SPI总线的初步认识



今天在做项目时开始接触到了SPI的总线，遇到了一些问题所以查了很多资料，最重要的是弄清楚SPI总线的四条通信线，在画原理图的时候不能接错。由于之前接触过iic总线，所以在看一些资料的时候还是比较轻松的，下面是今天找到的一份资料

SPI总线

SPI是摩托罗拉公司定义的一种串行外围设备接口。SPI总线主要应用于EEPROM、FLASH、实时时钟、AD转换器、还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI是一种高速的、全双工的同步通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便。

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SPI一般使用4条线通信 
1、 MISO ————— 主设备数据输入、从设备数据输出 
2、 MOSI ————— 主设备数据输出、从设备数据输入 
3、 SCLK ————— 时钟信号、由主设备产生 
4、 NSS(CS) ————– 从设备片选信号，由主设备控制

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通信方式

SPI是单主设备通信协议，这意味着总线中只有一个中心设备能发起通信，当SPI主设备想读/写从设备时，它要拉低从设备对应的CS线（CS是低电平有效的）。主机和从机都有一个串行移位寄存器，主机通过向它的SPI串行寄存器写入一个字节来发起一次传输。寄存器通过MOSI信号线将字节传送给从机，实现“写”的功能。从机也将自己的移位寄存器中的内容通过MISO信号线返回给主机，实现“读”的功能。这样，两个移位寄存器中的内容就被交换，外设的写操作和读操作是同步完成的。如果只进行写操作，主机只需忽略接收到的字节；反之。若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。

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SPI有四种操作模式，模式0、模式1、模式2、模式3。它们的区别是定义了在时钟脉冲的哪条边沿转换输出信号，哪条边沿采样输入信号，还有时钟脉冲的稳定电平值(就是时钟信号无效时是高还是低)。每种模式都由参数时钟极CPOL和时钟期CPHA刻画。

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SPI的主从设备必须使用想用的工作参数，SLCK，CPOL，CPHA，才能正常工作，如果有多个从设备，并且它使用了不同的工作参数，那么主设备必须在读写不同从设备间重新配置这些参数。

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硬件SPI和软件模拟SPI的区别有哪些？

硬件SPI的效率要比软件模拟SPI高，写程序的时候只要把要发的数据写在寄存器里，硬件就会自动给你发了，软件模拟SPI则需要器实现时钟的拉高拉低，数据串行输出等等。硬件SPI必须要处理器支持才可以用，软件SPI就不需要特定的要求了，一般IO口就可用