Antarmuka dua kawat: alamat, halaman, bank, dan timing

Setiap modul pluggable dikelola lewat dua kawat yang sama — satu jalur clock serial dan satu jalur data serial — menggunakan protokol I²C yang oleh spesifikasi disebut antarmuka dua kawat (TWI). Yang berbeda antara modul SFP, QSFP, XFP, dan CMIS adalah cara ruang alamat diorganisasi di atasnya: perangkat terpisah, memori berhalaman, atau bank berisi halaman. Materi ini adalah sudut pandang tingkat protokol yang menjadi acuan programmer, host, dan CodingBox.

Lapisan fisik

Dua jalur open-drain, SCL dan SDA, ditarik naik (pull-up) di sisi host; logika 3,3 V.
Modul selalu menjadi slave; host (atau programmer) adalah master dan membangkitkan clock.
Modul dapat meregangkan clock (menahan SCL tetap low) saat mikrokontroler mengambil data — spesifikasi mengizinkan hingga 500 µs.
Keberadaan dan pemilihan modul adalah pin terpisah, bukan transaksi bus: MOD_ABS (SFP), ModPrsL dan ModSelL (kelas QSFP dan CMIS). ModSelL memungkinkan beberapa modul berbagi satu bus; SFP tidak memiliki pin pemilihan, sehingga host memberi setiap cage bus tersendiri atau sebuah multiplekser.

Ruang alamat menurut spesifikasi

Keluarga	Alamat perangkat (tulis 8-bit / 7-bit)	Organisasi	Pemilihan halaman
SFP, SFP+, SFP28 (SFF-8472)	identitas A0h / 50h, diagnostik A2h / 51h	A0h: 256 byte datar; A2h: 128 byte datar + separuh atas opsional berhalaman	byte 127 A2h, jika bit 4 byte 64 A0h diset
XFP (INF-8077i)	A0h	128 datar + “tabel” atas berhalaman	byte 127
QSFP+, QSFP28 (SFF-8636)	A0h	128 datar + 128 atas berhalaman	byte 127
QSFP-DD, OSFP, SFP-DD… (CMIS)	A0h	128 datar + bank × halaman dari 128 atas	byte 126 bank, byte 127 halaman

Karena itu, SFP membutuhkan dua alamat perangkat dan tanpa paging untuk hal dasar; semuanya setelah XFP memakai satu alamat dan paging. Sebagian SFP lawas mengatur bit 2 byte 92 A0h (“perlu perubahan alamat”) dan membutuhkan urutan khusus vendor sebelum A2h merespons.

Transaksi

Operasi	Urutan	Catatan
Baca acak	START · alamat perangkat+W · offset byte · START · alamat perangkat+R · data… · STOP	pembacaan sehari-hari; offset naik otomatis
Baca sekuensial	terus menghasilkan clock setelah byte pertama	melingkar di 255 → 0 dalam tampilan perangkat/halaman saat ini
Baca alamat-saat-ini	START · alamat perangkat+R · data	melanjutkan dari offset terakhir — rapuh jika ada master lain yang ikut campur
Tulis byte	START · addr+W · offset · data · STOP	lalu tunggu t_WR
Tulis halaman	START · addr+W · offset · data × n · STOP	dibatasi oleh perangkat memori (biasanya 4–16 byte) dan tidak boleh melewati batas halaman internalnya
Polling acknowledge	keluarkan START + addr+W hingga modul memberi ACK	cara tercepat mengetahui sebuah siklus penulisan selesai

Membaca halaman atas selalu berupa dua transaksi: tulis byte pemilihan halaman (127, dan 126 untuk bank CMIS), lalu baca 128–255. Pilihan ini bertahan sampai diubah, sehingga pemilihan halaman yang basi menjadi sumber klasik pembacaan “isi yang salah”.

Kecepatan

Spesifikasi	Clock
SFF-8472 (SFP)	dasar 100 kHz; sebagian modul mentolerasi 400 kHz
INF-8077i (XFP)	100 kHz
SFF-8636 rev 2.x (QSFP)	hingga 400 kHz
Spesifikasi perangkat keras CMIS / QSFP-DD / OSFP	hingga 400 kHz

Lebih lambat selalu diperbolehkan. Untuk penulisan, sebagian besar programmer turun jauh di bawah clock nominal — ke kisaran kilohertz rendah — karena siklus penulisan EEPROM dan modul yang diperantarai mikrokontroler jauh lebih sensitif terhadap timing dibandingkan pembacaan.

Timing yang penting

Parameter	Batas tipikal	Arti
t_init (SFP)	300 ms	dari power-up / negasi TX_DISABLE hingga modul beroperasi penuh dan bus merespons
t_init (QSFP)	2 s	hingga inisialisasi selesai dan Data_Not_Ready bersih
MgmtInit (CMIS)	≤ 2 s menurut spesifikasi perangkat keras	hingga modul keluar dari MgmtInit dan identitas valid
t_WR	40 ms	siklus penulisan maksimum untuk byte tunggal atau penulisan sekuensial; poll ACK atau tunggu
t_clock_hold	500 µs	peregangan clock maksimum oleh modul
ton_IntL	200 ms	dari event flag hingga IntL aktif
Data ready	bit 0 byte 110 (SFP), bit 0 byte 2 (QSFP)	jangan percaya monitor selama bit ini diset

Jebakan dan solusinya

Gejala	Penyebab protokol	Solusi
Semua FFh	tidak ada ACK — alamat perangkat salah, halaman tidak diterapkan, modul tidak ada	periksa A0h vs A2h, bit halaman, dudukan modul
Isi salah	pemilihan halaman/bank yang basi	tulis 127 (dan 126) sebelum setiap akses halaman atas
Byte rusak	clock terlalu cepat, kabel panjang, rebutan dengan host yang mem-poll DDM	perlambat, kabel pendek, baca di meja kerja bukan di switch yang hidup
Penulisan “berhasil”, baca kembali nilai lama	menulis terlalu cepat, mengabaikan t_WR, melewati batas penulisan halaman	tulis per byte atau blok kecil dengan jeda; polling ACK
Bus macet, SCL atau SDA tertahan low	transaksi terputus	keluarkan sembilan pulsa SCL, lalu STOP; power-cycle modul
Berfungsi di switch, mati di programmer	modul menunggu LPMode dilepas atau pin pemilihan	patuhi ModSelL/LPMode; beri waktu t_init

Diagnostik sisi meja kerja untuk semua ini terkumpul di Error baca & tulis EEPROM; skema proteksi yang berjalan di atas bus (kata sandi, WP perangkat keras, perintah simpan) ada di Jenis write-protection.

Membaca dalam sistem yang hidup

Host mem-poll DDM setiap beberapa detik dan bereaksi terhadap flag; master kedua pada bus yang sama (klip programmer, tool in-band) menyebabkan tabrakan, penulisan salah alamat, dan yang terparah, modul yang rusak total karena penulisan halaman mendarat di offset yang salah. Baca di tempat jika Anda terpaksa; tulis di meja kerja.

Di CodingBox

CodingBox menangani model alamat per faktor bentuk secara otomatis — A0h/A2h untuk SFP, paging untuk QSFP dan XFP, bank + halaman untuk CMIS — memungkinkan Anda mengatur kecepatan bus dan timing penulisan per profil programmer, dan memverifikasi setiap penulisan dengan membaca kembali (Menulis modul).

Jika Anda menemukan ketidakakuratan atau kesalahan dalam artikel ini, pilih bagian teks yang bersangkutan lalu tekan Ctrl+Enter untuk .