē datu pārraides virzienu (R/W); VIENS norāda pieprasījumu READ (dati) un ZERO norāda RAKSTĪT (pārsūtīšanu).
Datu pārsūtīšanu vienmēr pārtrauc STOP nosacījums, kas tiek ģenerēts caur galveno.
Katrs baits ietver 8 bitus, un katrs baits tiek pārsūtīts uz SMBus, un tam vajadzētu sekot, izmantojot apstiprinājuma bitu. Vispirms baiti tiek pārsūtīti caur MSB (visnozīmīgākais bits).
Tipiskā SMBus ierīce ietver komandu kopu, ar kuras palīdzību datus var vienkārši nolasīt un rakstīt. Visu šo komandu garums ir 1 baits, savukārt to argumenti, kā arī atgriešanas vērtības garuma ietvaros var mainīties.
Komandas atļaušana nepastāv, pretējā gadījumā tā netiek atbalstīta, tāpēc tā var izraisīt kļūdas stāvokli. Saskaņā ar SMBus specifikāciju vispirms tiek pārsūtīts MSB.
Pirmkārt, visas komandas iestata sākuma nosacījumu pa kopni, pēc tam sāk pārraidi, pārsūtot datus vai komandu, gaidiet akceptu no pakārtotās ierīces visā datu vai komandu pārraides laikā, pēc tam kopnē iestata apturēšanas nosacījumu.
SMBus protokola sākuma un apturēšanas nosacījumi
Ziņojuma START & STOP nosacījumi tiks definēti ar diviem unikāliem kopnes nosacījumiem no augsta uz zemu un no zema uz augstu.
SMBDAT līnijas pārejā no HIGH uz LOW, kad SMBCLK ir HIGH, tas norāda ziņojuma START nosacījumu.
SMBDAT līnijas pārejā no LOW uz HIGH, kad SMBCLK ir HIGH, tas definē ziņojuma STOP nosacījumu. Tātad šos divus nosacījumus vienmēr ģenerē autobusa kapteinis. Autobuss kļūst aizņemts pēc STARTA stāvokļa. Pēc STOP stāvokļa autobuss pēc noteikta laika atkal stāsies dīkstāvē.
SMBus aparatūras prasības
SMBus aparatūras prasības, lai nodrošinātu efektīvu, kā arī netraucētu saziņu starp datoru un vienu no tā svarīgākajām aparatūrām, ir divi vadi, piemēram, SMBDAT un SMBCLK, PSU (barošanas bloks), IC komplekts, draiveri un tā dzesēšanas ventilatori. . Būtībā šis SMBus kontrolieris ļauj datoram veiksmīgi apstrādāt un izpildīt komandas, piemēram, IESLĒGT PSU un kontrolēt dzesēšanas ventilatorus.
SMBus datu pārsūtīšana izmanto dažādus protokolus vai funkcijas, pārsūtot ziņojumus, piemēram, sūtīšanas baitu, ātro komandu, rakstīšanas baitu, lasīšanas baitu, rakstīt vārdu, lasīt vārdu, bloķēt lasīšanu, apstrādāt zvanu, bloķēt rakstīšanu utt. Tā atbalsta arī PEC vai pakešu kļūdu pārbaudi uzlabojot sakaru uzticamību, katrā ziņojuma beigās vienkārši iekļaujot pakešu kļūdas kodu.
SMBus aparatūra vienkārši nodrošina laika un pārslēgšanas vadību, ko izmanto sērijveida pārsūtīšanai. Tātad SMBus aparatūra veic dažādus neatkarīgus lietojumprogrammu uzdevumus, piemēram, laika kontroli, sērijas datu pārsūtīšanu un vergu adrešu atpazīšanu.
SMBus vs I2C
The atšķirība starp SMBus un I2C ietver sekojošo.
|
SMBus |
2C |
| Termins SMBus apzīmē “System Management Bus”. | Termins I2C apzīmē “Inter-Integrated Circuit”. |
| SMBus ir 2 vadu vadības kopne, ko izmanto enerģijas un sistēmu pārvaldības uzdevumos. | I2C ir iebūvēts sakaru protokols, ko izmanto mazam joslas platumam un nelieliem attālumiem. |
| Sistēma var izmantot šo kopni, lai maršrutētu ziņojumus no un uz ierīcēm, nevis aktivizētu atsevišķas vadības līnijas.
|
I2C parasti izmanto maza ātruma perifērijas ierīču, piemēram, mikrokontrolleru un sensoru, savienošanai ar procesoriem, kas atrodas IC, kas atrodas nelielos attālumos. |
| Maksimālais CLK ātrums ir 100 kHz. | Maksimālais CLK ātrums ir 400 kHz. |
| Minimālais CLK ātrums ir 10 kHz. | Nav minimālā CLK ātruma. |
| 35 ms zems CLK taimauts. | Taimauta nav. |
| Tam ir noteikti loģikas līmeņi. | Tās loģikas līmeņi ir atkarīgi no VDD. |
| Tam ir dažādi adrešu veidi, piemēram, rezervēta, dinamiska utt. | Tam ir dažādi adrešu veidi, piemēram, vispārējā zvanu vergu adrese, 7 bitu un 10 bitu adrese. |
| Tam ir dažādi kopņu protokoli, piemēram, procesa zvani, ātrās komandas utt. | Tam nav autobusu protokolu. |
SMBus Vs Pmbus
Atšķirības starp SMBus un Pmbus ir šādas.
|
SMBus |
Pmbus |
| SMBus ir 2 vadu viena gala kopne, ko izmanto vieglai saziņai. | SMBus paplašinājums ir Pmbus, un tas ir zemu izmaksu protokols, ko galvenokārt izmanto saziņai starp enerģijas pārvaldības ierīcēm. |
| Šīs kopnes pakārtotais režīms pieļauj tādas datu pārraides ātruma vērtības kā 10 kbps, 50 kbps, 100 kbps un 400 kbps. | Šīs kopnes pakārtotais režīms vienkārši pieļauj datu pārraides ātruma vērtības, piemēram, 100 kbps un 400 kbps. |
| Šāda veida kopne darbojas ar I2C aparatūru, taču tajā ir iekļauta otrā līmeņa programmatūra, ļaujot ierīcēm veikt karsto maiņu, nerestartējot sistēmu. | Šī kopne paplašina SMBus, vienkārši definējot ierīces komandu kopu, un tā ir īpaši paredzēta jaudas pārveidotāju apstrādei, atklājot ierīces atribūtus, piemēram, izmērīto strāvu, spriegumu, temperatūru utt. |
| SMBus ir I2C superkopa | PMBus ir SMBus superkopa |
| Šajā kopnē ir iekļauti gan tīkla, gan datu saites slāņi. | Šajā kopnē ir iekļauts transporta slānis un komandu kopa. |
Laika diagramma
The SMBus laika diagramma ir parādīts zemāk.
TLOW.SEXT ir palīgierīce, kas paplašina CLK ciklus viena ziņojuma ietvaros no START līdz STOP. Tāpēc ir iespējams, ka galvenā vai cita pakārtotā ierīce arī pagarinās CLK ciklu, lai kombinētās CLK zemais pagarinātais laiks būtu lielāks par TLOW.SEXT. Tādējādi šis parametrs tiek vienkārši mērīts, izmantojot pakārtoto ierīci, piemēram, pilna ātruma galvenā galvenā mērķa vienu.
TLOW.MEXT ir galvenā ierīce, kas paplašina CLK ciklus katrā ziņojuma baitā. Tāpēc ir iespējams, ka cita galvenā vai palīgierīce arī pagarinās CLK, lai kombinētā CLK zemais laiks būtu augstāks, salīdzinot ar TLOW.MEXT noteiktā baitā. Tādējādi parametrus vienkārši mēra, izmantojot pilna ātruma pakārtoto ierīci, piemēram, galveno galveno mērķi.
Lietojumprogrammas
The SMBus lietojumprogrammas iekļaujiet tālāk norādīto.
- SMBus tiek izmantots kā sistēmas komponenta mikroshēma, ko izmanto saziņai sistēmā. Konkrētāk, tas ļauj akumulatoriem sazināties ar citiem sistēmas komponentiem, piemēram, ar jaudu saistītiem komponentiem un centrālo procesoru.
- To izmanto vieglai saziņai.
- Šo kopni izmanto kritisko parametru uzraudzībai iegultās sistēmas & uz datora mātesplatēm.
- Šis ir visizplatītākais saziņas veids uzlabotajiem Texas Instruments degvielas mērītājiem.
- Tas tiek izmantots sistēmas pārvaldības saziņā, kuras pamatā ir mazāks joslas platums.
Tādējādi tas viss ir par SMBus pārskats – darbs ar aplikācijām. Šī ir vienkārša un viena gala divu vadu kopne, ko izmanto vieglai saziņai. Šo kopni izmanto datoru mātesplatēs, lai sazinātos ar barošanas avotu IESLĒGŠANAS vai IZSLĒGŠANAS norādījumiem. Šeit jums ir jautājums, kas ir I2C protokols?
