第六十七篇 SPI简单介绍

SPI 串行外设接口

Serial Peripheral interface 。

是一种高速的，全双工的，同步的通信总线。4根线。很多芯片集成这种通信协议；

优点：

硬件功能强大，SPI软件相对简单；

通信原理简单：主从方式工作。

4根信号线 1.MISO 2.MOSI 3.SCLK 4.CS

CS是从芯片是否被主芯片选中的控制信号，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），主芯片对此从芯片的操作才有效

通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCLK时钟线存在的原因，由SCLK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过 SDO线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输入也使用同样原理。因此，至少需要8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），才能完成8位数据的传输

SPI接口的一个缺点：没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据

SPI总线工作的四种方式，其中使用的最为广泛的是SPI0和SPI3方式 (实线表示)：

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和相位可以进行配置，时钟极性（CPOL）对传输协议没有重大的影响。如果CPOL=0，串行同步时钟的空闲状态为低电平；SPI主模块和与之通信的外设时钟相位和极性应该一致

时序

SPI时序图详解---SPI接口在模式0下输出第一位数据的时刻。

SPI接口有四种不同的数据传输时序，取决于CPOL和CPHL这两位的组合。图1中表现了这四种时序，时序与CPOL、CPHA的关系也可以从图中看出。

CPOL是用来决定SCK时钟信号空闲时的电平，CPOL=0，空闲电平为低电平，CPOL=1时，空闲电平为高电平。CPHA是用来决定采样时刻的，CPHA=0，在每个周期的第一个时钟沿采样，CPHA=1，在每个周期的第二个时钟沿采样