Принцип работы.

Использует всего две двунаправленные линии связи.

• SDA Serial Data Line

• SCL Serial Clock Line

На одной двупроводной шине может быть до 127 устройств. Ведущий генерирует такты, ведомый только поддакивает при приеме байта.

Есть две линии с подтяжкой к питающему U (обычно +3.3 +5).

Адресация. 7 бит, т. е. 127 адресов, 16 из которых в резерве. Остается 112 адресов для использования.

Основной режим 100 кбит/с и 10 с пониженной скоростью. Есть возможность приостановки тактирования.

Процесс передачи посылки.

• Начало обмена. Ведущий формирует «старт»

  • При SCL = Hi, SDA Hi -> Low. Все ведомые воспринимают это как начало обмена.

  • При обычном обмене изменения SDA при SCL = Hi запрещены.

• Передача данных

  • SCL = Low, на SDA выставляется первый бит (старший) байта данных.

  • Изменять уровни SDA можно только при SCL = Low. Не валидны.

  • Доверять уровню SDA можно при SCL = Hi. Валидны.

• Подтверждение приема ведомым

  • Бит выставляется на шину SDA после приема 8 бит данных

• Завершение обмена. Ведущий формирует «стоп».

  • При SCL = Hi, SDA Low -> Hi.

  • «старт» и «стоп» всегда запускает ведущий

  • После «старт» шина считается занятой, а после «стоп» свободной через какой то таймаут.

Подтверждение.

• Передача 8 бит от передатчика к приемнику.

• Сигнал успешного приема.

  • Передатчик формирует дополнительный (9-ый) импульс SCL.

  • Передатчик отпускает SDA ( = Hi) на время синхроимпульса подтверждения.

  • Приемник, если прием успешен, выставляет SDA = Low и удерживает пока SCL = Hi.

• Подтверждение обязательно если только это не завершение передачи ведомой стороной.

Если ведомый не может подтвердить свой адрес

• SDA = Hi

• Ведущий видя это может выдать «стоп»

• Ведущий-приемник должен сообщить об окончании неподтверждением последнего байта

• Ведомый-передатчик должен освободить линию для того чтобы позволить ведущему выдать состояние стоп

Синхронизация.

• Ведущий не имеет права на SCL Low -> Hi. (правило монтажного)

• Ведомый может пользоваться этим когда ему нужно время на обработку принятого блока. Он удерживает SCL= Low до момента готовности приема следующего бита.

• Остальные устройства будут ожидать.

• Когда все это кончится наступит SCL= Hi. Все устройства будут жить в этой фазе.

• Самое быстрое устройство у которого этот период закончился сделает SCL= Low

Низкий период синхросигнала — тишина.

Период SCL= Low определяется наидлиннейшим периодом синхронизации из всех устройств, SCL= Low самым коротким периодом синхронизации.

Адресация.

• Первый байт после сигнала старт, определяет адрес ведомого с которым будет производиться обмен.

  • [7бит — адрес ведомого][1бит — направление]

  • направление: 0 — запись ведомый в ведущего 1- чтение ведомый и ведущего

• Все ведомые слушают, один из ведомых опознает адрес и считает себя выбранным, он становиться ведомым-приемником или ведомым-передатчиком.

• Обычно направление не меняется от СТАРТ до СТОП. Но бывают комбинированные форматы.

• Все устройства должны сбрасывать логику шины при получении сигнала старт и учитывать что у ведущего нет монопольного права ни на какие линии шины.

Фиксированная и программируемая части адреса.

• Адрес ведомого разделен на фиксированную и программируемую часть

  • Фиксированная часть — это вроде типа устройства, упоминается в доках на устройство

  • Программируемая часть — ее нужно менять и учитывать если приборов одного типа много

• Все специализированные устройства имеют набор фиксированных адресов, смотреть в описании устройства

Зарезервированные адреса в 7-битном адресном пространстве.

Две группы адресов зарезервировано для специальных функций.

Адрес делится на две части «старшие биты» 4бита и «младшие биты» 3бита.

SMBus забирает поде себя первые 4бита и типизирует по таблице

v2.