SPI通讯协议（SPI总线）学习

一、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，同步的通讯总线。

二、SPI优势
支持全双工通讯
通讯简单
数据传输速率块

三、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，因此跟IIC总线协议比较在数据 
可靠性上有必定的缺陷。

四、特色
1）：高速、同步、全双工、非差分、总线式
2）：主从机通讯模式

五、协议通讯时序详解
1）：SPI的通讯原理很简单，它以主从方式工做，这种模式一般有一个主设备和一个或多 
个从设备，须要至少4根线，事实上3根也能够(单向传输时)。也是全部基于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，由于每一个从设 
备上都有一个片选引脚接入到主设备机中，当咱们的主设备和某个从设备通讯时将需 
要将从设备对应的片选引脚电平拉低或者是拉高。

2）：须要说明的是，咱们SPI通讯有4种不一样的模式，不一样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；但咱们的通讯双方必须是工做在同一模式下，因此咱们 
能够对咱们的主设备的SPI模式进行配置，经过CPOL（时钟极性）和CPHA（时钟相位）来 
控制咱们主设备的通讯模式，具体以下：
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的电平出于哪一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，因此有效状态就是SCLK处于高电平时
CPOL=1，表示当SCLK=1时处于空闲态，因此有效状态就是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，因此数据采样是在上升沿，数据发送是在降低沿。

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，因此数据采样是在降低沿，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，因此数据采集是在降低沿，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，因此数据采集是在上升沿，数据发送是在降低沿。

       

须要注意的是：咱们的主设备可以控制时钟，由于咱们的SPI通讯并不像UART或者IIC通讯 
那样有专门的通讯周期，有专门的通讯起始信号，有专门的通讯结束信号；因此咱们的 
SPI协议可以经过控制时钟信号线，当没有数据交流的时候咱们的时钟线要么是
保持高电平要么是保持低电平。

六、内部工做机制

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