SMBus(System Management Bus)协议简介
1. 什么是SMBus?
SMBus(System Management Bus,系统管理总线)是基于I²C(Inter-Integrated Circuit,集成电路互连)协议的一种低速、双向串行通信协议。它由Intel在1995年提出,主要用于计算机系统的低速设备之间的通信,例如电源管理、温度监控、电池管理等。
2. SMBus的主要特性
- 低速:标准时钟频率为10kHz至100kHz(I²C可以达到400kHz甚至更高)。
- 单主多从:SMBus通常由一个主设备(Host,例如CPU或嵌入式控制器)与多个从设备(如电池、温度传感器)组成。
- 地址格式:使用7位地址,与I²C兼容。
- 数据传输:支持8位数据传输,每次传输后从设备需要发送ACK(确认)。
- 时序要求严格:SMBus要求设备在一定时间内响应,否则会被认为是无效设备。
- 超时机制:SMBus有超时保护机制(通常为35ms),防止总线长时间被占用。
- PEC(Packet Error Checking):可选的错误检测机制,基于CRC-8算法。
3. 与I²C的主要区别
特性 | SMBus | I²C |
---|---|---|
传输速度 | 10kHz-100kHz | 最高可达1MHz(具体模式决定) |
时序要求 | 严格 | 相对宽松 |
超时机制 | 35ms超时 | 无严格超时 |
最小工作电压 | 3.0V | 可低至2.0V或更低 |
ACK/NACK规则 | 严格 | 允许更灵活的NACK |
PEC(错误校验) | 可选 | 默认无 |
4. 典型应用
SMBus通常用于计算机和嵌入式系统中管理外设,如:
- 智能电池(Smart Battery):如笔记本电脑电池,通过SMBus与主机通信,报告电量、电压、温度等信息。
- 温度传感器:如机箱或主板上的温度传感器,用于硬件监控。
- 风扇控制:调节风扇转速以降低功耗和噪音。
- EEPROM:用于存储系统配置信息。
5. SMBus基本通信协议
SMBus的通信与I²C类似,采用主-从架构,基本操作包括:
- 起始条件(Start Condition)
- 从设备地址(7位地址+读/写位)
- 数据传输(8位)
- ACK/NACK(确认/非确认)
- 停止条件(Stop Condition)
6. 常见SMBus命令
SMBus定义了一些标准命令,例如:
- Quick Command:单比特命令,用于简单设备控制。
- Send Byte / Receive Byte:发送或接收一个字节数据。
- Write/Read Word:写入或读取两个字节数据。
- Block Read/Write:一次性传输多个字节数据,通常用于数据块存储。
7. 结论
SMBus虽然与I²C非常相似,但更适用于需要严格时序控制和电源管理的场景。它在计算机、嵌入式系统和智能电池管理中被广泛使用,是计算机系统管理的重要组成部分。
SMBus协议给我最深的印象
SMBus协议是I2C协议的子集,它相对于I2C协议来说,各种要求更明确、更严格。
对于我来说它最大的特点是对各种数据传输格式进行了定义,即让数据在传输时有了一定的意义,比如本篇博文上面提到的“常见SMBus命令”。
详细的关于上面这段话的说明见下面这个标题“详细的关于SMBus协议的介绍视频和文档”
详细的关于SMBus协议的介绍视频和文档
百度网盘搜索“1-3_4-3_SMBus协议”。
详细介绍的MD文档:
https://pan.baidu.com/s/1rphC54SyGk69viAo7Rebdw?pwd=32wc