电源管理总线规范

时间：2018-06-01

   电源管理总线为电源转换和管理设备的控制定义了一种数字式通信协议。有了电源管理总线，就可以按照一套标准命令对功率转换器进行配置、监控和维修。设计者采用电源管理总线命令来设定一个电源的工作参数，监控其工作状态，对故障和操作警告做出相应的调整；用户可以设置电源的输出电压，这样只需重新编程就能让同样的硬件设备产生不同的输出电压。用户也可以对电源管理系统进行监控和维护，提高了它的可靠性和实用性。
    电源管理总线规范的实施要求电源及其关联集成电路的设计与所需的界面和命令保持一致。比如，串行电源管理总线在主机或系统管理总线的从属设备之间提供串行通信。工业标准的SMBus是广为使用的I²C总线(一种由飞利浦公司开发的两线式串行总线)的一种变体，它也是一种两线式总线，是依据智能电池的管理需求而从原本的I2C上修改而来的。
    电源管理总线规范可分为两部分。第一部分包括了常规性的必要条件，并且定义了传输接口、电气接口以及对硬布线信号在时序方面的要求；第二部分则定义了电源管理总线所使用的命令语言，电源管理总线协议及电源系统架构和转换器中的很大一片领域。但是，并不是所有的电源管理总线设备都一定能支持所有可用的特性、功能和命令。在这里，“设备”指的特定的电源管理产品-即集成电路、功率转换器、电源等。要确保符合电源管理总线规范。设备必须满足以下条件：
1）满足第一部分规范中的所有要求：
   2）能支持第二部分中给出的至少一条非制造商特殊指令：
   3）能按照电源管理总线的命令代码内容执行各项功能；
   4）对于电源管理总线命令，要么是接受，认可并执行，要么是否决；
   5）在设备上上电时，能安全启动，而且无需与其他电源管理总线设备进行通信就能运行；
   6）除规范中所列出的集中例外情况外，都能用系统管理总线来进行传输；
   7）能支持用来对一个以上的电源管理总线设备发送命令的批命令协议，这些批命令可以在同一次传输中被接收，一旦设备监测到用来指示命令结束的STOP条件时，它们将开始执行接收命令；
   8）假如硬布线信号的状态发生改变，能对此做出响应，不过时间上没有明确的要求；
   9）每台电源管理总线设备在其产生说明书中都因详细说明输出电压的精度以及其他可设定和被报告的参数。
   电源管理总线规范不包含以下几方面：
   1）某台或某一家族的特殊功率转换设备；
   2）一份对于任何单个的或整个的集成电路都使用的规范：
   3）直接的设备对设备通信，如模拟电流共享，实时模拟及数字电压跟踪，以及转换频率时钟信号。
   电源管理总线的附加可选功能包括：
   1）支持系统管理总线数据包误差校验
   2）临时充当总线主控器，并与主机通信；
   3）需要进行通信时，通知主机
   4）信号输入与保护
   5）通过系统管理总线接口对硬件升级
   电源管理总线规范对硬件布线信号的电气接口进行了描述。对此唯一的例外就是用来设置物理的引脚。假如地质引脚的物理接口与规范不一致，那么电源管理总线设备的产品说明书中应该对这样的电气接口进行描述。
   控制信号CONTROL是一个功率转换器输入信号，它和通过系统管理总线接收到的命令一起被用来启动和关闭设备。可以把它设置为有源高电平信号或有源低电平信号。这个信号不是必需的，不过还是推荐使用的。
   电源管理总线设备在编程或进行配置时可能会用到引脚。设备的产品说明书中应对任何一个这种引脚的功能和电气接口进行描述，例如，重启引脚RESET和输出电压设定为高临界值或低临界值的引脚都属于这一类。提供二进制输入信号（即高电平或低电平）的引脚的电气接口应该与规范相符。
用于发送命令或读出输出电压或者相关参数的数据可以是以下3种格式中的一种，依据设备类型而定；
   1）由一个带标度因子（与尾数和指数的概念相似）的两个字节无符号二进制整数来发出命令报告出来的线性等级；
   2）广受欢迎的微处理器所采用的电压识别代码格式;
   3）直接格式，采用某种方程及为设备提供的系数。
一般来说，电源和功率转换器是无法判别其输出端是否接地，不过电源会把大多数的输出电压当做“正”的，因此，电源管理设备的所有输出电压与输出电源相关的参数被指定为正值，并以此形式被报告出来。