通信协议——SPI

SPI概述

• SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。是 Motorola 公司推出的一种同步串行接口技术，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。

SPI应用

移位寄存器、单片机、EEPROM、Flash、实时时钟、AD/DA等。

SPI优缺点

• 优点：支持全双工通信、通信简单、数据传输速率块。
• 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，所以跟IIC总线协议比较在数据。

SPI硬件连接

• SPI总线通信原理很简单是一种4线制的通讯方式也可以3线，它以主从方式工作，这种模式通常为一主多从，所有基于SPI的设备都可以共用数据和时钟线（MISO/MOSI/SCLK），根据CS（片选）来选择从机。
  (1)SDO/MOSI – 主设备数据输出，从设备数据输入;
  (2)SDI/MISO – 主设备数据输入，从设备数据输出;
  (3)SCLK – 时钟信号，由主设备产生;
  (4)CS/SS – 从设备使能信号，由主设备控制。
  

SPI通信原理

• 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。
• SCLK信号线只由主设备控制，从设备不能控制信号线。同样，在一个基于SPI的设备中，至少有一个主控设备。这样传输的特点：这样的传输方式有一个优点，与普通的串行通讯不同，普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据，而SPI允许数据一位一位的传送，甚至允许暂停，因为SCLK时钟线由主控设备控制，当没有时钟跳变时，从设备不采集或传送数据。也就是说，主设备通过对SCLK时钟线的控制可以完成对通讯的控制。SPI还是一个数据交换协议：因为SPI的数据输入和输出线独立，所以允许同时完成数据的输入和输出。

SPI模式

CPOL：Clock Polarity，即时钟极性。空闲状态为高电平，则CPOL=1，空闲状态为低电平，则CPOL=0。
CPHA：Clock Phase，即时钟相位。CPHA=1表示数据的输出是在一个时钟周期的第一个沿。CPHA=0表示数据的采样是在一个时钟周期的第一个沿。

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