SPI总线

SPI总线

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一 SPI简介

SPI全称为Serial Peripheral Interface即串行总线接口，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。SPI以主从方式进行工作，一主多从。SPI设备共有的线为：

• SDI （Serial Data In）串行数据输入
• SDO （Serial Data Out）串行数据输出
• SCLK （Serial Clock）时钟信号，由主设备控制
• CS （Chip Select）片选信号，由主设备控制。

二 SPI总线的特点

1.典型特征

• 全双工、高速、同步、非差分、总线、主从通信

2.优点

• 支持全双工
• 通信方式简单
• 数据传输速率高

3.缺点

• 无流控
• 非应答（可靠性较低）

流控制含义：

数据在传输过程中容易出现数据丢失的现象，例如：两台计算机通过串口传输数据时，或者台式机与单片机之间进行通信时，可能由于两端计算机的处理速度不同，出现接收端的数据缓冲区已满，而发送端依然继续发送数据，则导致数据丢失。流控制的出现就是为了解决这种数据丢失的问题。
当接收端的数据缓冲区已满，无法处理数据来时，就发出”不再接收”的信号，发送端则停止发送，直到发送端收到”可以继续发送”的信号再发送数据。计算机中常用的两种流控制分别是硬件流控制(RTS/CTS、DTR/DSR等)和软件流控制（XON/XOFF）。

三 SPI通讯模式

1.时钟极性（CPOL）

时钟极性CPOL是用来配置SCLK的空闲态或者有效态。

• CPOL=0，表示当SCLK=0时处于空闲态，当SCLK=1时处于有效态。
• CPOL=1，表示当SCLK=1时处于空闲态，当SCLK=0时处于有效态。

2.时钟相位（CPHA）

时钟相位CPHA是用来配置数据采样是在第几个边沿。

• 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。

3.MSB first和LSB first

SPI为串行协议，其涉及到是先传高位MSB（Most Significant Bit）还是先传低位LSB（Least Significant Bit）。

4.模式0-3

• Mode 0 CPOL=0, CPHA=0
• Mode 1 CPOL=0, CPHA=1
• Mode 2 CPOL=1, CPHA=0
• Mode 3 CPOL=1, CPHA=1

四 备注

• 有的SPI具有CRC校验功能，即发送完数据后会发送CRC校验码，例如STM32的SPI就具有该功能，但值得注意的是该功能需要开启后才可以使用，否者即使设置SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial也无用。