SPMI理解

SPMI协议理解

1. SPMI 总线分高速和低速，高速是0-26MHz，低速是0-15MHz；总线上最多4个主

设备，16个从设备；当前控制总线的主设备叫BOM，从设备分2种，一种不能申请占总线，一种能申请占总线，这种情况下CLK时钟是BOM发的，从设备只控制数据线。

2. SPMI主设备的2个信号线是CMOS结构，从设备也是，但从设备内可以集成500K

到2M的下拉电阻，也可以放到外面的连接线上；但若从设备多了，总的下拉电阻必须大于125K。

3. 每次数据通信前，都有一个总线仲裁的过程，各设备在仲裁阶段申请总线，由

BOM决定仲裁结果。即仲裁前BOM必须存在。

4. 一次数据通信的过程是：总线仲裁 + SSC(Sequence Start Condition) + 命令和数据

Frame + ACK + BUS Park

5. 总线在IDLE时，2个信号都是低电平，其中CLK由BOM强拉低，DATE由下拉电阻

若拉低，谁想发数据，谁就在总线IDLE时，拉高数据线，旧BOM检测到后62us内发出CLK，开始仲裁过程。

6. 仲裁结束后，新的BOM就产生了，再由其发送SSC，开始它想要的通信了。

7. 总线上的数据按紧急性分为2类，优先级和次优级，各设备自己知道自己数据的

优先级别

8. 总线上的所有设备都应该有一个地址，主设备地址是0x0000-0x0011，从设备地址

是0x0000-0x1111共16个。每个数据通信都是基于设备地址的。

9. 总线仲裁时，设备共有4个仲裁优先级别，分别是从设备A bit仲裁，主设备优先

级仲裁，从设备SR Bit仲裁，主设备次优先级仲裁。

10. 总裁时，按照从高到低的顺序在数据线上安排时间Bit，相关的设备按照自己的数

据紧急度采用相应的仲裁优先级别，在相应的Bit时间上动作，若有工作，则相应的设备仲裁成功，若没有，则继续在数据线上安排低仲裁级别的时间Bit.

11. 若同时有多个从设备采用同样的仲裁时间bit，则从设备之间继续仲裁，算法结果

是谁的地址大，谁成功，即0x1111老成功，为避免这个情况，它下次不能用A bit方式仲裁。即从设备内部是依据地址仲裁的。

12. 主设备之间用MPL做为仲裁依据，保证每个主设备用平等的机会成为BOM，每个

主设备的MPL在每次仲裁结束后重新计算，各主设备只要知道当前BOM的MID就能计算自己新的MPL。

13. 仲裁时序的Bit安排： 发起仲裁+ C Bit + A bit + Master Priority 仲裁+SR Bit+ Master

secondary 仲裁，其中C Bit的作用是判断是否有master设备需要连接， A bit 判断是否有从设备用A bit级别参与仲裁，SR Bit判断是否有从设备用SR bit级别参与仲裁，若没有，则不安排仲裁时间bit；Master Priority 仲裁和 Master secondary 仲裁不需要判断Bit，但在时间上必须安排仲裁过程。

14. 总线仲裁前，必须有一个旧的BOM，如果没有，则必须有一个初始化的过程。

15. 初始化时，各主设备先后发起仲裁请求，估计是先发起的设备默认成为BOM。

16. 当前BOM完成通信后，可以发命令退出BOM位置，其它master依据自己的MPL，

顺序拉高Date信号，最早拉高的master成为新的BOM，并且立即把自己的MPL设置为3。

17. SSC只能由BOM发出吗？谁控制CLK，谁发SSC.

18. 从设备能当假BOM，但是CLK仍然由老BOM发出，SSC也由老BOM发出，从设

备只驱动DAT.

19. 只要知道当前BOM的MID，其它主设备就能算出自己目前的MPL，因为当前BOM

的MPL是3，这个怎么算？ 因为MID顺序对应的MPL组数很多，用以实现轮流当BOM，但当知道MPL=3对应的MID时，则4个MID和MPL的对应关系就一一对应了。说明他们的对应关系是有规律的，一对一的。这样新连上的master就根据自己的MID，得知自己新的MPL，为下一步的总裁做准备。

20. 每次传输数据前，都是由总线总裁申请开始，这个申请可以由所有master和有资

格的从设备发起。

21. 设备连接可以分3种方式: 1是当观察到SSC后，检测command sequence发送完

毕后，总线Idle后，立即拉数据线，申请总裁，BOM输出CLK后，申请者响应C bit；二是一直观察总线，当发现是IDLE，则发起总裁申请，若有BOM的CLK输出，

则设备响应C Bit，若没有BOM的CLK输出，则设备自己输出CLK，充当BOM；三是检测到有人申请总裁，则设备响应C bit就行，若有人申请但没有CLK，则设备产生CLK，充当BOM.

22. 开机后，执行初始化过程，所有master都会依次发起总线仲裁，执行连接过程，

监测总线的动作，当发现没CLK一段时间后，就自己当BOM，谁的MID低，谁当BOM；BOM产生后，紧接着就发出C bit，执行连接过程，再执行仲裁过程，再后才发SSC，SSC后面只能跟命令或数据序列了。

23. BOM 可以发送交出总线命令，让下一个MPL的master设备当BOM，若没有其它

已经连接的Master，则总线失去BOM，为没有初始化的状态。也就是说BOM一定可以退出这个角色。

24. 凡是没有参与总裁的master，或者不再履行总线功能的，不更新MPL的master，

都视为断开连接的master. 但它仍能监视总线。

25. 从设备有sleep, active ,shutdown, startup共4种工作模式，startup时，所有的LDO

都关了，需要enable信号，才进入active状态；Active状态时，主设备可以设置各寄存器，控制从设备了；sleep是active的低功耗模式，也能设置各寄存器，只要从设备内部寄存器的时钟还存在；用命令能进入shutdown 模式，所有LDO关掉，用reset命令或信号，可以退出shutdown模式。

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