1 簡介

SMBUS(System Management BUS),中文名稱為系統管理總線。相信很多朋友都有聽說過，它是1995年由Intel公司提出的一種面向移動PC和桌面PC系統的低速通信總線。SMBUS可以對系統中關鍵參數進行監控，是一種2線總線，兩個信號分別為 時鐘信號(SMBCLK) 和 數據信號（SMBDAT） 。

2 I2C總線和SMBUS總線的區別

上一節我們已經詳細講述的I2C總線一些特點，SMBUS總線與I2C總線存在很大不同，具體體現在以下幾個方面：

• SMBUS邏輯電平閾值是固定的，和器件電源電壓無關。 所以，不同電源電壓系統（1.8V、3.3V、5V），可以同時運行在SMBUS總線上
• 時鐘的最高頻率為100kHz，但I2C總線最高時鐘頻率可為100kHz和2MHz兩個版本。
• SMBUS規定了最低的時鐘速率為10kHz（與其超時時間有關） 。
• 總線超時功能 ，當時鐘信號保持低電平超過35ms時，將引發從設備的超時復位；I2C總線只能通過硬件進行復位。
• 提供 分組差錯檢驗 （PEC）功能。
• 較強的實時性 ，從設備每次接收到自己地址時，無論在做什么，都會有限回復應答信號（ACK），其主要的目的是為了讓主設備知道各個從設備當前的狀態。
• SMBUS還有一個可選信號SMBALERT#，從設備可以通過該信號快速通知主設備一些重要的信息，例如故障等。

3 時序分析

SMBUS時序與I2C時序一致，具體見下：

起始信號：時鐘信號為高電平時，數據線由高電平跳變為低電平。

停止信號：時鐘信號為高電平時，數據線由低電平跳變為高電平。

應答信號 ：SMBDAT在SMBCLK高電平期間保持低電平。

非應答信號 ：SMBDAT在SMBCLK高電平期間保持高電平。

4 總線仲裁

只有當總線空閑時，Master才可以啟動傳輸。 一個或多個設備可以在最小保持時間內產生啟動條件，從而在總線上產生啟動條件。

• 時鐘同步（SMBCLK）

時鐘總線（SMBCLK）具有“線與”的邏輯功能，就是當總線有任意一個節點向總線發送低電平時，總線就會呈現低電平的狀態。（所有節點呈現高電平時，總線表現為高電平）

• SMBDAT仲裁

SMBDAT仲裁也是基于“線與”的邏輯功能，節點發送數據后，比較總線與發送的數據是否一致，保持一致則繼續發送，否則退出競爭。SMBDAT仲裁這種機制保證了SMBUS中線上即使有多個主設備，也不會造成數據丟失。

• 仲裁過程

1. 設備1和設備2同時向設備發送起始信號，總線上電平與發送電平一致，繼續發送數據；
2. 設備1和設備2同時向設備發送低電平，總線上電平與發送電平一致，繼續發送數據；
3. 設備1發送高電平。設備2發送低電平。此時，總線呈現低電平狀態。總線的電平與設備1發送的電平不一致，退出競爭，且變為從設備。設備2繼續發送數據。

4 PMBus總線

除了SMBus之外，還有一個變體PMBus，它是一種開放標準電源管 理協議。這種靈活且高度通用的標準允許基于模擬和數字技術 的器件之間進行通信，并提供真正的互操作性，由此將能降低 電源系統設計的復雜性并縮短產品上市時間。PMBus用于帶有電源控制和管理器件的電源的數字管理。它具有 支持電源管理要求的命令和結構。這意味著I2C Primer和PMBus在電 氣要求和命令語義上是兼容和可互操作的。電源管理的基本參數之一是過壓電平監控，PMBus提供了設置和讀取該值的命令。PMBus可以附加在I2C Primer和SMBus的已有特性 上，充當現有標準（尤其是SMBus）之上的協議層。I2C規范僅描述了2線總線的物理層、時序和流控制。I2C規范沒 有（像SMBus協議那樣）描述消息的格式，也沒有描述消息的內容。PMBus規范是一個完整的電源管理協議。它說明了如何將比特和 字節從一個器件傳送到另一個器件（即傳輸）。它還描述了一 種命令語言，賦予這些比特和字節以意義。