海之美文新闻资讯
SPI接口
SPI(Serial Peripheral Interface--串列外设接口)汇流排系统是一种同步串列外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串列方式进行通信以交换信息。SPI汇流排可直接与各个厂家生产的多种标準外围器件相连，包括FLASHRAM、网路控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。该接口一般使用4条线：串列时钟线（SCLK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线NSS。
基本介绍
- 中文名：串列外设接口
- 外文名：Serial Peripheral Interface(SPI)
- 简称：SPI
- 类别：接口
套用
SPI接口的全称是"Serial Peripheral Interface"，意为串列外围接口,是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。SPI接口主要套用在EEPROM、FLASH、实时时钟、AD转换器，还有数位讯号处理器和数位讯号解码器之间。
SPI接口是在CPU和外围低速器件之间进行同步串列数据传输，在主器件的移位脉冲下，数据按位传输，高位在前，低位在后，为全双工通信，数据传输速度总体来说比I2C汇流排要快，速度可达到几Mbps。
特点
信号线少，协定简单，相对数据速率高。
接口信号
（1）MOSI – 主器件数据输出，从器件数据输入
多个从器件硬体连线示意图
多个从器件硬体连线示意图（2）MISO – 主器件数据输入，从器件数据输出
（3）SCLK –时钟信号，由主器件产生,最大为fPCLK/2，从模式频率最大为fCPU/2
（4）NSS – 从器件使能信号，由主器件控制,有的IC会标注为CS(Chip select)
在点对点的通信中，SPI接口不需要进行定址操作，且为全双工通信，显得简单高效。在多个从器件的系统中，每个从器件需要独立的使能信号，硬体上比I2C系统要稍微複杂一些。
SPI接口在内部硬体实际上是两个简单的移位暂存器，传输的数据为8位，在主器件产生的从器件使能信号和移位脉冲下，按位传输，高位在前，低位在后。如下图所示，在SCLK的上升沿上数据改变，同时一位数据被存入移位暂存器。
原理图
最后，SPI接口的一个缺点：没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据。
接口内部硬体连线图工作模式
SPI有四种工作模式,各个工作模式的不同在于SCLK不同, 具体工作由CPOL,CPHA决定
通讯时序图
通讯时序图CPOL: (Clock Polarity),时钟极性
当CPOL为0时,时钟空闲时电平为低;
当CPOL为1时,时钟空闲时电平为高;
CPHA:(Clock Phase),时钟相位
当CPHA为0时,时钟周期的上升沿採集数据，时钟周期的下降沿输出数据;
当CPHA为1时,时钟周期的下降沿採集数据，时钟周期的上升沿输出数据;
CPOL和CPHA，分别都可以是0或时1，对应的四种组合就是：
四种工作模式现如下:
四种工作模式