C8051 SMBus 原理

一、SMBus总线  

SMBus串行I/O接口完全符合系统管理总线规范 1.1 版。它是一个双线的双向串行总线，与I2C串行总线兼容。系统控制器对总线的读写操作都是以字节为单位的，由SMBus接口自动控制数据的串行传输。其接口工作电压3.0V~5.0V之间，总线上不同器件的丁作电压可以不同。时钟线SCL和数据线SDA都是双向的，按照SMBus的标准，两条线上都需要上拉电阻将他们接到电源电压。在没有数据传输时，两条线都处于高电平．使得器件能够检测到总线的空闲状态。

二、工作过程 

一次典型的 SMBus 数据交换包括一个起始条件（START）、一个地址字节、一个或多个字节数据和一个停止（STOP）条件。每个地址字节和每个数据字节后面都跟随一个来自接收器的确认（ACKNOWLEDGE）位。地址字节包含一个 7 位的地址和一个方向位（R/W）。方向位占据地址字节的最低位。方向位被设置为逻辑‘1’时表示这是一个“读”（READ）操作，方向位为逻辑‘0’表示这是一个“写”（WRITE）操作。所有从器件都能识别一个通用呼叫地址（0x00 + R/W），这就允许一个主器件同时访问多个从器件。

所有的数据交换都由主器件启动，可以寻址一个或多个目标从器件。主器件产生一个起始条件，然后发送地址和方向位。如果本次数据交换是一个从主器件到从器件的写操作，则主器件每发送一个数据字节后等待来自从器件的确认。如果是一个读操作，则由从器件发送数据并等待主器件的确认。在数据传输结束时，主器件产生一个停止条件，结束数据交换并释放总线

写操作：首先发送该器件的7位地址码和写方向位（0）。被选中的存储器器件在确认是自己的地址后，在SDA线上产生一个应答信号作为响应，单片机收到应答后就可以传送数据了。传送数据时，单片机首先发送被写入器件的存储区的首地址。收到存储器器件的应答后，单片机就逐个发送各数据字节，每发送一个字节后都要等待应答。当要写入的数据传送完后，单片机应发出终止信号以结束写入操作。具体过程如下图所示：

读操作：首先发送该器件的7位地址码和写方向位（0：伪写）。被选中的存储器器件在确认是自己的地址后，在SDA线上产生一个应答信号作为响应。然后，单片机再发送要读出器件的存储区的首地址。收到存储器器件的应答后，单片机要重复一次起始信号并发出器件地址和读方向位（1）收到器件应答后就可以读出数据字节。每读出一个字节，单片机都要回复应答信号。当最后一个字节数据读完后，单片机应返回以“非应答”（高电平），并发出终止信号以结束读出操作。