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引言

最近上了一个系统，需要通过I2C外设来访问系统管理芯片。在实现上和I2C外设操作没有区别，突然想从原理上面了解一下！文末有SMBus的Spec下载。

正文

SMBus（System Management  Bus，系统管理总线），1995年由Intel提出的，是一种用于连接和管理系统内部组件的总线协议。SMBus协议主要用于系统管理，包括硬件组件的监控、配置、控制和通信等。它基于I2C总线操作协议，可以在系统内部实现低速、低功耗的数据传输，因此特别适合于连接各种传感器、存储器和其他管理控制器等设备。

一、SMBus协议的特点

1. - 低速总线：SMBus的传输速率相对较低，通常在100kbps到400kbps之间，因此它非常适合于低速、低功耗的应用场景。

2. - 双向通信：SMBus支持双向通信，即设备之间可以进行数据读写操作，这使得系统管理更加灵活和方便。

3. - 总线仲裁：SMBus采用总线仲裁机制，多个设备可以共享同一总线，通过仲裁确定哪个设备可以占用总线进行数据传输。

4. - 电源管理：SMBus支持多种电源管理模式，如唤醒事件、中断请求等，方便实现系统的节能管理。

5. - 简单连接：SMBus的连接相对简单，通常只需要两根线即可实现设备的连接，一根为数据线SDA，另一根为时钟线SCL。

二、SMBus协议的应用

1. - 传感器接口：SMBus可以用于连接各种传感器，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等，实现系统的实时监控和自动控制。

2. - 存储器接口：SMBus可以用于连接系统的非易失性存储器（如EEPROM、Flash等），用于存储系统参数、配置信息和事件记录等。

3. - 系统管理：SMBus可以用于实现系统的硬件监控、配置和控制等功能，如BIOS设置、硬件配置、电源管理等。

4. - 扩展卡接口：SMBus可以用于连接各种扩展卡，如网卡、声卡、显卡等，方便实现系统的扩展和升级。

5. - 智能电池管理：SMBus可以用于连接智能电池，实现电池的充电、放电、状态监测和保护等功能。

6. - 智能卡接口：SMBus可以用于连接智能卡，如身份认证卡、支付卡等，实现系统的安全认证和支付功能。

三、SMBus协议的工作原理

1. 1 设备寻址：SMBus设备通过地址唯一标识，主设备通过发送设备地址来选择要通信的从设备。

2. 2 数据传输：主设备通过发送起始信号后，发送数据到从设备或从设备发送数据到主设备。数据传输是双向的，通过数据线SDA进行数据交换，时钟线SCL控制数据传输的时钟。

3. 3 数据校验：为了确保数据的正确性，SMBus协议支持CRC校验功能，通过生成校验码来检查数据是否发生错误。

4. 4 事务处理：SMBus协议采用事务处理机制，包括读事务、写事务、响应事务和广播事务等。主设备发起事务处理请求，从设备响应请求并完成相应的操作。

5. 5 中断处理：SMBus支持中断处理机制，从设备可以在数据传输过程中向主设备发送中断信号，通知主设备进行相应的处理。

6. 6 电源管理：SMBus支持多种电源管理模式，如空闲模式、挂起模式和低功耗模式等。主设备和从设备可以根据需要进行相应的电源管理操作。

7. 7 错误处理：当数据传输发生错误时，SMBus协议会采取相应的错误处理措施，如重新传输数据或进行故障诊断等。

四、SMBus协议的未来发展

   随着物联网技术的发展，越来越多的设备需要连接和管理，SMBus协议的应用场景也将越来越广泛。未来SMBus协议的发展将主要集中在以下几个方面：

1. 1. 高速化：为了满足更多应用场景的需求，SMBus协议将向高速化方向发展，提高数据传输速率，Spec 3.0已经推送到了1M+Bps的速率。

2. 2. 低功耗化：随着物联网设备的普及，低功耗化成为了一个重要的需求方向，SMBus协议将进一步优化功耗管理。

3. 3. 集成化：随着芯片技术的发展，越来越多的功能将被集成到芯片中，SMBus协议将与芯片技术紧密结合，实现更高效的管理和控制。

4. 4. 标准化和开放性：为了更好地推广和应用SMBus协议，未来将进一步加强标准化工作，同时保持开放性，促进不同厂商之间的互操作性和兼容性。

SMBus协议文档（英文版）

SMBus_3_1_20180319.pdf