嵌入式通信协议-SPI

# 前言 SPI 是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。是Motorola(摩托罗拉)首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。 SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，主要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。 # SPI主从模式 SPI分为主、从两种模式，一个SPI通讯系统需要包含一个（且只能是一个）主设备，一个或多个从设备。提供时钟的为主设备（Master），接收时钟的设备为从设备（Slave），SPI接口的读写操作，都是由主设备发起。当存在多个从设备时，通过各自的片选信号进行管理。 **SPI是全双工且SPI没有定义速度限制，一般的实现通常能达到甚至超过10 Mbps** # SPI信号线 SPI接口一般使用四条信号线通信： **SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）** - MISO： 主设备输入/从设备输出引脚。该引脚在从模式下发送数据，在主模式下接收数据。 - MOSI： 主设备输出/从设备输入引脚。该引脚在主模式下发送数据，在从模式下接收数据。 - SCLK：串行时钟信号，由主设备产生 - CS/SS：从设备片选信号，由主设备控制。它的功能是用来作为“片选引脚”，也就是选择指定的从设备，让主设备可以单独地与特定从设备通讯，避免数据线上的冲突。 - - MISO也可以是SIMO，DOUT，DO，SDO或SO（在主机端）; MOSI也可以是SOMI，DIN，DI，SDI或SI（在主机端）; NSS也可以是CE，CS或SSEL; SCLK也可以是SCK; - ## 一主一从  ## 单主多从  ## 通信过程 SPI是［单主设备（ single-master ）］通信协议，这意味着总线中的只有一支中心设备能发起通信。当SPI主设备想读/写［从设备］时，它首先拉低［从设备］对应的SS线（SS是低电平有效），接着开始发送工作脉冲到时钟线上，在相应的脉冲时间上，［主设备］把信号发到MOSI实现“写”，同时可对MISO采样而实现“读” # 时钟极性 CKP/Clock Polarity 根据硬件制造商的命名规则不同，时钟极性通常写为CKP或CPOL。时钟极性和相位共同决定读取数据的方式，比如信号上升沿读取数据还是信号下降沿读取数据； CKP可以配置为1或0。这意味着您可以根据需要将时钟的默认状态（IDLE）设置为高或低。极性反转可以通过简单的逻辑逆变器实现。您必须参考设备的数据手册才能正确设置CKP和CKE。 CKP = 0：时钟空闲IDLE为低电平 0； CKP = 1：时钟空闲IDLE为高电平 1； # 时钟相位 CKE /Clock Phase (Edge) 除配置串行时钟速率和极性外，SPI主设备还应配置时钟相位（或边沿）。根据硬件制造商的不同，时钟相位通常写为CKE或CPHA； 顾名思义，时钟相位/边沿，也就是采集数据时是在时钟信号的具体相位或者边沿； CKE = 0：在时钟信号SCK的第一个跳变沿采样； CKE = 1：在时钟信号SCK的第二个跳变沿采样； # 极性相位数据采样对应关系 > MSB 高位 > > LSB 低位 CPOL极性 CPHA相位 在时钟线低位时就放数据，上升沿读数据，下降沿放数据  上升沿发数据，下降沿读数据  高电平时候就放数据，下降沿读数据，上升沿放数据  这种和IIC一样，下降沿放数据，上升沿读数据 

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