SPI协议个人记录

SPI协议

SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行接口技术，由Motorola公司推出。SPI总线系统是一种同步串行外设接口，允许MCU与各种外围设备以串行方式进行通信和数据交换。外围设备包括FLASHRAM、A/D转换器、网络控制器、MCU等。SPI是一种高速的、全双工、同步的通信总线。SPI没有定义速度限制，通常能达到甚至超过10M/bps。

SPI通信原理很简单，需要至少4根线，单向传输时3根线，它们是MISO（主设备数据输入）、MOSI（主设备数据输出）、SCLK（时钟）和CS/SS（片选）：
MISO（ Master Input Slave Output）：主设备数据输入，从设备数据输出；
MOSI（Master Output Slave Input）：主设备数据输出，从设备数据输入；
SCLK（Serial Clock）：时钟信号，由主设备产生；
CS/SS（Chip Select/Slave Select）：从设备使能信号，由主设备控制。

下面是一对一

多对多

SPI数据通信的流程可以分为以下几步：
1.主设备将片选信号拉低，选定哪一个芯片，将CS/SS设置为低电平。
2.主设备通过发送时钟信号，来告诉从设备进行写数据或者读数据操作，它将立即读取数据线上的信号，这样就得到了一位数据。
3.主机（Master）将要发送的数据写到发送数据缓存区中，缓存区经过移位寄存器（缓存长度不一定，看芯片的配置），串行移位寄存器通过MOSI信号线将字节一位一位的移出去传送给从机，同时MISO接口接收到的数据经过移位寄存器一位一位的移到接收缓存区。
4、从机（Slave）也将自己的串行移位寄存器（缓存长度不一定，看主机配置）中的内容通过MISO信号线返回给主机。同时通过MOSI信号线接收主机发送的数据，这样两个移位寄存器中的内容就被交换。

下图示例中简单模拟SPI通信流程，主机拉低NSS片选信号，启动通信，并且产生时钟信号，上升沿触发边沿信号，主机在MOSI线路一位一位发送数据0X53，在MISO线路一位一位接收数据0X46，如下图所示：（这里的SPI有四种模式，下图中是模式3）

SPI的四种模式

1.时钟极性(CPOL)定义了时钟空闲状态电平：
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。

2.时钟相位(CPHA)定义数据的采集时间。
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。

Mode0：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(准备数据），（发送数据）数据发送是在下降沿。

Mode1：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。

Mode2：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。

Mode3：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。

实际就是这样

模式的选择就是看什么时候发送数据什么时候接受数据，设置这四个模式是为了兼容更多的器件。
至于怎么变成程序我正在学习