SPI总线基本概念

SPI总线概述

SPI总线介绍

SPI(Serial Peripheral interface)：是由Motorola公司开发的串行外围设备接口，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。主要应用在 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等器件。

UART：异步串行全双工
SPI：同步串行全双工（异步没有连接相同的时钟线，同步有）

SPI总线接口与物理拓扑结构

（1）五线制接口（4线SPI）—4-wire-spi
MOSI（单向数据线）、MISO（单向数据线）、CLK（时钟线）、NSS/CS（片选）

（2）四线制接口（3线SPI）
SDA（双向数据线）、CLK（时钟线）、NSS/CS（片选）

(3) 拓扑图

在SPI总线上，有主机（MCU）和从机（外围器件）之分， 主机只有一个，从机可以有多个。主机通过从机的片选信号线来选中从机与其进行通信。同一时间只能选择其中一个从机。随着SPI总线上挂接的从机增多，主机的片选IO也响应会增多。

M：master O:output S:slaver I:Input
MOSI(单向数据线)：主出从入， 主机通过这跟数据线发送数据给从机。
MISO(单向数据线)：主入从出， 从机通过这跟数据线发送数据给主机。
SCK(单向)：时钟线，控制数据线什么时候才能传输数据。只有主机才能控制时钟线。
只有主机才能主动寻求从机与其通信，从机永远不可能主动跟主机通信。
CS：片选信号线，主机通过片选信号线来选中从机与其通信。(选妃)

SPI总线通信原理

主机片选从机
主机通过时钟线决定什么时候发送数据给从机
主机通过时钟线决定什么时候接受从机的数据
主机取消片选

补充时序图常识：

图1

图2

平行线：数据不允许发生改变，必须稳定发送
交叉线：数据允许发生改变，但不一定要变

SPI数据格式有4种： MODE0~3
决定数据格式的因素：时钟线哪一种跳边沿发送数据，前沿还是后沿接受数据，总线的空闲电平状态