电源技术中I2C及PM Bus总线介绍

确认后，CPU便可以继续传送数据并继续对数据加以确认，直到CPU发出终止状态信号为止。若在应答位时钟期间，CPU未接收到被控器送来的低电平应答信号，CPU就会判断该被控器有故障，并终止数据传送。由于各被控集成电路和器件均有自己的地址，所以，在总线上不同时间传送着众多的控制信号，但是各被控器只要把与自己的地址相同的控制信号从总线上取下来，并进行识别和处理，得到相应的控制信号，就可以实现相应的控制。

　　2.6 I2C总线系统与外部电路的连接方式

　　I2C总线系统的外部电路结构简单，它与被控电路之间的连接方式有直接式和隔离式两种。

　　(1)直接式I2C总线

　　直接式I2C总线是指被控集成电路直接或通过电阻挂在I2C总线上，其电路工作原理图如图4所示。因为CPU的I2C总线输出端口内部电路形式为集电极开路(或漏极开路)形式，所以在CPU的I2C总线输出端必须通过上拉电阻R接+5V电源，为CPU的I2C总线输出端口的内部电路供电。图4中的电阻R为隔离电阻，C为抗干扰电容，主要是为了提高I2C总线上数据传输的可靠性，防止误动作进人维修状态和防止由于外部干扰信号改变I2C总线数据。稳压管VS是为了防止外部高电压损坏CPU的I2C总线输出端的内部电路。

　　图4 直接式I2C总线工作原理图

　　(2)隔离式I2C总线

　　隔离式I2C总线是指CPU引出的总线通过隔离器与被控集成电路相连接。隔离器一般由晶体管组成，其电路工作原理图如图5所示。这种电路的优点是CPU与被控集成电路被晶体管隔离器隔离开，当被控对象发生故障使I2C总线上电压升高时，晶体管会截止，从而保护CPU不被高电压冲击而损坏。

　　图5 隔离式I2C总线工作原理图2.7 I2C总线系统与外部电路的有关引脚

　　(1)CPU与I2C有关的引脚

　　采用I2C的CPU除了设置SCL串行时钟线引脚和SDA串行数据线引脚外，一般还设置了便于工厂生产线调试使用的I2C通/关闭控制引脚。当CPU的I2C通/关闭控制引脚接规定电平时，CPU便将I2C总线的控制权交给了生产线调试计算机，此时CPU不能通过I2C所挂接的电路进行控制。

　　在电路图上，I2C通/关闭控制引脚常用Bus OFF(总线关闭)、Service(维修)、EXT BUS(外部总线)、TEST(测试)、FACTORY(工厂)来表示。图6所示为I2C通/断控制工作原理图。例如CPU的第36引脚EXT BUS为I2C通/关闭控制端，正常工作时，CPU的第36引脚为高电平。接插件BC为生产调试时CPU的I2C外部计算机的连接插口，生产调试时，生产线计算机通过BC与此CPU相连，BC④引脚接地，使CPU的第36引脚EXT BUS变为低电平，CPU的I2C总线42、43引脚停止输出。电器的I2C系统由外部计算机接管。

　　图6 I2C通/断开控制工作原理图

在对具有I2C功能的CPU进行检查时，不要忘记检测I2C通/关闭控制引脚。如果此引脚工作条件不正确，则CPU不能向I2C发出时钟和数据信号，导致整个电器不能进人正常工作状态。

　　(2)被控电路与I2C有关引脚

　　I2C挂接的被控集成电路，除SCL和SDA引脚外，还有与I2C总线接口电路有关的其他引脚，如果这些引脚的工作条件发生变化，也会使I2C总线接口电路不正常工作，从而使电器出现故障。下面介绍几个比较重要的与I2C总线接口电路有关的引脚。

　　①I2C总线接口电路专用电源引脚(受控IC数字电路电源引脚)

　　挂接在I2C总线上的受控集成电路大多属于模拟电路，而受控集成电路中的I2C总线接口电路则属于数字电路。为避免数字电路与模拟电路之间的互相干扰，常为数字电路与模拟电路设置单独的供电端子，即设置I2C总线接口电路专用电源端子(或数字电路电源引脚)。如果I2C总线接口电源端子没有电压，则这块集成电路不能正常工作。

　　现在的集成电路常为不同功能的电路单独设置电源和接地端子，因此除了注意检查主电源引脚电压外，千万不要忘记检查其他电源引脚。

　　集成电路数字电源端电压一般为5V、3.5V或3V等低电压。数字电路电源端子常用以下方式标注：I2LVCC逻辑电路电源;DVCC数字电路电源;DVDD数字电路电源;DIGVDD数字电路电源;D.GND数字电路地线等。

　　②辅助地址选择引脚

　　CPU通过I2C总线对被控电路的地址进行选择，有时为了扩展I2C总线的功能和电路上的要求，在有些被控电路上还设有辅助地址选择引脚，只有对辅助地址选择引脚进行正确的设置后，CPU才能通过I2C总线对这一电路进行控制。当被控电路的辅助地址选择引脚电路出观故障时，将会造成I2C总线无法控制该电路，使整机电路功能不正常。在电路图上，辅助地址选择引脚常用ADDRESS(地址)、ADR(address地址)、ADDSEL(address selection地址选择)、MAD(module address组件地址)等英文表示。

　　3 PM Bus

　　3.1 关于PM Bus

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