SPI 总线

SPI（Serial Peripheral Interface），串行外设接口，是 Motorola 提出的一种高速的、全双工、同步的通信总线。SPI 接口主要用于 MCU 与外围设备的通信，外围设备包括 EEPROM、FLASH、实时时钟、 AD 转换器、数字信号处理器和数字信号解码器等。
它以主从方式工作，通常有一个主设备和一个或多个从设备。
SPI 在芯片的管脚上只占用四根线，分别是 MOSI（数据输出），MISO（数据输入），SCLK（时钟），CS（片选）。
MOSI：主机数据输出，从机数据输入；
MISO：主机数据输入，从机数据输出；
SCLK：时钟信号，由主机产生；
CS：从机使能信号，由主机控制。

SPI 总线原理

SPI 协议规定一个 SPI 设备不能在数据通信过程中仅仅只充当一个“发送者(Transmitter)”
或者“接收者(Receiver)”。实质上每次 SPI 的数据传输都是主从设备在交换数据。SPI 总线的传输中，CS 信号是低电平有效的，当我们要与某外设通信的时候，需要将该外设上的 CS线置低。在数据传输的过程中，每次接收到的数据必须在下一次数据传输之前被采样。如果之前接收到的数据没有被读取，那么这些已经接收完成的数据将有可能会被丢弃，导致 SPI物理模块最终失效。因此，SPI 在传输完数据后，必须读取 SPI 设备里的数据，即使这些数据在程序里是无用的。

SPI 模块为了和外设进行数据交换，根据外设工作要求，其输出串行同步时钟极性 CPOL（Clock Polarity）和相位 CPHA（Clock Phase）可以配置。CPOL，表示 SCLK 空闲的时候，其电平值是低电平还是高电平；CPHA，表示数据采样在第一个跳变沿还是第二个跳变沿。

CPHA=0，表示第一个边沿：
对于 CPOL=0，SCLK 空闲时是低电平，第一个跳变沿就是从低变到高，所以是上升沿；
对于 CPOL=1，SCLK 空闲时是高电平，第一个跳变沿就是从高变到低，所以是下降沿；
CPHA=1，表示第二个边沿：
对于 CPOL=0，SCLK 空闲时是低电平，第二个跳变沿就是从高变到低，所以是下降沿；
对于 CPOL=1，SCLK 空闲时是高电平，第一个跳变沿就是从低变到高，所以是上升沿；