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PMBus 指令解析：STATUS_WORD (79h) 電源故障除錯的第一步

PMBus STATUS_WORD (79h) 16 個狀態位元逐一解析，搭配 STATUS_VOUT、STATUS_IOUT、STATUS_INPUT、STATUS_TEMPERATURE、STATUS_CML 的追查流程，附常見數值解讀、清除方式與 C 語言解碼範例。

📘 參考規格書PMBus · PMBus Power System Management Protocol Specification Part II原廠文件 ↗

STATUS_WORD 的角色

PMBus 的狀態回報是兩層式的：

  1. 第一層：STATUS_WORD (79h)：每個位元代表一大類問題（輸出電壓、輸入、溫度、通訊……）。
  2. 第二層：STATUS_VOUT (7Ah)、STATUS_IOUT (7Bh) 等：說明這一類問題的具體原因（過壓還是欠壓？是警告還是故障？）。

所以除錯的標準流程是：先讀 STATUS_WORD，再依照被設定的位元往下讀。

傳輸格式

使用 SMBus Read Word，低位元組先傳（Little-Endian）：

讀取：S | Addr+W | A | 79h | A | Sr | Addr+R | A | Low Byte | A | High Byte | [A | PEC] | NA | P

位元結構

高位元組（b[15:8]）

Bit名稱設定時代表往下讀
15VOUT輸出電壓有故障或警告STATUS_VOUT (7Ah)
14IOUT/POUT輸出電流或輸出功率有故障或警告STATUS_IOUT (7Bh)
13INPUT輸入電壓、電流或功率有故障或警告STATUS_INPUT (7Ch)
12MFR_SPECIFIC廠商自訂的故障或警告STATUS_MFR_SPECIFIC (80h)
11POWER_GOOD#Power Good 未成立（注意：1 = 電源不正常）—
10FANS風扇或氣流有故障或警告STATUS_FANS_1_2 (81h)、STATUS_FANS_3_4 (82h)
9OTHERSTATUS_OTHER 中有位元被設定STATUS_OTHER (7Fh)
8UNKNOWN偵測到 b[15:1] 都無法歸類的故障廠商規格書

低位元組（b[7:0]，= STATUS_BYTE）

Bit名稱設定時代表往下讀
7BUSY元件忙碌中，暫時無法回應—
6OFF輸出沒有供電（不論原因，包含沒有被致能）—
5VOUT_OV_FAULT輸出過壓故障STATUS_VOUT (7Ah)
4IOUT_OC_FAULT輸出過流故障STATUS_IOUT (7Bh)
3VIN_UV_FAULT輸入欠壓故障STATUS_INPUT (7Ch)
2TEMPERATURE溫度故障或警告STATUS_TEMPERATURE (7Dh)
1CML通訊、記憶體或邏輯故障STATUS_CML (7Eh)
0NONE OF THE ABOVE有 b[7:1] 以外的故障或警告看高位元組

除錯追查流程

flowchart TD
    A["讀 STATUS_WORD (79h)"] --> Z{"= 0000h?"}
    Z -- "是" --> OK["沒有故障或警告"]
    Z -- "否" --> V{"b15 VOUT / b5?"}
    V -- "是" --> V1["讀 STATUS_VOUT (7Ah)"]
    V -- "否" --> I{"b14 IOUT / b4?"}
    I -- "是" --> I1["讀 STATUS_IOUT (7Bh)"]
    I -- "否" --> N{"b13 INPUT / b3?"}
    N -- "是" --> N1["讀 STATUS_INPUT (7Ch)"]
    N -- "否" --> T{"b2 TEMPERATURE?"}
    T -- "是" --> T1["讀 STATUS_TEMPERATURE (7Dh)"]
    T -- "否" --> C{"b1 CML?"}
    C -- "是" --> C1["讀 STATUS_CML (7Eh)"]
    C -- "否" --> O["檢查 b12 MFR / b10 FANS / b9 OTHER"]

實際上可能同時有好幾個位元被設定，每個被設定的類別都要往下讀，不能只看第一個。

第二層範例：STATUS_CML (7Eh)

通訊相關的問題最常在開發階段遇到，例如寫入不支援的命令或錯誤的數值：

Bit意義
7收到無效或不支援的命令
6收到無效或不支援的資料
5PEC 檢查失敗
4記憶體故障
3處理器故障
2保留
1其他通訊故障
0其他記憶體或邏輯故障

例如對 CRPS 寫入 OPERATION 的 Margin 值，電源回報不支援時，通常就會看到 STATUS_WORD 的 CML (b1) 被設定，而 STATUS_CML 的 b6（無效資料） 為 1。

常見數值解讀

STATUS_WORD被設定的位元可能情況
0000h無正常運作，沒有任何故障或警告
0840hPOWER_GOOD#、OFF輸出關閉中，例如電源未被開機（PSON# 未致能、OPERATION = Off）
2848hINPUT、POWER_GOOD#、OFF、VIN_UV_FAULT輸入電壓不足導致輸出關閉，例如 AC 斷電
0002hCML通訊問題，讀 STATUS_CML 找原因（無效命令、資料或 PEC 錯誤）
0004hTEMPERATURE溫度警告或故障，讀 STATUS_TEMPERATURE
0400hFANS風扇異常，讀 STATUS_FANS_1_2

逐位元拆解 2848h 的方式：

2848h = 0010 1000 0100 1000
          │  │     │   └─ b3  VIN_UV_FAULT
          │  │     └───── b6  OFF
          │  └─────────── b11 POWER_GOOD#
          └────────────── b13 INPUT

清除狀態

狀態位元通常是鎖存（Latched）的：問題消失後位元不會自己清掉，這樣主控端才不會漏掉短暫發生的故障。常見的清除方式：

方式說明
CLEAR_FAULTS (03h)Send Byte 命令，清除所有狀態位元
重新開關輸出透過 CONTROL 腳位或 OPERATION 關閉再開啟輸出
斷電重啟移除輸入電源後重新上電

SMBALERT#：不用一直輪詢

狀態位元被設定時，元件通常會拉低 SMBALERT# 腳位通知主控端。主控端收到中斷後，可以透過 SMBus 的 Alert Response Address（0x0C） 找出是哪個元件發出警報，再去讀它的 STATUS_WORD。

不想被某些狀態觸發警報時，可以用 SMBALERT_MASK (1Bh) 遮蔽（不是每個元件都支援）。

讀取與解碼範例

Linux（i2c-tools）

以 PMBus 位址 0x58、I2C bus 1 為例（請換成你系統上的實際值）：

# 讀 STATUS_WORD（i2cget 會自動組合低/高位元組）
i2cget -y 1 0x58 0x79 w

# 讀第二層狀態，例如 STATUS_CML
i2cget -y 1 0x58 0x7e b

# 清除所有狀態（CLEAR_FAULTS 是 Send Byte，沒有資料）
i2cset -y 1 0x58 0x03

C 語言：列出被設定的位元

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>

static const char *const status_word_bits[16] = {
    "NONE_OF_THE_ABOVE", "CML",           "TEMPERATURE", "VIN_UV_FAULT",
    "IOUT_OC_FAULT",     "VOUT_OV_FAULT", "OFF",         "BUSY",
    "UNKNOWN",           "OTHER",         "FANS",        "POWER_GOOD#",
    "MFR_SPECIFIC",      "INPUT",         "IOUT/POUT",   "VOUT",
};

/* 每個位元要往下讀的第二層命令（0 = 沒有對應命令） */
static const uint8_t status_word_detail_cmd[16] = {
    0x00, 0x7E, 0x7D, 0x7C, 0x7B, 0x7A, 0x00, 0x00,
    0x00, 0x7F, 0x81, 0x00, 0x80, 0x7C, 0x7B, 0x7A,
};

void decode_status_word(uint16_t sw)
{
    printf("STATUS_WORD = 0x%04X\n", sw);
    if (sw == 0) {
        printf("  正常，沒有故障或警告\n");
        return;
    }
    for (int bit = 15; bit >= 0; bit--) {
        if (!(sw & (1u << bit)))
            continue;
        printf("  b%-2d %-18s", bit, status_word_bits[bit]);
        if (status_word_detail_cmd[bit])
            printf(" -> 讀 0x%02X", status_word_detail_cmd[bit]);
        printf("\n");
    }
}

decode_status_word(0x2848) 的輸出：

STATUS_WORD = 0x2848
  b13 INPUT              -> 讀 0x7C
  b11 POWER_GOOD#
  b6  OFF
  b3  VIN_UV_FAULT       -> 讀 0x7C

結論

  • STATUS_WORD (79h) 是故障總覽，電源出問題時第一個讀它。
  • 高位元組指向第二層 STATUS_xxx 命令，低位元組等於 STATUS_BYTE。
  • POWER_GOOD# 是負邏輯（1 = 不正常）；OFF 不一定是故障。
  • 狀態位元會鎖存，用 CLEAR_FAULTS (03h) 清除；清掉又出現代表問題還在。
  • 搭配 SMBALERT# 中斷，就不需要一直輪詢。

延伸閱讀：

#PMBus#電源管理#CRPS#SMBus#除錯