SMBus溫度傳感器的優(yōu)點(diǎn)

 

　　最流行的數(shù)字溫度傳感器是那些帶有串行總線(xiàn)接口的傳感器。溫度傳感器總線(xiàn)的選擇很大程度上取決于所選微處理器或控制器上有哪些可用的接口?？刂破鞯倪x擇取決于工程師對(duì)其擁有的經(jīng)驗(yàn)多少。對(duì)于需要經(jīng)常進(jìn)行數(shù)據(jù)流傳輸?shù)南到y(tǒng)數(shù)據(jù)，SPI是首選，因?yàn)樗鼡碛休^快的時(shí)鐘速率，速率可從幾兆赫茲到幾十兆赫茲。然而，對(duì)于系統(tǒng)管理活動(dòng)，如讀取溫度傳感器的讀數(shù)和查詢(xún)多個(gè)從器件的狀態(tài)，或者需要多個(gè)主器件共存于同一系統(tǒng)總線(xiàn)上(系統(tǒng)冗余常會(huì)要求這一點(diǎn))，或者面向低功耗應(yīng)用，這時(shí)I2C或SMBus將是首選接口。下面幾部分將介紹每種串行總線(xiàn)及其優(yōu)缺點(diǎn)。

 

　　SPI是一種四線(xiàn)制串行總線(xiàn)接口，為主/從結(jié)構(gòu)，四條導(dǎo)線(xiàn)分別為串行時(shí)鐘(SCLK)、主出從入(MOSI)、主入從出(MISO)和從選(SS)信號(hào)。主器件為時(shí)鐘提供者，可發(fā)起讀從器件或?qū)憦钠骷僮鳌＿@時(shí)主器件將與一個(gè)從器件進(jìn)行對(duì)話(huà)。當(dāng)總線(xiàn)上存在多個(gè)從器件時(shí)，要發(fā)起一次傳輸，主器件將把該從器件選擇線(xiàn)拉低，然后分別通過(guò)MOSI和MISO線(xiàn)啟動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)送或接收。

 

　　SPI時(shí)鐘速度很快，范圍可從幾兆赫茲到幾十兆赫茲，且沒(méi)有系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)。SPI在系統(tǒng)管理方面的缺點(diǎn)是缺乏流控機(jī)制，無(wú)論主器件還是從器件均不對(duì)消息進(jìn)行確認(rèn)，主器件無(wú)法知道從器件是否繁忙。

 

　　因此，必須設(shè)計(jì)聰明的軟件機(jī)制來(lái)處理確認(rèn)問(wèn)題。同時(shí)，SPI也沒(méi)有多主器件協(xié)議，必須采用很復(fù)雜的軟件和外部邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)多主器件架構(gòu)。每個(gè)從器件需要一個(gè)單獨(dú)的從選擇信號(hào)?？傂盘?hào)數(shù)最終為n+3個(gè)，其中n是總線(xiàn)上從器件的數(shù)量。因此，導(dǎo)線(xiàn)的數(shù)量將隨增加的從器件的數(shù)量按比例增長(zhǎng)。同樣，在SPI總線(xiàn)上添加新的從器件也不方便。

 

　　對(duì)于額外添加的每個(gè)從器件，都需要一條新的從器件選擇線(xiàn)或解碼邏輯。圖2顯示了典型的SPI讀/寫(xiě)周期。在地址或命令字節(jié)后面跟有一個(gè)讀/寫(xiě)位。數(shù)據(jù)通過(guò)MOSI信號(hào)寫(xiě)入從器件，通過(guò)MISO信號(hào)自從器件中讀出。圖3顯示了I2C總線(xiàn)/SMBus以及SPI的系統(tǒng)框圖。

 

　　I2C是一種二線(xiàn)制串行總線(xiàn)接口，工作在主/從模式。二線(xiàn)通信信號(hào)分別為開(kāi)漏SCL和SDA串行時(shí)鐘和串行數(shù)據(jù)。主器件為時(shí)鐘源。數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，其方向取決于讀/寫(xiě)位的狀態(tài)。每個(gè)從器件擁有一個(gè)唯一的7或10位地址。溫度傳感器主器件通過(guò)一個(gè)起始位發(fā)起一次傳輸，通過(guò)一個(gè)停止位終止一次傳輸。起始位之后為唯一的從器件地址，再后為讀/寫(xiě)位。