1、什么是SPI？

SPI是串行外設接口(Serial Peripheral Interface)的縮寫。是 Motorola 公司推出的一
種同步串行接口技術，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線。

2、SPI優點
支持全雙工通信
通信簡單
數據傳輸速率塊

3、缺點
沒有指定的流控制，沒有應答機制確認是否接收到數據，所以跟IIC總線協議比較在數據
可靠性上有一定的缺陷。

4、特點
1）：高速、同步、全雙工、非差分、總線式
2）：主從機通信模式

5、協議通信時序詳解
1）：SPI的通信原理很簡單，它以主從方式工作，這種模式通常有一個主設備和一個或多
個從設備，需要至少4根線，事實上3根也可以(單向傳輸時)。也是所有基于SPI的設備共
有的，它們是SDI(數據輸入)、SDO(數據輸出)、SCLK(時鐘)、CS(片選)。
(1)SDO/MOSI – 主設備數據輸出，從設備數據輸入;
(2)SDI/MISO – 主設備數據輸入，從設備數據輸出;
(3)SCLK – 時鐘信號，由主設備產生;
(4)CS/SS – 從設備使能信號，由主設備控制。當有多個從設備的時候，因為每個從設
備上都有一個片選引腳接入到主設備機中，當我們的主設備和某個從設備通信時將需
要將從設備對應的片選引腳電平拉低或者是拉高。

2）：需要說明的是，我們SPI通信有4種不同的模式，不同的從設備可能在出廠是就是配
置為某種模式，這是不能改變的；但我們的通信雙方必須是工作在同一模式下，所以我們
可以對我們的主設備的SPI模式進行配置，通過CPOL（時鐘極性）和CPHA（時鐘相位）來
控制我們主設備的通信模式，具體如下：
Mode0：CPOL=0，CPHA=0
Mode1：CPOL=0，CPHA=1
Mode2：CPOL=1，CPHA=0
Mode3：CPOL=1，CPHA=1

時鐘極性CPOL是用來配置SCLK的電平出于哪種狀態時是空閑態或者有效態，時鐘相位CPHA
是用來配置數據采樣是在第幾個邊沿：
CPOL=0，表示當SCLK=0時處于空閑態，所以有效狀態就是SCLK處于高電平時
CPOL=1，表示當SCLK=1時處于空閑態，所以有效狀態就是SCLK處于低電平時
CPHA=0，表示數據采樣是在第1個邊沿，數據發送在第2個邊沿
CPHA=1，表示數據采樣是在第2個邊沿，數據發送在第1個邊沿

例如：
CPOL=0，CPHA=0：此時空閑態時，SCLK處于低電平，數據采樣是在第1個邊沿，也就是
SCLK由低電平到高電平的跳變，所以數據采樣是在上升沿，數據發送是在下降沿。

CPOL=0，CPHA=1：此時空閑態時，SCLK處于低電平，數據發送是在第1個邊沿，也就是
SCLK由低電平到高電平的跳變，所以數據采樣是在下降沿，數據發送是在上升沿。

CPOL=1，CPHA=0：此時空閑態時，SCLK處于高電平，數據采集是在第1個邊沿，也就是
SCLK由高電平到低電平的跳變，所以數據采集是在下降沿，數據發送是在上升沿。

CPOL=1，CPHA=1：此時空閑態時，SCLK處于高電平，數據發送是在第1個邊沿，也就是
SCLK由高電平到低電平的跳變，所以數據采集是在上升沿，數據發送是在下降沿。

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需要注意的是：我們的主設備能夠控制時鐘，因為我們的SPI通信并不像UART或者IIC通信
那樣有專門的通信周期，有專門的通信起始信號，有專門的通信結束信號；所以我們的
SPI協議能夠通過控制時鐘信號線，當沒有數據交流的時候我們的時鐘線要么是
保持高電平要么是保持低電平。

6、內部工作機制

SSPSR 是 SPI 設備內部的移位寄存器(Shift Register). 它的主要作用是根據 SPI
時鐘信號狀態, 往 SSPBUF 里移入或者移出數據, 每次移動的數據大小由 Bus-Width 以
及 Channel-Width 所決定.

總結

以上是生活随笔為你收集整理的SPI协议通信时序详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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