English 
简体中文 
繁體中文 
Русский 
Español 
Deutsch 
Français 
Português 
Italiano 
Türkçe 
Polski 
Nederlands 
日本語 
한국어 
Bahasa Indonesia 
Bahasa Melayu 
العربية 
हिन्दी 
Tiếng Việt 
ภาษาไทย 
বাংলা 
اردو 
Kiswahili 
Oʻzbekcha 
አማርኛ 
فارسی Interfejs dwuprzewodowy: adresy, strony, banki i timing
Każdy moduł wpinany jest zarządzany przez te same dwa przewody — szeregowy zegar i szeregową linię danych — za pomocą protokołu I²C, który specyfikacje nazywają interfejsem dwuprzewodowym (TWI). To, co różni się między modułami SFP, QSFP, XFP i CMIS, to sposób organizacji przestrzeni adresowej na tym protokole: osobne urządzenia, pamięć stronicowana albo banki stron. Ten materiał to widok na poziomie protokołu, na którym opierają się programatory, hosty i CodingBox.
Warstwa fizyczna
- Dwie linie z otwartym drenem, SCL i SDA, podciągane po stronie hosta; logika 3,3 V.
- Moduł zawsze jest urządzeniem podrzędnym; host (albo programator) jest urządzeniem nadrzędnym i generuje zegar.
- Moduły mogą rozciągać zegar (utrzymywać SCL w stanie niskim), podczas gdy mikrokontroler pobiera dane — specyfikacje dopuszczają do 500 µs.
- Obecność i wybór to osobne piny, a nie transakcje na magistrali: MOD_ABS (SFP), ModPrsL i ModSelL (klasa QSFP i CMIS). ModSelL pozwala kilku modułom współdzielić jedną magistralę; SFP nie ma pinu wyboru, więc hosty dają każdej klatce własną magistralę albo multiplekser.
Przestrzeń adresowa według specyfikacji
| Rodzina | Adresy urządzeń (8-bitowy zapis / 7-bitowy) | Organizacja | Wybór strony |
|---|---|---|---|
| SFP, SFP+, SFP28 (SFF-8472) | A0h / 50h dane identyfikacyjne, A2h / 51h diagnostyka | A0h: 256 bajtów płaskich; A2h: 128 płaskich + opcjonalna stronicowana górna połowa | A2h, bajt 127, jeśli ustawiony jest bit 4 bajtu 64 w A0h |
| XFP (INF-8077i) | A0h | 128 płaskich + stronicowane górne „tabele” | bajt 127 |
| QSFP+, QSFP28 (SFF-8636) | A0h | 128 płaskich + stronicowane górne 128 | bajt 127 |
| QSFP-DD, OSFP, SFP-DD… (CMIS) | A0h | 128 płaskich + banki × strony górnych 128 | bajt 126 — bank, bajt 127 — strona |
SFP potrzebuje więc dwóch adresów urządzeń i żadnego stronicowania w podstawowym zakresie; wszystko po XFP używa jednego adresu i stronicowania. Niektóre starsze SFP ustawiają bit 2 bajtu 92 w A0h („wymagana zmiana adresu”) i potrzebują sekwencji producenta, zanim odpowie A2h.
Transakcje
| Operacja | Sekwencja | Uwagi |
|---|---|---|
| Odczyt swobodny | START · adres urządzenia+W · offset bajtu · START · adres urządzenia+R · dane… · STOP | codzienny odczyt; offset zwiększa się automatycznie |
| Odczyt sekwencyjny | kontynuacja taktowania po pierwszym bajcie | zawija się z 255 → 0 w obrębie bieżącego widoku urządzenia/strony |
| Odczyt bieżącego adresu | START · adres urządzenia+R · dane | kontynuuje od ostatniego offsetu — zawodny, jeśli wtrącił się inny nadrzędny |
| Zapis bajtu | START · addr+W · offset · dane · STOP | potem czekaj t_WR |
| Zapis strony | START · addr+W · offset · dane × n · STOP | ograniczony przez układ pamięci (zwykle 4–16 bajtów) i nie może przekroczyć jego wewnętrznej granicy strony |
| Odpytywanie potwierdzenia (ACK) | wydawaj START + addr+W, aż moduł potwierdzi ACK | najszybszy sposób, aby dowiedzieć się, że cykl zapisu się zakończył |
Odczyt górnej strony to zawsze dwie transakcje: zapisz bajt wyboru strony (127, a dla banków CMIS także 126), potem odczytaj 128–255. Wybór utrzymuje się do zmiany, dlatego nieaktualny wybór strony jest klasycznym źródłem odczytów „błędnej zawartości”.
Szybkość
| Specyfikacja | Zegar |
|---|---|
| SFF-8472 (SFP) | 100 kHz bazowo; niektóre moduły tolerują 400 kHz |
| INF-8077i (XFP) | 100 kHz |
| SFF-8636 rev 2.x (QSFP) | do 400 kHz |
| Specyfikacje sprzętowe CMIS / QSFP-DD / OSFP | do 400 kHz |
Wolniej jest zawsze dozwolone. Przy zapisie większość programatorów schodzi znacznie poniżej nominalnego zegara — do niskich kiloherców — ponieważ cykle zapisu EEPROM i moduły pośredniczone przez mikrokontroler są dużo bardziej wrażliwe na taktowanie niż odczyt.
Istotne czasy
| Parametr | Typowy limit | Znaczenie |
|---|---|---|
| t_init (SFP) | 300 ms | od włączenia zasilania / zdjęcia TX_DISABLE do momentu, gdy moduł jest w pełni sprawny i magistrala odpowiada |
| t_init (QSFP) | 2 s | do zakończenia inicjalizacji i wyczyszczenia Data_Not_Ready |
| MgmtInit (CMIS) | ≤ 2 s według specyfikacji sprzętowych | do momentu, gdy moduł opuszcza MgmtInit i dane identyfikacyjne są ważne |
| t_WR | 40 ms | maksymalny cykl zapisu bajtu albo zapisu sekwencyjnego; odpytuj ACK albo czekaj |
| t_clock_hold | 500 µs | maksymalne rozciągnięcie zegara przez moduł |
| ton_IntL | 200 ms | od zdarzenia flagi do aktywacji IntL |
| Gotowość danych | bajt 110, bit 0 (SFP); bajt 2, bit 0 (QSFP) | nie ufaj wielkościom mierzonym, dopóki jest ustawiona |
Pułapki i ich rozwiązania
| Objaw | Przyczyna protokolarna | Rozwiązanie |
|---|---|---|
| Wszystko FFh | brak ACK — zły adres urządzenia, niezaimplementowana strona, brak modułu | sprawdź A0h kontra A2h, bity strony, osadzenie |
| Błędna zawartość | nieaktualny wybór strony/banku | zapisuj 127 (i 126) przed każdym dostępem do górnej strony |
| Uszkodzone bajty | zbyt szybki zegar, długie przewody, rywalizacja z hostem odpytującym DDM | zwolnij, skróć kabel, czytaj na stanowisku, a nie w działającym przełączniku |
| Zapis „się udaje”, ale odczyt zwraca stare dane | zapisano zbyt szybko, zignorowano t_WR, przekroczono granicę zapisu strony | zapis pojedynczych bajtów albo małych porcji z odczekaniem; odpytywanie ACK |
| Magistrala zawiesza się, SCL albo SDA utknęły w stanie niskim | przerwana transakcja | wygeneruj dziewięć impulsów SCL, potem STOP; wyłącz i włącz zasilanie modułu |
| Działa w przełączniku, martwy na programatorze | moduł oczekuje zwolnienia LPMode albo pinu wyboru | uwzględnij ModSelL/LPMode; odczekaj t_init |
Diagnostyka tych przypadków na stanowisku jest zebrana w Błędy odczytu i zapisu EEPROM; schematy ochrony działające ponad magistralą (hasła, sprzętowe WP, polecenia zapisu) są w Rodzaje zabezpieczenia przed zapisem.
Odczyt w działającym systemie
Host odpytuje DDM co kilka sekund i reaguje na flagi; drugi nadrzędny na tej samej magistrali (zacisk programatora, narzędzie in-band) powoduje kolizje, zapisy pod złym adresem, a w najgorszym razie zamienia moduł w bezużyteczną „cegłę” przez zapis strony trafiający w zły offset. Jeśli musisz, czytaj w miejscu instalacji; zapisuj na stanowisku.
W CodingBox
CodingBox automatycznie obsługuje model adresowania właściwy dla formatu obudowy — A0h/A2h dla SFP, stronicowanie dla QSFP i XFP, bank + strona dla CMIS — pozwala ustawić szybkość magistrali i czasy zapisu dla każdego profilu programatora i weryfikuje każdy zapis odczytem zwrotnym (Zapis modułu).