SMBus 协议

下面是SMBus协议的概要。它适用于协议的所有版本(1.0、1.1和2.0)。在本文的最后对某些协议特性进行了简要描述，这些特性是本软件包不支持的。

有些适配器只理解SMBus(系统管理总线)协议，它是I2C协议的一个子集。幸运的是，许多设备只使用相同的子集，这使得将它们放在SMBus上成为可能。

如果您为某个I2C设备编写驱动程序，请在可能的情况下尝试使用SMBus命令(如果设备只使用I2C协议的子集)。这样就可以在SMBus适配器 和 I2C适配器上都使用同一个设备驱动程序(SMBus命令集在I2C适配器上自动转换为I2C，但是在大多数纯SMBus适配器上根本无法处理普通的I2C命令)。

下面是SMBus协议操作的列表，以及执行这些操作的函数。注意，SMBus协议规范中使用的名称通常与这些函数名称不匹配。对于传递单个数据字节的一些操作，使用SMBus协议操作名称的函数执行完全不同的协议操作。

每个事务类型对应一个功能标志。在调用事务函数之前，设备驱动程序应该总是检查(只检查一次)相应的功能标志，以确保底层I2C适配器支持所涉及的事务。

符号注解

S	Start 条件
P	Stop 条件
Rd/Wr (1 bit)	读/写位。Read等于1, Write等于0。
A, NA (1 bit)	确认(ACK)和不确认(NACK)位
Addr (7 bits)	I2C 7位地址。注意，这可以像往常一样进行扩展，以获得10位I2C地址。
Comm (8 bits)	命令字节，通常选择设备上的寄存器。
Data (8 bits)	一个普通数据字节。有时，对于16位数据写DataLow, DataHigh。
Count (8 bits)	包含块操作长度的数据字节。
[..]	由I2C设备发送的数据，而不是由主机适配器(adapter)发送的数据。

SMBus快速命令

这将在Rd/Wr位的位置发送一个位到设备:

S Addr Rd/Wr [A] P

功能flag: I2C_FUNC_SMBUS_QUICK

SMBus接收字节

由 i2c_smbus_read_byte() 实现。

它从设备中读取单个字节，而不指定设备寄存器。有些设备非常简单，这个接口就足够了;对于其他人来说，如果您想读取与前一个SMBus命令中相同的寄存器，则它是一种简写:

S Addr Rd [A] [Data] NA P

功能flag: I2C_FUNC_SMBUS_READ_BYTE

API分析：

s32 i2c_smbus_read_byte(const struct i2c_client *client)

SMBus“接收字节”协议。

参数

• const struct i2c_client *client： 从设备客户端指针。

描述

　　这将执行SMBus“接收字节”协议，返回负errno 或者 从设备接收的字节。

SMBus发送字节

由 i2c_smbus_write_byte() 实现。

此操作与接收字节相反:它向设备发送单个字节。

S Addr Wr [A] Data [A] P

功能flag：I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_BYTE

API分析：

s32 i2c_smbus_write_byte(const struct i2c_client *client, u8 value)；

SMBus“发送字节”协议。

参数

• const struct i2c_client *client： 从设备客户端指针。
• u8 value：要发送的字节

描述

　　这将执行SMBus的“发送字节”协议，返回负errno 或者 成功时返回0。

 SMBus读取字节

由 i2c_smbus_read_byte_data() 实现。

它从一个设备，从一个指定的寄存器中读取一个字节。寄存器是通过Comm字节指定的:

S Addr Wr [A] Comm [A] S Addr Rd [A] [Data] NA P

功能flag：I2C_FUNC_SMBUS_READ_BYTE_DATA

API分析：

s32 i2c_smbus_read_byte_data(const struct i2c_client *client, u8 command)

SMBus“读字节”协议。

参数

• const struct i2c_client *client： 从设备客户端指针。
• u8 command：从机字节解释（一般为slave的寄存器地址）。
  

描述

　　这将执行SMBus“读字节”协议，出错时返回负errno，否则返回从设备接收的数据字节。

SMBus读字

由 i2c_smbus_read_word_data() 实现。

这个操作很像读字节;同样，数据从设备中读取，从通过Comm字节指定的指定寄存器中读取。但这一次，数据是一个完整的字(16位):

S Addr Wr [A] Comm [A] S Addr Rd [A] [DataLow] A [DataHigh] NA P

功能flag：I2C_FUNC_SMBUS_READ_WORD_DATA

注意，函数i2c_smbus_read_word_swap()可用于读取两个数据字节相反的情况(不符合SMBus，但非常流行)。

API分析：

s32 i2c_smbus_read_word_data(const struct i2c_client *client, u8 command)

SMBus“读字”协议。

参数

• const struct i2c_client *client： 从设备客户端指针。
• u8 command：从机字节解释（一般为slave的寄存器地址）。
  

描述

　　这执行SMBus“read word”协议，返回负errno 或 设备接收到的16位无符号“word”。

SMBus写字节

由 i2c_smbus_write_byte_data() 实现。

这将一个字节写入一个设备，一个指定的寄存器。寄存器是通过Comm字节指定的。这与读字节操作相反。

S Addr Wr [A] Comm [A] Data [A] P

功能flag：I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_BYTE_DATA

API分析：

s32 i2c_smbus_write_byte_data(const struct i2c_client *client, u8 command, u8 value)

SMBus“写字节”协议。

参数

• const struct i2c_client *client： 从设备客户端指针。
• u8 command：从机字节解释（一般为slave的寄存器地址）。
  
• u8 value：将要被写入的字节数据

描述

　　这将执行SMBus的“写字节”协议，出错时返回负errno, 或者成功时返回0。

SMBus写字

由 i2c_smbus_write_word_data() 实现。

这与Read Word操作相反。16位的数据被写入设备，通过Comm字节指定的指定寄存器:

S Addr Wr [A] Comm [A] DataLow [A] DataHigh [A] P

功能flag：I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_WORD_DATA

注意，函数i2c_smbus_write_word_swap()可用于两个数据字节相反方向的写操作(不符合SMBus，但非常流行)。

API分析：

s32 i2c_smbus_write_word_data(const struct i2c_client *client, u8 command, u16 value)

SMBus“写字”协议。

参数

• const struct i2c_client *client： 从设备客户端指针。
• u8 command：从机字节解释（一般为slave的寄存器地址）。
  
• u16 value：将要被写入的16位的"word"。

描述

　　这将执行SMBus“write word”协议，出错时返回负errno，成功时返回0.

SMBus进程调用

这个命令选择一个设备寄存器(通过Comm字节)，向它发送16位数据，并返回读取的16位数据:

S Addr Wr [A] Comm [A] DataLow [A] DataHigh [A]
                             S Addr Rd [A] [DataLow] A [DataHigh] NA P

功能flag: I2C_FUNC_SMBUS_PROC_CALL

SMBus块读取

由 i2c_smbus_read_block_data() 实现。

该命令从设备中读取最多32字节的块，从通过Comm字节指定的指定寄存器中读取。数据量由设备在Count字节中指定。

S Addr Wr [A] Comm [A]
           S Addr Rd [A] [Count] A [Data] A [Data] A ... A [Data] NA P

功能flag: I2C_FUNC_SMBUS_READ_BLOCK_DATA

API分析：

s32 i2c_smbus_read_block_data(const struct i2c_client *client, u8 command, u8 *values)

SMBus“块读”协议。

参数

• const struct i2c_client *client： 从设备客户端指针。
• u8 command：从机字节解释（一般为slave的寄存器地址）。
  
• u8 *values：数据将被读入的字节数组；大到足以容纳从slave返回的数据。SMBus最多允许32个字节。
  

描述

　　这将执行SMBus“block read”协议，返回负errno，否则返回从slave响应中的数据字节数。

注意，使用这个函数需要客户机的适配器支持I2C_FUNC_SMBUS_READ_BLOCK_DATA功能。不是所有的适配器驱动程序都支持这一点；它通过I2C消息传递的仿真依赖于特定的机制(I2C_M_RECV_LEN)，可能没有被实现。

SMBus块写入

由 i2c_smbus_write_block_data() 实现。

与Block Read命令相反，该命令将至多32字节写入设备，写入通过Comm字节指定的指定寄存器。数据量在Count字节中指定。

S Addr Wr [A] Comm [A] Count [A] Data [A] Data [A] ... [A] Data [A] P

功能 flag: I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_BLOCK_DATA

API分析：

s32 i2c_smbus_write_block_data(const struct i2c_client *client, u8 command, u8 length, const u8 *values);

SMBus“块写入”协议。

参数

• const struct i2c_client *client： 从设备客户端指针。
• u8 command：从机字节解释（一般为slave的寄存器地址）。
  
• u8 length: 数据块大小，SMBus最多允许32个字节
• const u8 *values：将被写入的字节数组。
  

描述

　　这将执行SMBus的“块写”协议，出错时返回负errno,成功时返回0。

SMBus块写-块读进程调用

SMBus块写-块读进程调用是在规范的2.0版本中引入的。

这个命令选择一个设备寄存器(通过Comm字节)，发送1到31字节的数据给它，并返回1到31字节的数据:

S Addr Wr [A] Comm [A] Count [A] Data [A] ...
                             S Addr Rd [A] [Count] A [Data] ... A P

功能 flag: I2C_FUNC_SMBUS_BLOCK_PROC_CALL

SMBus主机通知

该命令从作为主设备的SMBus设备发送到作为从设备的SMBus主机。它的形式与Write Word相同，只是command代码被发信号设备的地址所代替。

[S] [HostAddr] [Wr] A [DevAddr] A [DataLow] A [DataHigh] A [P]

在Linux内核中，这是通过以下方式实现的:

• 支持SMBus Host Notify的I2C总线驱动应该报告I2C_FUNC_SMBUS_HOST_NOTIFY。
• I2C总线驱动通过调用i2c_handle_smbus_host_notify()来触发SMBus Host Notify。
• 可以触发SMBus主机通知的设备的I2C驱动程序将有 client->irq 分配给Host Notify IRQ，如果没有其他人指定其他的。

目前没有从客户端检索数据参数的方法。

包错误检查(PEC)

数据包错误检查在规范的1.1版本中被引入。

在终止STOP之前，PEC将CRC-8错误检查字节添加到使用它的传输中。

地址解析协议(ARP)

地址解析协议是在规范的2.0版本中引入的。它是一个使用上述消息的高层协议。

ARP协议增加了设备枚举和动态地址分配功能。所有ARP通信使用从地址0x61，并需要PEC校验和。

SMBus Alert

SMBus Alert是在规范的1.0版本中引入的。

SMBus警报协议允许多个SMBus从设备共享SMBus主服务器上的单个中断管脚，同时仍然允许主服务器知道哪个从服务器触发了中断。

在Linux内核中，是通过以下方式实现的:

• 支持SMBus告警的I2C总线驱动应该调用i2c_new_smbus_alert_device()来安装SMBus告警支持。
• 可以触发SMBus警报的设备的I2C驱动程序应该实现可选的alert()回调。

I2C块事务

下面的I2C块事务类似于SMBus块读和写操作，只是它们没有Count(即 S Addr Wr [A] Comm [A] Count [A] Data [A] Data [A] ... [A] Data [A] P 中的Count)字节。它们由SMBus层支持，为了完整起见，这里对它们进行了描述，但它们不是由SMBus规范定义的。

I2C块事务不限制传输的字节数，但SMBus层设置了32字节的限制。

I2C块读取

由 i2c_smbus_read_i2c_block_data() 实现。

这个命令从设备中读取一个字节块，从指定的寄存器(通过Comm字节指定)中读取:

S Addr Wr [A] Comm [A]
           S Addr Rd [A] [Data] A [Data] A ... A [Data] NA P

功能 flag: I2C_FUNC_SMBUS_READ_I2C_BLOCK

API分析：

s32 i2c_smbus_read_i2c_block_data(const struct i2c_client *client, u8 command,
				  u8 length, u8 *values)

i2c“块读”协议。

参数

• const struct i2c_client *client： 从设备客户端指针。
• u8 command：从机字节解释（一般为slave的寄存器地址）。
• u8 length: 要读取的字节数。
• u8 *values：存放读取的数据的字节数组。
  

描述

　　这将执行i2c “block read”协议，返回负errno，否则返回从slave中读取的数据字节数。

I2C块写入

由 i2c_smbus_write_i2c_block_data() 实现。

与Block Read命令相反，该命令将字节写入设备，写入通过Comm字节指定的指定寄存器。注意，命令长度为0、2或更多字节是受支持的，因为它们与数据没有区别。

S Addr Wr [A] Comm [A] Data [A] Data [A] ... [A] Data [A] P

功能 flag: I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_I2C_BLOCK

API分析：

s32 i2c_smbus_write_i2c_block_data(const struct i2c_client *client, u8 command,
				   u8 length, const u8 *values)

i2c “块写入”协议。

参数

• const struct i2c_client *client： 从设备客户端指针。
• u8 command：从机字节解释（一般为slave的寄存器地址）。
  
• u8 length: 将要写入的数据块大小
• const u8 *values：将被写入的字节数组。
  

描述

 　　这将执行i2c的“块写”协议，出错时返回负errno,成功时返回0。