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SPI

-介绍

    SPI（Serial Peripheral Interface）串行外围设备接口。是由Motorola公司开发，用来在微控制器和外围设备芯片之间提供一个低成本，易使用的接口。这样接口可以用来连接存储器、AD转换器、DA转换器、实时时钟、LCD驱动器、传感器、音频芯片、甚至其它处理器。

    与标准的串行端口不同，SPI是一个同步协议接口，所有传输都参照一个共同的时钟，这个同步时钟信号由主机（处理器）产生，接收数据的外设（从设备）使用时钟对串行比特流的接收进行同步化，当有多个芯片连接到主机的同一个SPI接口上，这时主机通过触发从设备芯片的片选信号输入引脚[片选管脚]来选择接收数据的从设备，没有被选中的外设将不会参与到SPI传输。

    SPI主要使用4个信号：

        1.主机输出/从机输入（MOSI：Master Output Slave Input）

        2.主机输入/从机输出（MISO：Master Input Slave Output）

        3.串行时钟（SCLK或SCK）

        4.外设片选管脚（CS）

-主机与从机的连接方式

-主机和从机数据的传输

 

     主机和从机都包含一个串行移位器，主机通过向它的SPI串行移位器写入一个字节发起一次传输。移位通过MOSI信号线将字节传输给从机，从机也将自己的移位器中的内容通过MISO信号线返回给主机。这样俩个移位寄存器中的内容就被交换了。从机的写操作和读操作同时完成，因此SPI成为一个很有效的协议。

（注意：如果进行写操作，主机只需忽略收到的字节；反过来，如果主机要读取从机的一个字节，就必须发送一个空字节来引发从机的传输）

-SPI时序

     通过SPI总线在主机和从机之间传输数据，必须保证主机发出的时序和从机要求的时序保持一致才可以

-时钟极性

    Clock Polarity：简称CPOL或POL，指SPI CLK在空闲时的电平时0还是1

-时钟相位

    Clock Poalrity：简称CPHA或PHA，指数据采样的时候，时CLK的第一个边沿还是第二个边沿

        1.CPHA=0,CLK的第一个边沿采样

        2.CPHA=1，CLK的第二个边沿采样

    将CPOL和CPHA进行组合，可以得到SPI主要有四种模式的时序

    对应的时序图如下：

 

-SPI的四种时序

--SPOL=0,CPHA=0

    SPI CLK 空闲时为低电平，所以CPOL=0，CLK的第一个边沿采样，所以SPHA=0

 

--SPOL=0,CPHA=1

SPI CLK 空闲时为低电平，所以CPOL=0，CLK的第二个边沿采样，所以SPHA=1

 

--SPOL=1,CPHA=0

SPI CLK空闲时为高电平，所以CPOL=1,CLK第一个边沿采样，所以CPHA=0

--SPOL=1,CPHA=1

 SPI CLK空闲时为高电平，所以CPOL=1,CLK第二个边沿采样，所以CPHA=1