SMBus协议介绍(它是I2C协议的子集)

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SMBusI²C
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

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