SPI协议

SPI协议

1、什么是SPI？

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。

2、SPI优点 支持全双工通信 通信简单 数据传输速率块

3、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  可靠性上有一定的缺陷。

4、特点 1）：高速、同步、全双工、非差分、总线式 2）：主从机通信模式

5、协议通信时序详解 1）：SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多  个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以(单向传输时)。也是所有基于SPI的设备共  有的，它们是SDI(数据输入)、SDO(数据输出)、SCLK(时钟)、CS(片选)。 (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。当有多个从设备的时候，因为每个从设  备上都有一个片选引脚接入到主设备机中，当我们的主设备和某个从设备通信时将需  要将从设备对应的片选引脚电平拉低或者是拉高。

2）：需要说明的是，我们SPI通信有4种不同的模式，不同的从设备可能在出厂是就是配  置为某种模式，这是不能改变的；但我们的通信双方必须是工作在同一模式下，所以我们  可以对我们的主设备的SPI模式进行配置，通过CPOL（时钟极性）和CPHA（时钟相位）来  控制我们主设备的通信模式，具体如下： Mode0：CPOL=0，CPHA=0 Mode1：CPOL=0，CPHA=1 Mode2：CPOL=1，CPHA=0 Mode3：CPOL=1，CPHA=1

时钟极性CPOL是用来配置SCLK的电平出于哪种状态时是空闲态或者有效态，时钟相位CPHA  是用来配置数据采样是在第几个边沿： CPOL=0，表示当SCLK=0时处于空闲态，所以有效状态就是SCLK处于高电平时 CPOL=1，表示当SCLK=1时处于空闲态，所以有效状态就是SCLK处于低电平时 CPHA=0，表示数据采样是在第1个边沿，数据发送在第2个边沿 CPHA=1，表示数据采样是在第2个边沿，数据发送在第1个边沿

例如： CPOL=0，CPHA=0：此时空闲态时，SCLK处于低电平，数据采样是在第1个边沿，也就是  SCLK由低电平到高电平的跳变，所以数据采样是在上升沿，数据发送是在下降沿。

CPOL=0，CPHA=1：此时空闲态时，SCLK处于低电平，数据发送是在第1个边沿，也就是  SCLK由低电平到高电平的跳变，所以数据采样是在下降沿，数据发送是在上升沿。

CPOL=1，CPHA=0：此时空闲态时，SCLK处于高电平，数据采集是在第1个边沿，也就是  SCLK由高电平到低电平的跳变，所以数据采集是在下降沿，数据发送是在上升沿。

CPOL=1，CPHA=1：此时空闲态时，SCLK处于高电平，数据发送是在第1个边沿，也就是  SCLK由高电平到低电平的跳变，所以数据采集是在上升沿，数据发送是在下降沿。

需要注意的是：我们的主设备能够控制时钟，因为我们的SPI通信并不像UART或者IIC通信  那样有专门的通信周期，有专门的通信起始信号，有专门的通信结束信号；所以我们的  SPI协议能够通过控制时钟信号线，当没有数据交流的时候我们的时钟线要么是 保持高电平要么是保持低电平。

6、内部工作机制

SSPSR 是 SPI 设备内部的移位寄存器(Shift Register). 它的主要作用是根据 SPI

时钟信号状态, 往 SSPBUF 里移入或者移出数据, 每次移动的数据大小由 Bus-Width 以

及 Channel-Width 所决定.

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