Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия
Шрифт:
Функции общих обращений к SMBus:
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
Для взаимодействия с конкретными устройствами SMBus предназначен набор функций, позволяющих генерировать запросы протокольных команд SMBus и получать результаты их выполнения. Функции
Вызовы протокольных команд устройств SMBus:
♦
♦
♦
♦
Шина SMBus является одним из главных коммуникационных средств в ACPI. Интерфейс SMBus для ACPI определен в спецификации SMBus CMI — документе System Management Bus (SMBus) Control Method Interface Specification Version 1.0, опубликованном в конце 1999 г. Этот интерфейс позволяет легко использовать все возможности SMBus независимо от происхождения или особенностей реализации оборудования. Ниже перечислены основные цели спецификации.
♦ Обеспечить эффективный и надежный интерфейс ACPI для аппаратных средств хост-контроллера независимо от его реализации (со встроенным микроконтроллером или без него).
♦ Обеспечить системную синхронизацию доступа ко всем ресурсам SMBus.
♦ Гарантировать соответствие интерфейса версиям 1.0 и 1.1 спецификации SMBus и возможности его расширения для поддержки новых свойств в будущих версиях.
Для успешного функционирования системы требуется поддержка соответствующими драйверами операционной системы. Для управления питанием форум разработчиков «интеллектуальных» батарей — Smart Battery System Implementers Forum (SBS-IF) — разработал спецификацию драйверов для ОС Windows 9x/2000, с которой можно ознакомиться на сайте http://www.sbs-forum.org/smbus/.
Рассмотрение программного интерфейса CMI выходит за рамки данной книги. Отметим лишь, что коды протоколов SMBus, используемые в CMI, отличаются от кодов, используемых в SMBus BIOS. Те же протоколы, но с байтом PEC, кодируются с единицей в старшем бите (значение увеличено на 80h).
11.1.4. Сравнение шин I²C, ACCESS.bus и SMBus
Как видно из вышеприведенных описаний, все эти три шины являются «близкими родственниками»; однако они имеют ряд электрических, конструктивных и протокольных отличий.
Электрический интерфейс шин (табл. 11.5) достаточно близок, и при обычном (5 В) питании схем проблем совместимости не возникает (Vdd — напряжение питания).
Таблица 11.5. Электрические параметры шин I²C, ACCESS.bus и SMBus
| Параметр | I²C | ACCESS.bus внешняя | ACCESS.bus внутренняя | SMBus мощная | SMBus маломощная |
|---|---|---|---|---|---|
| Входной уровень лог. 0, не более | 1,5 В или 0,3 Vdd | 0,3 Vdd | 0,3 Vdd | 0,8 В | 0,8 В |
| Входной уровень лог. 1, не менее | 3,0 В или 0,7 Vdd | 0,7 Vdd | 0,7 Vdd | 2,1 В | 2,1 В |
| Выходной уровень лог. 0, не более | 0,4 В или 0,2 Vdd при Vdd<2 В | 0,6 В | 0,6 В | 0,4 В | 0,4 В |
| Выходной ток лог. 0, мА | 3 | 6 | 0,35 | 4 | 0,35 |
| Максимальная емкость линии шины, пФ | 400 | 1000 | –¹ | 400 | 400 |
| Частота,
| 0-100, 0-400, 0-3400 | 0-100 | 0-100 | 10-100 | 10-100 |
¹ Вместо емкости задаются допустимые длительности фронтов и спадов.
Конструктивно выделяется шина ACCESS.Bus (внешняя), в которой определены разъемы и кабели, а также питание (5 В) устройств от шины; в других — нет.
Протокольные различия более существенны, из них отметим лишь следующие.
♦ В шине ACCESS.Bus определены лишь передачи данных ведущим устройством, в остальных шинах ведущее устройство может и принимать данные.
♦ В шинах ACCESS.Bus и SMBus ведущее устройство не имеет права повторного захвата шины ранее, чем через 50 мкс после начала передачи. Сигнал
♦ В шине SMBus ведущее устройство ожидает от ведомого устройства немедленного ответа, в шине ACCESS.Bus ответ приходит независимо, но ожидается не позже чем через 40 мс. В шине SMBus и ведущее устройство, и ведомое устройство могут притормаживать обмен на уровне приема битов, что позволяет им вписываться в свои временные диаграммы (успевать «просыпаться», обрабатывать прерывания).
11.2. Шина управления SMI интерфейса MII
В спецификации IEEE 802.3u сетевой технологии Ethernet от 1995 г. появился интерфейс MII (Media Independent Interface — интерфейс, независимый от среды передачи), позволяющий отделять специфические устройства физического уровня (PHY) от вышестоящих уровней. Кроме интерфейса передачи «полезных» данных сети в MII входит последовательный интерфейс SMI (Serial Management Interface), обеспечивающий доступ к внутренним регистрам PHY. Эти регистры позволяют отслеживать состояние PHY и управлять им; в частности, и управлять согласованием режимов сетевых портов. В спецификации описаны регистры, обязательные для устройств, а также отведено место для специфических регистров, используемых по воле разработчика. Интерфейс SMI представляет собой последовательную синхронную трехпроводную шину (сигналы
Рис. 11.4. Транзакции на шине SMI: a — запись, б — чтение
В общем случае каждой транзакции должна предшествовать преамбула Pre — не менее 32 тактов нахождения