通讯协议--PMbus数据格式转换

PMBus

PMBus 是I2C通用协议之一，可用于测量和控制设备，如电源、风扇等。

本文针对PMBus 在传输数据时，使用的两种线性数据格式，即：Linear-11 和 Linear-16，数据格式如何转换进行介绍。

LINEAR11 Format

通过官方文档解释，线性11格式的数据格式主要用于非输出电压，值 N 和 Y 形成一个 16 位值，通过总线发送

具体组成如下：

N代表2的多少次幂，一般为负数

Y则是传输数据的值乘以2的N次幂

注意点： N和Y都是补码

真实值X计算的公式是：

X = Y * 2^N。

这里补充下原码、反码、补码的概念：
原码：原码是带符号位的，第1位为符号位，1表示负数，0表示正数
反码：正数的反码是其本身，负数的反码是在其原码基础上符号位不变其余个位数取反
补码：正数的补码是其本身，负数的补码是在其原码基础上符号位不变，其余个位数取反，再加1（反码＋1）

举例：假如现在用N=-3,表示数据，传输电压数据为 X=12V，那么：
N的取值计算,(5位二进制数表示)：
原码 -3 = 10011
反码 -3 = 11100
补码 -3 = 11101
那报文中高位为：01101，即0x1d。

Y 的取值计算：
Y=12(X) * 2^3=48
原码：48 = 00110000
反码：48 = 00110000
补码：48 = 00110000

转成16进制，故前面八位为：0xe8，后面四位为：0x30。

N 代表的用处：
这里的N代表数据的精度，比如N=0，表示数据精确到1，N=-1，表示数据精确到0.5，以此类推。

LINEAR16 Format

LINEAR16 格式用于输出电压，和linear11 类似，但是N 是来自 VOUT_MODE 参数的有符号5 位2的补码整数。

具体组成如下：

VOUT_MODE 命令组成

通过长城文档可以看出，VOUT_MODE 命令的格式为：mode +N。我们使用的linear模式，则5-7为都为0.

我研究驱动代码，在linux 中发现pmbus_core.c 中有如下代码：

static int pmbus_identify_common(struct i2c_client *client,
				 struct pmbus_data *data, int page)
{
	int vout_mode = -1;

	if (pmbus_check_byte_register(client, page, PMBUS_VOUT_MODE))
		vout_mode = _pmbus_read_byte_data(client, page,
						  PMBUS_VOUT_MODE);
	if (vout_mode >= 0 && vout_mode != 0xff) {
		/*
		 * Not all chips support the VOUT_MODE command,
		 * so a failure to read it is not an error.
		 */
		switch (vout_mode >> 5) {
		case 0:	/* linear mode      */
			if (data->info->format[PSC_VOLTAGE_OUT] != linear)
				return -ENODEV;

			data->exponent[page] = ((s8)(vout_mode << 3)) >> 3;
			break;
		case 1: /* VID mode         */
			if (data->info->format[PSC_VOLTAGE_OUT] != vid)
				return -ENODEV;
			break;
		case 2:	/* direct mode      */
			if (data->info->format[PSC_VOLTAGE_OUT] != direct)
				return -ENODEV;
			break;
		default:
			return -ENODEV;
		}
	}

	pmbus_clear_fault_page(client, page);
	return 0;
}