09、SMBus介绍
什么是SMBus？
SMBus（System Management Bus）是一种基于I2C协议的低速通信协议，主要用于在计算机和外部设备之间进行管理和监控。它最初由Intel引入，旨在提供一种简单的通信方式来管理电源、温度、风扇速度等硬件功能。与I2C相比，SMBus有一些额外的规范和功能，例如更严格的时间要求和特殊的命令格式。
一、SMBus的基本特性
- 双向通信：SMBus允许主设备和从设备之间进行双向数据传输。
- 地址寻址：每个SMBus设备都有一个唯一的地址，主设备通过这个地址与特定的从设备进行通信。
- 消息格式：SMBus协议定义了数据传输的格式，包括数据字节、命令字节等。
- 错误检测：SMBus实现了简单的错误检测机制，例如超时和数据完整性检查。
二、SMBus与I2C的区别
虽然SMBus是基于I2C的，但两者有重要区别，主要体现在以下方面：
1. 用途和设计
- I2C：是一种通用的通信协议，可以连接多个设备（最多127个），比如传感器、存储芯片等，用途广泛。
- SMBus：是I2C的简化版，专门用来管理电源或监控系统（比如电池、温度传感器）。它增加了严格的规则，确保设备能稳定工作。
2. 速度差异
- I2C：传输速度较高，通常有100kHz或400kHz两种标准模式，部分设备还能支持更快的速度（比如1MHz）。
- SMBus：速度较低，通常固定在100kHz，有时甚至更慢。
3. 数据规则
- I2C：数据长度灵活，可以传输任意长度的信息（最多32字节），格式也比较自由。
- SMBus：数据格式严格固定，每条信息长度通常不超过32字节，并且字节顺序有明确规定。
4. 错误处理
- I2C：能检测基础错误（比如数据传输中断），但不要求必须处理。
- SMBus：有更严格的错误检测机制，比如超时保护（如果设备没及时响应，直接判定失败）。
5. 设备协作方式
- I2C：主设备（比如CPU）可以随时发起通信，选择任意从设备，灵活性较高。
- SMBus：主设备对从设备响应时间要求更严格（比如必须在限定时间内回复），否则会判定为故障。
总结：I2C像一条“通用高速公路”，能灵活连接多种设备，速度更快；而SMBus像一条“专用检修通道”，虽然速度慢，但规则更严格，专门用来管理硬件状态（如电源、温度等），确保关键设备稳定运行。
三、常用SMBus函数
1. i2c_smbus_read_byte()
作用：从设备读取一个字节数据 参数：
client：设备句柄（指向设备的指针） 返回值：- 成功返回读到的字节（0~255）
- 失败返回 -1
2. i2c_smbus_write_byte()
作用：向设备写入一个字节 参数：
client：设备句柄value：要写入的字节（0~255） 返回值：- 成功返回 0
- 失败返回 -1
3. i2c_smbus_read_byte_data()
作用：从设备的指定寄存器读取一个字节 参数：
client：设备句柄command：寄存器地址 返回值：- 成功返回读到的字节（0~255）
- 失败返回 -1
4. i2c_smbus_write_byte_data()
作用：向设备的指定寄存器写入一个字节 参数：
client：设备句柄command：寄存器地址value：要写入的字节（0~255） 返回值：- 成功返回 0
- 失败返回 -1
::: 关键点总结：
所有函数通过 client 参数指定目标设备
读操作返回数据本身（成功）或 -1（失败）
写操作返回 0（成功）或 -1（失败）
带 _data 的函数需要额外指定寄存器地址 command :::